QT 串口通讯类的学习与使用

接到一项任务，是通过上位机界面获取激光测距仪数据，并显示在界面上。激光测距仪自带485通讯接口，可以根据说明书在上位机发送相应二进制代码，来获得返回数据，进行处理，得到所需要的激光测距仪的测量值。

但我是一个通讯小白啊，完全没有接触过这一块，一开始就很懵逼，首先查了一大堆串口通讯的资料，当然，了解一定的串口通讯原理是十分必要的。这个自行百度即可百度百科的介绍也是挺详细的，现介绍如下

一.原理

串口通讯的概念十分简单，串口按位（bit）发送和接受字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根现发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。典型的，串口用于字符的传输ASCII。同信由3根线完成，分别是地线、发送、接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上送送数据同时在另一根线上接受数据。其他线用于握手，但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的串口，这些参数必须匹配。

a，波特率：这是一个衡量符号传输速率的参数。指的是信号被调制以后在单位时间内的变化，即单位时间内载波参数变化的次数，如每秒钟传送240个字符，而每个字符格式包含10位（1个起始位，1个停止位，8个数据位），这时的波特率为240Bd，比特率为10位*240个/秒=2400bps。一般调制速率大于波特率，比如曼彻斯特编码）。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB设备的通信。

b，数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据往往不会是8位的，标准的值是6、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0～127（7位）。扩展的ASCII码是0～255（8位）。如果数据使用简单的文本（标准 ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。 [1] 

c，停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。

d，奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位为1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。

最后一个是百度上没有的，就是流控：有些串口助手的界面设置里也会出现这个选项，但是我的激光测距仪没有流控制，所以这里有问题的话就自行百度了，主要作用是防止数据缓存区溢出。

知道原理之后就需要进行接线了，接线虽然不是我接的，但是原理也很简单，首先，根据说明书上的接线图，判断五根线中个个线的作用，找到串口通信RS-485（A）和RS-485（B）这两根线，其中A接串口转USB模块的T/R+,B接T/R-，其他的就不用接了，这个时候要是想试试串口是否接好了，可以在网上随便下载一个串口助手，就可以进行测试了。

需要注意的是，在ubuntu系统下，必须要获取管理员权限才能读取串口信息，如果是用QT编写的串口助手，需要找到根目录下使用命令：
sudo  ./(这里加你想执行的程序名)

才能正常读取串口信息。说了半天，还没有聊到QT串口通讯的例子，Qt以后，不用再使用额外的串口库，因为Qt中已经包含了相应的串口助手类，QSerialPort

使用起来也相当简单，这个博客给了我一些帮助：

https://www.cnblogs.com/wanghuaijun/p/7895616.html

根据串口通信的原理可以知道，通信的重点也是设置相应的通信方式、传输码、数据长度、停止位、波特率、奇偶校验、流控等

这里只做了一个简单的界面，需要将QTextBrowser的定义为conlog

在Pro文件中需要添加：

QT       += core gui serialport

接下来是MainWindow.h

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QSerialPort>
#include <QSerialPortInfo>

#include <QList>
#include <QMessageBox>
#include <QDateTime>

namespace Ui {
class MainWindow;
}

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();

    void sleep(int msec);
    void on_pushButton();
    void xunhuanfunction();

public slots:
    void recvMsg();


private:
    Ui::MainWindow *ui;
    QSerialPort *serialPort;
};

#endif // MAINWINDOW_H

mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);

    this->serialPort = new QSerialPort;//使用前一定要首先申请内存

    this->serialPort->setPortName("ttyUSB2");//设置串口名

    if(this->serialPort->open(QIODevice::ReadWrite) == true){
            ui->comLog->insertPlainText("Open Success");
    }else {
        ui->comLog->insertPlainText("Open Fail");
    }//判断串口是否打开

    this->serialPort->setBaudRate(38400);//设置波特率

    this->serialPort->setDataBits(QSerialPort::Data8);//设置数据位

    this->serialPort->setStopBits(QSerialPort::OneStop);//设置停止位

    this->serialPort->setParity(QSerialPort::NoParity);//设置是否有奇偶校验



    connect(this->serialPort, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(recvMsg()));
    connect(ui->pushButton, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::on_pushButton);



}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}


//接受来自串口的信息
void MainWindow::recvMsg(){
    QByteArray msg = this->serialPort->readAll();
    //do something
    ui->comLog->insertPlainText(QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss") + " [recieve] " + msg.toHex().data() + "\n");
}

void MainWindow::on_pushButton()
{
    QString msg1 = "0243b00103f2";//这里，我的激光传感器需要输入这个才会返回当前测量值

    this->serialPort->write(QByteArray::fromHex(msg1.toLatin1()));

}
void MainWindow::xunhuanfunction(){
    int a = 1;
    for(int i = 0; i < 10000; i++){
        on_pushButton();
        sleep(a);
    }
}

void MainWindow::sleep(int msec)//自定义Qt延时函数,单位毫秒
{
    QDateTime last = QDateTime::currentDateTime();
    QDateTime now;
    while (1)
    {
        now = QDateTime::currentDateTime();
        if (last.msecsTo(now) >= msec)
        {
            break;
        }
    }
}

这里，注释已经很详细了，就不再详细赘述，写这个程序有一个缺憾，就是想实现一个每100ms发送一次数据并接收，显示在界面上，但是每次在on_pushButton()函数中加上循环，程序就会崩溃，不知道为什么，要是大家能帮我解答，就感激不尽了。