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如何在 Qt 中使用周立功 USB 转 CAN 卡

文章目录

如何在 Qt 中使用周立功 USB 转 CAN 卡

一、简介

最近在工程中用到了周立功的 USB 转 CAN 卡，需求是要通过上位机进行通信，因此有了这篇文章。

有关 周立功 USB 转 CAN 卡 的内容在官网中： USB接口CAN卡-广州致远电子股份有限公司

其中有多种型号，我所使用的是 USBCAN-2E-U，如下所示：

在这里插入图片描述

上述图片来源于ZLG致远电子-广州致远电子股份有限公司，如构成侵权，请联系本人删除！！！

因此，本文是基于 USBCAN-2E-U 的开发示例，适合于有一定 Qt 经验基础的朋友！

本文开发环境如下所示：

USBCAN-2E-U

Windows 10 x64

Qt 5.12.3

二、准备工作

有关 USBCAN-2E-U 的文档在 USBCAN-2E-U 产品概述中所示，首先需要安装相应的设备驱动，驱动列表链接为：驱动下载

如若点击无法跳转，可自行复制以下链接进行跳转

https://manual.zlg.cn/web/#/146

安装驱动过程作者在这里就不赘述了，在前面提到的产品概述中有相关文档，不清楚的朋友可以自行阅读。

有关库函数需要在函数库/例程下载中进行下载，其中还有部分例程可以做参考。

如若点击无法跳转，可自行复制以下链接进行跳转

https://manual.zlg.cn/web/#/152?page_id=5332

下载解压后得到如下所示文件：

在这里插入图片描述

zlgcan_x64：对应 64位操作系统所使用的库文件。
zlgcan_x86：对应 32位操作系统所使用的库文件。
使用手册：使用手册中包含使用方法及 API 解释。

三、使用

我这里以 zlgcan_x64 进行开发！！！ x86 同理。

新建 Qt 项目，我这里做了一个简单的 ui 用于后面的测试，如下所示：

在这里插入图片描述

将 .lib 及 .h 文件放入工程目录（.pro 所在的目录）下，树状图如下所示：

.
|-- ZLG_CAN
|   |-- canframe.h
|   |-- config.h
|   |-- typedef.h
|   |-- zlgcan.h
|   `-- zlgcan.lib
|-- main.cpp
|-- mainwindow.cpp
|-- mainwindow.cpp.autosave
|-- mainwindow.h
|-- mainwindow.ui
|-- zlglibTest.pro
`-- zlglibTest.pro.user

1 directory, 12 files

ZLG_CAN 文件夹中文件如下所示：

在这里插入图片描述

将 kerneldlls 文件夹和 zlgcan.dll 文件放入 debug 目录，如下图所示：

在这里插入图片描述

做好上述准备之后，导入库文件，按照如下所示操作进行：

鼠标在项目文件上右键选择 添加库:
选择 外部库 后点击下一步：
然后按照下图所示进行配置（库文件为 .lib ），配置完成后点击下一步即可：
完成后，会出现如下界面，将在 .pro 文件中添加内容：

或者也可以自行在 .pro 文件中添加如下所示的代码进行导入：

win32: LIBS += -L$$PWD/ZLG_CAN/ -lzlgcan

INCLUDEPATH += $$PWD/ZLG_CAN
DEPENDPATH += $$PWD/ZLG_CAN

这里需要注意路径的问题，$$PWD 路径为 .pro 文件所在的目录。

上述两种方法用一种即可！！！效果是一样的！！！

接下来就是代码部分：

mainwindows.h

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QMessageBox>
#include <QDateTime>
#include <QThread>

#include "zlgcan.h"

namespace Ui {
class MainWindow;
}

typedef struct {
    DEVICE_HANDLE _dhandle;         // 驱动设备接口
    CHANNEL_HANDLE _chHandle;    // 通道接口
}zlgStruct;

enum OutPutLevel
{
    OUT_INFO = 0,
    OUT_SUCCESS,
    OUT_WARN,
    OUT_ERROR,
};

// uint8_t 数组 转 QString 十六进制
// eg: 00 01 02 03 4F
// upper 参数为 True 则输出大写十六进制，反之则小写
static QString arrayToHexString(const uint8_t* pdata, uint16_t length, bool upper) {
    QString hexStr;

    QByteArray byteArray(reinterpret_cast<const char *>(pdata), length);

    hexStr = byteArray.toHex();

    if (upper)
        hexStr = hexStr.toUpper();

    for (int i = 2; i < hexStr.length(); i += 3) {
        hexStr.insert(i, ' ');
    }

    return hexStr;
}

class ZlgControlDev : public QObject
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit ZlgControlDev(QObject *parent = nullptr);
    ~ZlgControlDev() {
        if (zlgGetStatus()) {
            ZCAN_CloseDevice(_zlgStr._dhandle);
        }
    }

    void zlgEntry(void) {
        emit zlgControlLogSignal(QString("[ZlgControlDev::zlgEntry] threadId: 0x%1")
                                     .arg(QString::number(reinterpret_cast<quintptr>(QThread::currentThreadId()), 16).toUpper()),
                                 OUT_INFO);
    }
    void zlgConnect(void);
    bool zlgDisConnect(void) {
        if (zlgGetStatus()) {
            ZCAN_CloseDevice(_zlgStr._dhandle);
            return true;
        }
        return false;
    }

    void zlgSendData(QByteArray data);
    void zlgRecvData(void);

    bool zlgGetStatus(void) {
        return this->_zlgStr._dhandle == Q_NULLPTR ? false : true;
    }

private:
    zlgStruct _zlgStr;

signals:
    void zlgControlLogSignal(QString log, OutPutLevel level);
    void zlgConnectSignal(bool status);
};

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

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

private slots:
    void on_openButton_released();

    void on_sendButton_released();

private:
    Ui::MainWindow *ui;

    QThread* _mainThreadPtr;
    ZlgControlDev* _zlgDevPtr;

    QString praseText(QString text, OutPutLevel level)
    {
        QString str;

        // 加入时间信息
        QString timeSlamp = QDateTime::currentDateTime().toString("[yyyy-MM-dd HH:mm:ss] > ");
        str.append(QString("<font color = blue>%1</font>").arg(timeSlamp));

        switch (level) {
        case OUT_INFO:
            str.append(QString("<font color = black>%1</font>").arg(text));
            break;
        case OUT_SUCCESS:
            str.append(QString("<font color = green>%1</font>").arg(text));
            break;
        case OUT_WARN:
            str.append(QString("<font color = orange>%1</font>").arg(text));
            break;
        case OUT_ERROR:
            str.append(QString("<font color = red>%1</font>").arg(text));
        }

        return str;
    }

signals:
    void startConnectSignal(void);
    void startZlgRecvSignal(void);
};

#endif // MAINWINDOW_H

mainwindows.cpp

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

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

    ui->textEdit->append(praseText(QString("[MainWindow::MainWindow] threadId: 0x%1")
                                       .arg(QString::number(reinterpret_cast<quintptr>(QThread::currentThreadId()), 16).toUpper()),
                                   OUT_INFO));

    // 注册类型
    qRegisterMetaType<QTextCursor>("QTextCursor");
    qRegisterMetaType<OutPutLevel>("OutPutLevel");
    qRegisterMetaType<QByteArray>("QByteArray");

    _mainThreadPtr = new QThread();
    _zlgDevPtr = new ZlgControlDev();

    _zlgDevPtr->moveToThread(_mainThreadPtr);
    connect(_mainThreadPtr, &QThread::started, _zlgDevPtr, &ZlgControlDev::zlgEntry);
    connect(this, &MainWindow::startConnectSignal, _zlgDevPtr, &ZlgControlDev::zlgConnect);
    connect(this, &MainWindow::startZlgRecvSignal, _zlgDevPtr, &ZlgControlDev::zlgRecvData);
    connect(_zlgDevPtr, &ZlgControlDev::zlgControlLogSignal, this, [=](QString log, OutPutLevel level) {
        ui->textEdit->append(praseText(log, level));
    }, Qt::DirectConnection);
    connect(_zlgDevPtr, &ZlgControlDev::zlgConnectSignal, [=](bool status) {
        if (!status) {
            ui->textEdit->append(praseText("ZLG_USB_CAN 设备连接失败！", OUT_ERROR));
            _mainThreadPtr->requestInterruption();
            _zlgDevPtr->zlgDisConnect();
        } else {
            ui->textEdit->append(praseText("ZLG_USB_CAN 设备连接成功！", OUT_SUCCESS));
            ui->openButton->setText("断开连接");
            emit startZlgRecvSignal();
        }
    });

    _mainThreadPtr->start();
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    _mainThreadPtr->requestInterruption();
    _mainThreadPtr->quit();
    _mainThreadPtr->wait();

    delete _zlgDevPtr;

    delete ui;
}

/*!
 *  @File        : mainwindow.cpp
 *  @Brief       : 打开/关闭 设备槽函数
 *  @Details     : None
 *  @Param       : void
 *  @Return      : void
 *  @Author      : Liu Jiahao
 *  @Date        : 2025-09-04 11:18:41
 *  @Version     : v1.1
 *  @Copyright   : Copyright By Liu Jiahao, All Rights Reserved
 *
 */
void MainWindow::on_openButton_released()
{
    if (!QString::compare(ui->openButton->text(), "打开设备")) {

        emit startConnectSignal();
    } else {
        _mainThreadPtr->requestInterruption();
        if (_zlgDevPtr->zlgDisConnect()) {
            ui->textEdit->append(praseText("ZLG_USB_CAN 设备断开连接成功！", OUT_SUCCESS));
        } else {
            ui->textEdit->append(praseText("ZLG_USB_CAN 设备断开连接失败！", OUT_ERROR));
        }
        ui->openButton->setText("打开设备");
    }
}

/*!
 *  @File        : mainwindow.cpp
 *  @Brief       : 模拟报文发送槽函数
 *  @Details     : None
 *  @Param       : void
 *  @Return      : void
 *  @Author      : Liu Jiahao
 *  @Date        : 2025-09-04 14:23:39
 *  @Version     : v1.1
 *  @Copyright   : Copyright By Liu Jiahao, All Rights Reserved
 *
 */
void MainWindow::on_sendButton_released()
{
    if (!_zlgDevPtr->zlgGetStatus()) {
        ui->textEdit->append(praseText("ZLG_USB_CAN 设备未打开，打开后重试！", OUT_ERROR));
        return;
    }

    QByteArray data;
    data.append(static_cast<char>(0x00));
    data.append(static_cast<char>(0x01));

    _zlgDevPtr->zlgSendData(data);
}

/*!
 *  @File        : mainwindow.cpp
 *  @Brief       : 构造函数
 *  @Details     : None
 *  @Param       : void
 *  @Return      : void
 *  @Author      : Liu Jiahao
 *  @Date        : 2025-09-04 14:34:20
 *  @Version     : v1.1
 *  @Copyright   : Copyright By Liu Jiahao, All Rights Reserved
 *
 */
ZlgControlDev::ZlgControlDev(QObject *parent) :
    QObject(parent)
{
    _zlgStr._dhandle = Q_NULLPTR;
}

/*!
 *  @File        : mainwindow.cpp
 *  @Brief       : zlg 设备连接线程入口函数
 *  @Details     : None
 *  @Param       : void
 *  @Return      : void
 *  @Author      : Liu Jiahao
 *  @Date        : 2025-09-04 14:35:04
 *  @Version     : v1.1
 *  @Copyright   : Copyright By Liu Jiahao, All Rights Reserved
 *
 */
void ZlgControlDev::zlgConnect()
{
    emit zlgControlLogSignal(QString("[ZlgControlDev::zlgConnect] threadId: 0x%1")
                                 .arg(QString::number(reinterpret_cast<quintptr>(QThread::currentThreadId()), 16).toUpper()),
                             OUT_INFO);

    // 打开设备，获取设备句柄
    _zlgStr._dhandle = ZCAN_OpenDevice(ZCAN_USBCAN_2E_U, 0, 0);
    if (_zlgStr._dhandle == Q_NULLPTR) {
        emit zlgControlLogSignal("[ZCAN_OpenDevice] 打开设备失败！", OUT_ERROR);
        emit zlgConnectSignal(false);
        return;
    }

    emit zlgControlLogSignal("[ZCAN_OpenDevice] 打开设备成功！", OUT_SUCCESS);

    // 设置波特率
    if (ZCAN_SetValue(_zlgStr._dhandle,
                      QString("0/baud_rate").toStdString().c_str(),
                      QString("500000").toStdString().c_str()) != STATUS_OK) {
        emit zlgControlLogSignal("[ZCAN_SetValue] 设置波特率失败！", OUT_ERROR);
        emit zlgConnectSignal(false);
        return;
    }

    emit zlgControlLogSignal("[ZCAN_SetValue] 设置波特率成功！", OUT_SUCCESS);
    
    // 配置通道参数
    ZCAN_CHANNEL_INIT_CONFIG cfg;
    memset(&cfg, 0, sizeof(cfg));
    cfg.can_type        = TYPE_CAN;     // 设备为 CAN 设备
    cfg.can.filter      = 0;            // 双滤波
    cfg.can.mode        = 0;            // 正常模式
    cfg.can.acc_code    = 0;            // 帧过滤验收码
    cfg.can.acc_mask    = 0xFFFFFFFF;   // 帧过滤屏蔽码
    // 初始化 CAN 通道
    _zlgStr._chHandle = ZCAN_InitCAN(_zlgStr._dhandle,
                                            static_cast<UINT>(0),
                                            &cfg);
    if (_zlgStr._chHandle == Q_NULLPTR) {
        emit zlgControlLogSignal("[ZCAN_InitCAN] 初始化CAN通道 [0] 失败！",
                                 OUT_ERROR);
        emit zlgConnectSignal(false);
        return;
    }

    emit zlgControlLogSignal("[ZCAN_InitCAN] 初始化CAN通道 [0] 成功！",
                             OUT_SUCCESS);

    // 启动通道
    if (ZCAN_StartCAN(_zlgStr._chHandle) != STATUS_OK) {
        emit zlgControlLogSignal("[ZCAN_StartCAN] 启用CAN通道 [0] 失败！",
                                 OUT_ERROR);
        emit zlgConnectSignal(false);
        return;
    }

    emit zlgControlLogSignal("[ZCAN_StartCAN] 启用CAN通道 [0] 成功！",
                             OUT_SUCCESS);

    emit zlgConnectSignal(true);
}

/*!
 *  @File        : mainwindow.cpp
 *  @Brief       : zlg 接收数据函数
 *  @Details     : None
 *  @Param       : void
 *  @Return      : void
 *  @Author      : Liu Jiahao
 *  @Date        : 2025-09-04 15:54:59
 *  @Version     : v1.1
 *  @Copyright   : Copyright By Liu Jiahao, All Rights Reserved
 *
 */
void ZlgControlDev::zlgRecvData()
{
    if (!zlgGetStatus()) {
        return;
    }
    emit zlgControlLogSignal(QString("[ZlgControlDev::zlgRecvData] threadId: 0x%1 start!!!")
                                 .arg(QString::number(reinterpret_cast<quintptr>(QThread::currentThreadId()), 16).toUpper()),
                             OUT_INFO);
    while(!QThread::currentThread()->isInterruptionRequested()) {
        /* 获取收到的报文数(确保缓冲区有数据) */
        uint32_t size = ZCAN_GetReceiveNum(this->_zlgStr._chHandle, 0);
        if (size) {
            ZCAN_Receive_Data recvData;
            /* 接收数据 */
            ZCAN_Receive(this->_zlgStr._chHandle, &recvData, 1);

            QString logStr("[ZlgControlDev::zlgRecvData] %1 %2 %3x Rx d %4 %5");

            QString hexStr = arrayToHexString(reinterpret_cast<const uint8_t*>(&recvData.frame.data[0]), static_cast<uint16_t>(recvData.frame.can_dlc), false);

            logStr = logStr.arg(recvData.timestamp)
                         .arg(1)
                         .arg(QString::number(static_cast<uint32_t>(recvData.frame.can_id) & static_cast<uint32_t>(0x1FFFFFFF), 16))
                         .arg(recvData.frame.can_dlc)
                         .arg(hexStr);

            emit zlgControlLogSignal(logStr,
                                     OUT_INFO);
        }
        QThread::msleep(10); // 延迟 10ms
    }
    emit zlgControlLogSignal(QString("[ZlgControlDev::zlgRecvData] threadId: 0x%1 end!!!")
                                 .arg(QString::number(reinterpret_cast<quintptr>(QThread::currentThreadId()), 16).toUpper()),
                             OUT_INFO);
}

/*!
 *  @File        : mainwindow.cpp
 *  @Brief       : None
 *  @Details     : None
 *  @Param       : void
 *  @Return      : void
 *  @Author      : Liu Jiahao
 *  @Date        : 2025-09-04 15:52:29
 *  @Version     : v1.1
 *  @Copyright   : Copyright By Liu Jiahao, All Rights Reserved
 *
 */
void ZlgControlDev::zlgSendData(QByteArray data)
{
    if (!zlgGetStatus())
        return;

    emit zlgControlLogSignal(QString("[ZlgControlDev::zlgSendData] threadId: 0x%1")
                                 .arg(QString::number(reinterpret_cast<quintptr>(QThread::currentThreadId()), 16).toUpper()),
                             OUT_INFO);

    ZCAN_Transmit_Data frame;
    memset(&frame, 0, sizeof(frame));

    // 写入数据
    frame.transmit_type = 2;
    frame.frame.can_id = static_cast<canid_t>(0x51801);
    frame.frame.can_dlc = static_cast<BYTE>(data.size());
    for (int index = 0; index < data.size(); index++) {
        frame.frame.data[index] = static_cast<BYTE>(data.at(index));
    }

    // 发送数据
    UINT ret = ZCAN_Transmit(this->_zlgStr._chHandle, &frame, 1);
    if (ret != STATUS_OK)
    {
        emit zlgControlLogSignal("通道 [0] 发送报文失败！", OUT_ERROR);
        return;
    }
    emit zlgControlLogSignal("通道 [0] 发送报文成功！", OUT_SUCCESS);
}

大致思路就是，开启一个线程用于接收数据，发送与接收不能在同一个线程中，理由很简单，接收线程一直在 while 循环，则无法继续操作这个线程。其实也可以把发送单独放一个线程中，这里我就不做过多赘述，代码仅供参考，实现方式多样，可自行斟酌。

值得注意的是，我在发送数据的时候，设置 frame.transmit_type = 2; 其含义在 zlg 官方 API 文档中也有描述:

在这里插入图片描述

具体解释还请查看 API 文档。

四、运行效果

软件运行起来之后效果如下所示：

在这里插入图片描述

五、写在最后

本文介绍了 如何在 Qt 中使用周立功 USB 转 CAN 盒。

欢迎广大读者提出问题以及修改意见，本人看到后会给予回应，欢迎留言，后续会逐步进行开源！！！
另外，由于文章是作者手打的文字，有些地方可能文字会出错，望谅解，也可私信联系我，我对其进行更改。

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如何在Qt中使用周立功USB转CAN卡