基于Qt的串口调试工具&串口常见问题
1.项目地址
2.使用注意
- 串口的所有参数波特率、数据位、校验位、停止位、控制流都需要设置正确，设置错了有时会连接上但是传输的数据会很奇怪，有时直接连接不上了
- 串口通信中一般不需要像网络通信那样明确的保活机制（Keep-alive），因为串口通信是基于硬件的点对点连接，没有复杂的中间路由设备或网络超时的问题。然而，在某些场景下，使用保活机制还是有意义的，尤其是在需要保持长时间稳定通信的场景下，以防止通信中断或检测设备故障。实现方式：
心跳包: 定期发送一小段固定的数据，等待接收方的响应。如果没有在一定时间内收到响应，可以重新建立连接或处理错误。
超时机制: 如果在规定时间内没有接收到数据或响应，触发超时处理。
错误检测: 结合串口的错误处理机制，例如 QSerialPort::timeout() 或 QSerialPort::error()，可以检测到超时或其他错误。
在大多数简单的串口应用中，保活机制可能不是必需的。但对于长时间运行或对可靠性要求较高的应用，引入保活机制能提高系统的健壮性。
3.串口通讯参数解释
串口通讯（Serial Communication）是一种逐位传输数据的通信方式，常见于计算机与外部设备（如传感器、微控制器等）之间的通信。串口通讯的参数包括以下几个常见项：
-
波特率（Baud Rate）：
波特率表示每秒传输的符号数（位元数），即每秒钟可以传输多少个比特。常见的波特率有9600、19200、115200等。发送端和接收端必须使用相同的波特率。 -
数据位（Data Bits）：
数据位表示每次传输的实际数据位数，通常是5到8位。最常见的是8位数据位（即一个字节），用于传输一个完整的字符。 -
停止位（Stop Bits）：
停止位用于标志一帧数据的结束，常见的停止位为1位或2位。停止位的作用是给接收端一些时间来处理接收到的数据，并为下一帧做准备。 -
校验位（Parity Bit）：
校验位用于检测传输过程中是否出现错误。常见的校验方式有：
无校验（None）：不使用校验位。
偶校验（Even Parity）：如果传输的数据位中“1”的个数是偶数，校验位为0；否则为1。
奇校验（Odd Parity）：如果传输的数据位中“1”的个数是奇数，校验位为0；否则为1。 -
流控制（Flow Control）：
流控制用于控制数据的传输速率，确保接收方有足够的时间处理数据。常见的流控制方式包括：
无流控制（None）：不进行流控制。
软件流控制（XON/XOFF）：通过特殊的控制字符（XON 和 XOFF）来控制数据的传输。
硬件流控制（RTS/CTS）：使用额外的控制线（RTS 和 CTS）来协调数据的发送和接收。
起始位（Start Bit）： -
起始位用于标志数据帧的开始，通常为1位。在传输数据之前，发送端会发送起始位，接收端以此为标志开始接收数据。
这些参数通常需要在通信的双方（如计算机和串口设备）之间进行配置，以确保数据能够正确传输。如果参数不一致，可能会导致数据丢失或接收错误。
4.核心类
头文件
#ifndef SERIALPORTWRAP_H
#define SERIALPORTWRAP_H
#pragma execution_character_set("utf-8")
#include <QObject>
#include <QSerialPort>
class SerialPortWrap : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
static QMap<QString,QSerialPort::Parity> getParityMap();
static QMap<QString,QSerialPort::DataBits> getDataMap();
static QMap<QString,QSerialPort::StopBits> getStopMap();
static QMap<QString, QSerialPort::FlowControl> getFlowMap();
public:
explicit SerialPortWrap(QObject *parent = nullptr);
void setSerialPort(QSerialPort *port);
bool sendNoReply(QByteArray data);
bool sendReply(QByteArray data, QByteArray &rec);
signals:
void receivedData(QByteArray data);
public slots:
private:
QSerialPort *_serial=nullptr;
QList<QByteArray> _recList;
void waitMs(int ms);
private slots:
void onError(QSerialPort::SerialPortError err);
void onReadyReady();
};
#endif // SERIALPORTWRAP_H
cpp
#include <QMap>
#include <QDebug>
#include <QEventLoop>
#include <QElapsedTimer>
#include <QTimer>
#include "serialportwrap.h"
QMap<QString, QSerialPort::Parity> SerialPortWrap::getParityMap()
{
QMap<QString,QSerialPort::Parity> parityMap={
{"NoPraity",QSerialPort::NoParity},
{"EvenParity",QSerialPort::EvenParity},
{"OddParity",QSerialPort::OddParity},
{"SpaceParity",QSerialPort::SpaceParity},
{"MarkParity",QSerialPort::MarkParity}
};
return parityMap;
}
QMap<QString, QSerialPort::DataBits> SerialPortWrap::getDataMap()
{
QMap<QString,QSerialPort::DataBits> dataMap={
{"Data5",QSerialPort::Data5},
{"Data6",QSerialPort::Data6},
{"Data7",QSerialPort::Data7},
{"Data8",QSerialPort::Data8}
};
return dataMap;
}
QMap<QString, QSerialPort::StopBits> SerialPortWrap::getStopMap()
{
QMap<QString,QSerialPort::StopBits> stopMap={
{"OneStop",QSerialPort::OneStop},
{"OneAndHalfStop",QSerialPort::OneAndHalfStop},
{"TwoStop",QSerialPort::TwoStop}
};
return stopMap;
}
QMap<QString, QSerialPort::FlowControl> SerialPortWrap::getFlowMap()
{
QMap<QString,QSerialPort::FlowControl> flowMap={
{"NoFlowControl",QSerialPort::NoFlowControl},
{"HardwareControl",QSerialPort::HardwareControl},
{"SoftwareControl",QSerialPort::SoftwareControl},
{"UnknownFlowControl",QSerialPort::UnknownFlowControl}
};
return flowMap;
}
SerialPortWrap::SerialPortWrap(QObject *parent) : QObject(parent)
{
}
void SerialPortWrap::setSerialPort(QSerialPort *port)
{
_serial=port;
connect(_serial,&QSerialPort::errorOccurred,this,&SerialPortWrap::onError);
connect(_serial,&QSerialPort::readyRead,this,&SerialPortWrap::onReadyReady);
}
bool SerialPortWrap::sendNoReply(QByteArray data)
{
_recList.clear();
return _serial->write(data)!=-1;
}
bool SerialPortWrap::sendReply(QByteArray data,QByteArray &rec)
{
_recList.clear();
_serial->write(data);
QElapsedTimer ela;
ela.start();
while(_recList.count()==0)
{
waitMs(100);
if(ela.elapsed()>3000)
{
throw QString("%1 time out").arg(_serial->portName());
}
}
waitMs(50);
QByteArray arr;
for(int i=0;i<_recList.count();i++)
{
arr.append(_recList.at(i));
}
rec=arr;
return true;
}
void SerialPortWrap::waitMs(int ms)
{
QEventLoop loop;
QTimer::singleShot(ms, &loop, &QEventLoop::quit); // 设置定时器，在超时时退出事件循环
loop.exec(); // 进入事件循环
}
void SerialPortWrap::onError(QSerialPort::SerialPortError err)
{
qDebug()<<__FUNCTION__<<__LINE__<<_serial->portName()<<_serial->errorString();
}
void SerialPortWrap::onReadyReady()
{
QByteArray arr=_serial->readAll();
_recList.append(arr);
emit receivedData(arr);
}
5.效果图：
