从零开始，教你写一个串口调试助手
The following article is from 果果小师弟 Author 智果芯
摘要：相信很多小伙伴都没接触过QT，如果想用QT写一个调试助手，首先是要会一点C++语法。只要能看得懂C++的代码，就能很快的写一个串口调试助手。
下面先推荐两个视频教程，感兴趣的可以看一看！
1、B站Jomse工
看完你基本就知道串口调试助手大概是个啥样了，有了大致的了解，然后再去看和修改别人的代码。
2、B站lililanglang
把这两个视频看完后，基本你就能够自己写一个串口调试助手了，视频很短没有废话，全程都是干货，而且别人也给出了源码。
不过，为了大家方便理解，我还是写一篇手把手教你学QT串口调试助手吧！
3、新建工程
1、首先，你要安装QT的开发工具Qt Creator。安装过程这里就不再重复说了，大家可以看我的CSDN博客号前面发的一些文章，有介绍的。
然后，打开QtCreator新建一个项目：
项目名称根据需求自己指定即可，在指定项目的存储路径的时候，路径中不能包含中文，不能包含中文，不能包含中文。
直接写一步：
Class name可以随便写一个，一般默认不变。
Base name有QMainWindow、QWidget、QDialog随便选一个即可。
编译套件用于项目文件的编译，如果安装了多个编译套件，在这里选择其中一个就可以了。
版本控制工具没有的话可以不选，主要用于团队开发，点击完成。
这样我们就新建好了一个项目工程！
双击ui文件即可进入设计模式，进入界面设计器Qt Designer编辑状态，开始进行设计器( Qt Designer )编程。
在这个界面，我们可以拖动左边的常用界面的空间到编辑窗口，然后生成可视化的界面。
可以看到，通过拖动控件与修改控件属性就可以做出上面这样的界面，我个人觉得还是非常的美观nice的。这里只是给大家一个参考的界面和模板，排版和配色大家按照自己喜欢的就可以了！
一、导入库
1、在项目.pro文件中加入serialport
QT += core gui
QT += serialport
2、引入qt中串口通信需要的头文件。
#include <QtSerialPort/QSerialPort>
#include <QtSerialPort/QSerialPortInfo>
二、配置串口初始化
1、查找可用的串口
通过创建一个comobox，将可用串口的列表展示出来，并用于配置时选择要连接的串口。
//查找可用串口,刷新串口信息
void MainWindow::GetAveriablePort()
{
ui->uartReadPlain->insertPlainText("串口初始化：\r\n");
//先清除所有串口列表
ui->portBox->clear();
foreach(const QSerialPortInfo &info,QSerialPortInfo::availablePorts())
{
QSerialPort serial;
serial.setPort(info);
if(serial.open(QIODevice::ReadWrite))
{
ui->uartReadPlain->insertPlainText("可用："+serial.portName()+"\r\n");
ui->portBox->addItem(serial.portName());
serial.close();
}
else
{
ui->uartReadPlain->insertPlainText("不可用："+serial.portName()+"\r\n");
}
}
}
2、配置串口
（1）串口的配置至少应当包含串口号、波特率、数据位、停止位、奇偶校验位、流控，这些都可以通过串口实例调用函数配置。可以加入几个comobox或者文本框来选择，也可以默认初始化时就配好。
//配置串口初始化
void MainWindow::PortConfigureInit()
{
//填入串口选项
ui->rateBox->addItem("115200","115200");
ui->rateBox->addItem("38400","38400");
ui->rateBox->addItem("19200","19200");
ui->rateBox->addItem("9600","9600");
ui->dataBox->addItem("8",8);
ui->dataBox->addItem("7",7);
ui->checkBox->addItem("无校验",0);
ui->stopBox->addItem("1位",1);
ui->stopBox->addItem("2位",2);
}
（2）加入一个打开关闭串口的按钮，文本显示“打开串口”时，点击可以关闭串口。文本显示“关闭串口“则相反。
（3）打开串口时，把配置的项的box都disable，使其不可修改，关闭时恢复。
//串口开关按钮
void MainWindow::on_openSerialButton_clicked()
{
//尝试打开串口
if(ui->openSerialButton->text() == tr("打开串口"))
{
if(ui->portBox->currentText() == "" )
{
QMessageBox::warning(NULL, "警告", "无可开启串口！\r\n\r\n");
return;
}
serial = new QSerialPort;
//设置串口名
serial->setPortName(ui->portBox->currentText());
//打开串口
serial->open(QIODevice::ReadWrite);
//设置波特率
serial->setBaudRate(ui->rateBox->currentText().toInt());
//设置数据位
switch (ui->dataBox->currentData().toInt())
{
case 8:
serial->setDataBits(QSerialPort::Data8);
break;
case 7:
serial->setDataBits(QSerialPort::Data7);
break;
default:
break;
}
//设置校验位
switch (ui->checkBox->currentIndex())
{
case 0:
serial->setParity(QSerialPort::NoParity);
break;
default:
break;
}
//设置停止位
switch(ui->stopBox->currentIndex())
{
case 0:
serial->setStopBits(QSerialPort::OneStop);
break;
case 1:
serial->setStopBits(QSerialPort::TwoStop);
break;
default:
break;
}
//设置流控制
serial->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl); //设置为无流控制
//关闭设置菜单使能
ui->portBox->setEnabled(false);
ui->dataBox->setEnabled(false);
ui->checkBox->setEnabled(false);
ui->stopBox->setEnabled(false);
ui->rateBox->setEnabled(false);
ui->openSerialButton->setText("关闭串口");
fTimeCounter.restart(); //计时器重新计数
//连接信号和槽函数，串口有数据可读时，调用ReadData()函数读取数据并处理。
QObject::connect(serial,&QSerialPort::readyRead,this,&MainWindow::ReadData);
}
else
{
uartRecDataTimer->stop () ; //定时器停止
if(serial->isOpen()) //原先串口打开，则关闭串口
{
serial->close();
}
//释放串口
delete serial;
serial = NULL;
//恢复使能
ui->portBox->setEnabled(true);
ui->rateBox->setEnabled(true);
ui->dataBox->setEnabled(true);
ui->checkBox->setEnabled(true);
ui->stopBox->setEnabled(true);
ui->openSerialButton->setText("打开串口");
}
}
三、读取串口数据
1、为了读取数据，要创建一个定时器和一个计时器。因为要解决两个问题：
一是我们需要一个超时间隔，用于在串口一定时间收不到数据时，判断一次接收完成，处理数据并清空buff。
二是需要一个计数，统计串口已经连续接收了多久，即使数据一直不断，我们也要在一个固定时时间点强制判断一次接收完成，处理数据并清空buff，否则可能会导致数据永远得不到处理。
1、初始化定时器
//设置uart接收缓冲超时定时器
uartRecDataTimer = new QTimer(this);
uartRecDataTimer->stop();
uartRecDataTimer->setInterval(uartRecOvertimeCount*1000); //设置定时周期，单位：毫秒
uartRecDataTimer->setSingleShot(true); //设置为单次触发
connect(uartRecDataTimer,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(uartRec_timeout())); //设置槽
2、实现ReadData
在计时器超出一个指定间隔后，强制处理已经接收完的buff缓冲，其余时间则是把数据放进缓冲中，重启定时器。
//读取串口接收消息
void MainWindow::ReadData()
{
//串口可读数据长度
int byteLen = serial->bytesAvailable();
if(byteLen < 0)
{
return;
}
rec_buf_len += byteLen;
uart_rec_ss.append(serial->readAll()); //读取数据
//计时器超过最大间隔仍未填入数据，强制填入
if(fTimeCounter.elapsed() >2000 && uart_rec_ss.size()>0)
{
ui->uartReadPlain->moveCursor(QTextCursor::End); //光标移动到结尾
ui->uartReadPlain->insertPlainText(uart_rec_ss);
ui->uartReadPlain->moveCursor(QTextCursor::End); //光标移动到结尾
uart_rec_ss.clear();
}
//定时器开始工作、定时器重启
uartRecDataTimer->start();
}
3、数据内容做填充
定时器接收完成处理（一段时间没有数据接收，定时器超时）根据时间戳是否被选择，将数据内容做填充，插入到存放数据的文本框里。
//定时器触发打印串口数据
void MainWindow::uartRec_timeout()
{
if(!uart_rec_ss.isEmpty())
{
curDateTime = QDateTime::currentDateTime();
ui->uartReadPlain->moveCursor(QTextCursor::End); //光标移动到结尾
if(ui->timeZoneCheckBox->isChecked())
{
ui->uartReadPlain->insertPlainText("\r\n"+curDateTime.toString("[yyyy-MM-dd hh:mm:ss]")+"R:");
ui->uartReadPlain->moveCursor(QTextCursor::End); //光标移动到结尾
ui->uartReadPlain->insertPlainText(uart_rec_ss);
}
else
{
ui->uartReadPlain->insertPlainText(uart_rec_ss);
}
ui->uartReadPlain->moveCursor(QTextCursor::End); //光标移动到结尾
uart_rec_ss.clear();
fTimeCounter.restart();
ui->RXLenLabel->setText(QString::number(rec_buf_len)+"bytes");
}
}
4、配置超时间隔的选项
（1）初始化时加入一个配置框
//设置时间输入框只允许使用数字
ui->overTimeRecEdit->setValidator(new QRegExpValidator(QRegExp("^([0-9]{1,4}(.[0-9]{1,3})?)$")));
ui->overTimeRecEdit->setText(QString::number(uartRecOvertimeCount));
（2）运行中配置超时间隔
//超时间隔设置
void MainWindow::on_overTimeRecEdit_returnPressed()
{
if(ui->overTimeRecEdit->text().toFloat()>60)
{
QMessageBox::warning(NULL,"警告","超时时间不要超过1分钟");
ui->overTimeRecEdit->setText("0.1");
return;
}
uartRecOvertimeCount = ui->overTimeRecEdit->text().toFloat();
ui->uartReadPlain->insertPlainText("设置超时时间为："+QString::number(uartRecOvertimeCount*1000)+"ms");
uartRecDataTimer->setInterval(uartRecOvertimeCount*1000); //设置定时周期，单位：毫秒
fTimeCounter.restart();
uartRecDataTimer->start();
}
四、发送数据
简单的发送数据没有什么要额外配置的，调用write函数就可以了，可以根据自己的实际情况做一些配置或是校验处理，比如加回车换行什么的。
//发送串口数据
void MainWindow::on_sendDataButton_clicked()
{
//未打开串口则不准发送
if(ui->openSerialButton->text() == "打开串口")
{
QMessageBox::warning(NULL, "警告", "未打开可用串口，无法发送数据！\r\n\r\n");
return;
}
//获取发送的命令，并选择在结尾加上换行，AT的命令结尾必须有回车换行
QString command = ui->uartWritePlain->toPlainText();
if(ui->changeLineCheckBox->isChecked())
{
command += "\r\n";
}
if(ui->timeZoneCheckBox->isChecked())
{
curDateTime = QDateTime::currentDateTime();
ui->uartReadPlain->insertPlainText("\r\n"+curDateTime.toString("[yyyy-MM-dd hh:mm:ss]")+"SEND:"+command);
}
send_buf_len += command.length();
ui->TXLenLabel->setText(QString::number(send_buf_len)+"bytes");
serial->write(command.toLatin1());
}
至此，一个最基本的串口调试工具就完成了，下面就是给它添加功能和优化了。你可以加入一些功能比如修改样式、保存数据等等。
最后想说的是，用QT写上位机的源码例程很多，初学者可以先借鉴别人的代码参考修改，按照自己的喜好以及编程风格进行排版和布局配色即可！
END
来源：果果小师弟