手动开发一个串口调试工具（二）：Qt 串口类基本认识与使用

在嵌入式调试和硬件通信中，串口（Serial Port）是一种非常常见的通信方式。为了帮助开发者在桌面端更高效地与设备交互，本系列文章将通过使用 Qt 开发一个完整的“串口调试工具”来展开讲解。

一、Qt 串口通信模块介绍

Qt 提供了跨平台的串口通信模块 —— QtSerialPort，它的核心类包括：

• QSerialPort：用于打开串口、读写数据、设置参数等；
• QSerialPortInfo：用于查询当前系统可用串口列表。

在实际使用前，你需要在项目文件（.pro）中引入模块：

QT += core serialport

二、实战：构建一个基础串口控制台工具

以下是一段基于 QCoreApplication 构建的控制台程序代码，实现了：

• 初始化串口；
• 以十六进制格式发送固定数据；
• 接收串口返回的数据并格式化打印；
• 每 100ms 自动发送一次指令。

1. 完整代码展示

#include <QCoreApplication>
#include <QSerialPort>
#include <QTimer>
#include <QDebug>

QSerialPort *com;
QTimer *timer;

// 十六进制字符串转字节数组
QByteArray hexStringToByteArray(const QString &hex) {
    QByteArray ret;
    QStringList hexList = hex.split(' ', Qt::SkipEmptyParts);
    for (const QString &byteStr : hexList) {
        bool ok;
        ret.append(static_cast<char>(byteStr.toUInt(&ok, 16)));
    }
    return ret;
}

// 发送数据函数
void sendData() {
    QByteArray datacom = hexStringToByteArray("AB BA 0F 01 09 83 00 10 00 01 00 00 00 CD DC");
    if (com->isOpen()) com->write(datacom);
}

// 接收数据函数
void readCom(QSerialPort *port, const QString &portName) {
    QByteArray data = port->readAll();
    QString hex;
    for (char byte : data)
        hex += QString("%1 ").arg(static_cast<unsigned char>(byte), 2, 16, QLatin1Char('0')).toUpper();
    qDebug() << portName << "接收:" << hex.trimmed();
}

// 主函数
int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication a(argc, argv);

    com = new QSerialPort;
    com->setPortName("COM12");  // 串口号
    com->setBaudRate(QSerialPort::Baud115200);
    com->setDataBits(QSerialPort::Data8);
    com->setParity(QSerialPort::NoParity);
    com->setStopBits(QSerialPort::OneStop);
    com->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);

    if (!com->open(QIODevice::ReadWrite))
        qCritical() << "无法打开串口 COM12";

    // 接收信号槽
    QObject::connect(com, &QSerialPort::readyRead, [&](){
        readCom(com, "COM12");
    });

    // 定时器：周期性发送
    timer = new QTimer;
    QObject::connect(timer, &QTimer::timeout, sendData);
    timer->start(100); // 每 100ms 发送一次

    return a.exec();
}

三、功能解析

1. 串口初始化

通过 setPortName、setBaudRate、setDataBits 等方法配置串口参数，然后使用 open() 打开串口。

2. 十六进制转换

实际调试时经常需要发送原始字节流（非 ASCII 字符串），因此我们将输入的十六进制字符串转为 QByteArray。

3. 数据发送

使用 QSerialPort::write() 将数据发送到串口。此处我们使用定时器 QTimer 每 100 毫秒发送一次指令包。

4. 数据接收

连接 readyRead() 信号，当有数据到达时触发读取并格式化为十六进制输出，方便观察设备回应内容。

四、运行效果

程序启动后：

• 自动连接串口 COM12；
• 每隔 100ms 向串口发送一组固定指令；
• 接收设备返回数据，并在控制台打印十六进制值，如：

"COM12 接收: 01 03 00 0A 00 0C 45 7F"

五、常见问题排查

六、总结

本篇文章完成了从 0 到 1 的串口通信程序开发，包括：

• Qt 串口模块基础；
• 串口参数设置；
• 十六进制收发数据；
• 控制台输出调试。

虽然功能尚简陋，但它是开发串口调试工具的 “引擎核心”，后续我们将以此为基础构建图形化界面，增加串口管理、文本框输入输出、日志记录等功能。

七、工程代码

通过网盘分享的文件：手动开发一个串口调试工具（二）：Qt 串口类基本认识与使用
链接: https://pan.baidu.com/s/1qZJRrJnYXjOj46lpiN_MZg?pwd=jkcf 提取码: jkcf

📌 下一篇预告

《手动开发一个串口调试工具（三）：基于 Qt Widgets 搭建串口调试界面》