前言：本文为手把手教学的基于 Qt Creator 的 Serial Port 串口调试助手项目教程，项目使用 Qt 版本为 Qt 5.9.0，整体上实现了 Serial Port 串口助手所有的功能。本项目的 Serial Port 串口助手除了设计出常规的 Serial Port 串口打印功能外，还额外模仿了著名软件 VOFA+ 的上位机波形实时输出功能。本项目代码实现偏简单可行，可能存在很多可以优化性能的地方，亦或可能存在功能性上的 BUG ，欢迎各位读者朋友们使用该代码或在此代码框架上进行二次开发。当然，也欢迎各位读者朋友们提出珍贵的改进建议（篇末代码开源）！
软件界面：
所需环境和软件工具：
1. Qt Creator 4.3.0
2. Qt 5.9.0
3. Window10
一、Serial Port串口助手
串口助手（Serial Port Debugger）是一款运行在计算机（PC）上的软件工具，其核心功能是通过计算机的物理串行通信接口（如 COM 口、USB 转串口适配器）或虚拟串口，与外部具备串行通信能力的硬件设备进行双向数据交互。它是嵌入式系统开发、工业控制、仪器仪表调试、物联网设备通信等领域的基础且至关重要的工具。本项目在传统的 Serial Port 助手的功能上还提供了 Plot 绘制的功能，该功能模仿了超级优秀的串口上位机 VOFA+ 进行设计，如下为 VOFA+ 这款非常优秀的串口调试助手界面：
本篇博客的 Serial Port 串口调试助手是模仿 VOFA+ 这款优秀上位机进行制作的，使用的开发软件为 Qt Creator 4.3.0，Qt 的版本为Qt 5.9.0。考虑到需要实现 Plot 波形数据绘制，还引入了 QCustomPlot 这个图形库，利用 QCustomPlot 提供的 API 函数实现 Plot 的绘制。本项目的 Serial Port 串口助手的 Plot 波形绘制功能如下：
二、Serial Port布局 ui 画面
2.1 Serial Port整体布局
一般情况下，为了保证设计的 Serial Port 助手的布局合理性，可能会固定窗口大小，共有 2 种方法；
方案 1：使用代码 this->setFixedSize(this->size())；其中这里的this表示所需要固定的窗口。
方案 2：调整 ui 窗口的最大值与最小值，即使得二者相等，如下图所示：
2.2 功能性按键布局
Serial Port 串口助手的功能布局：
1、串口选择：USB_CH340_COM；myComboBox
2、波特率：1200~1382400；QComboBox
3、停止位：1、1.5、2；QComboBox
4、数据位：5、6、7、8；QComboBox
5、奇偶校验：无、奇校验、偶校验；QComboBox
6、串口操作：控制串口的打开；QPushButton
Serial Port 计数的功能布局：
1、发送计数：发送的字节数量；QLineEdit
2、接收计数：接收的字节数量；QLineEdit
3、发送速度：发送的字节速度；QLineEdit
4、接收速度：接收的字节速度；QLineEdit
5、清除接收/统计：清除接收内容与接收计数；QPushButton
6、清除发送：清除发送内容与发送计数；QPushButton
2.3 数据接收与发送布局
Serial Port 串口数据接收：
打开串口助手后，默认串口数据-接收区将会一直接收下位机发送过来的数据。该数据接收区的 Qt 部件为 QPlainTextEdit，读者朋友们可以自行设计其 Size() 大小、Font 字符内容和 Format 格式等
Serial Port 串口数据发送：
打开串口助手后，可以在串口数据发送区输入文本内容，点击发送按钮 PushButton 即可；亦或是使用定时器发送数据内容。补充说明：数据接收与数据发送区都可以使用 16 进制数据进行处理。
Serial Port 的串口数据接收区和发送区都属于 Qt 中的 QPlainTextEdit；
Serial Port 最终布局：
三、Serial Port 串口功能实现
3.1 Serial Port 初始化与接收
Serial Port 初始化需要选择 PC端现在存在的 COM 端口，之后需要设置 Serial Port 波特率、数据的停止位、数据位和奇偶校验。然后，点击串口操作按钮 PushButton 打开串口，作者这里使用了 Qt 槽函数进行连接；
补充说明：Qt 提供了一系列特别方便的 Serial Port 串口助手库函数，我们可以直接使用 mySerialPort->readAll() 和 mySerialPort->writeAll() 针对串口提供的数据进行操作；
// Serial Port串口设置初始化
void MainWindow::on_btnSwitch_clicked()
{
QSerialPort::BaudRate baudRate;
QSerialPort::DataBits dataBits;
QSerialPort::StopBits stopBits;
QSerialPort::Parity checkBits;
// 获取串口波特率
baudRate = (QSerialPort::BaudRate)ui->cmbBaudRate->currentText().toUInt();
// 获取串口数据位
dataBits = (QSerialPort::DataBits)ui->cmbData->currentText().toUInt();
// 获取串口停止位
if(ui->cmbStop->currentText() == "1"){
stopBits = QSerialPort::OneStop;
}else if(ui->cmbStop->currentText() == "1.5"){
stopBits = QSerialPort::OneAndHalfStop;
}else if(ui->cmbStop->currentText() == "2"){
stopBits = QSerialPort::TwoStop;
}else{
stopBits = QSerialPort::OneStop;
}
// 获取串口奇偶校验位
if(ui->cmbCheck->currentText() == "无"){
checkBits = QSerialPort::NoParity;
}else if(ui->cmbCheck->currentText() == "奇校验"){
checkBits = QSerialPort::OddParity;
}else if(ui->cmbCheck->currentText() == "偶校验"){
checkBits = QSerialPort::EvenParity;
}else{
checkBits = QSerialPort::NoParity;
}
// 想想用 substr strchr怎么从带有信息的字符串中提前串口号字符串
// 初始化串口属性，设置 端口号、波特率、数据位、停止位、奇偶校验位数
mySerialPort->setBaudRate(baudRate);
mySerialPort->setDataBits(dataBits);
mySerialPort->setStopBits(stopBits);
mySerialPort->setParity(checkBits);
//mySerialPort->setPortName(ui->cmbSerialPort->currentText());// 不匹配带有串口设备信息的文本
// 匹配带有串口设备信息的文本
QString spTxt = ui->cmbSerialPort->currentText();
spTxt = spTxt.section(':', 0, 0);//spTxt.mid(0, spTxt.indexOf(":"));
//qDebug() << spTxt;
mySerialPort->setPortName(spTxt);
// 根据初始化好的串口属性，打开串口
// 如果打开成功，反转打开按钮显示和功能。打开失败，无变化，并且弹出错误对话框。
if(ui->btnSwitch->text() == "打开串口"){
if(mySerialPort->open(QIODevice::ReadWrite) == true){
ui->btnSwitch->setText("关闭串口");
// 让端口号下拉框不可选，避免误操作（选择功能不可用，控件背景为灰色）
ui->cmbSerialPort->setEnabled(false);
ui->cmbBaudRate->setEnabled(false);
ui->cmbStop->setEnabled(false);
ui->cmbData->setEnabled(false);
ui->cmbCheck->setEnabled(false);
}else{
QMessageBox::critical(this, "错误提示", "串口打开失败！！！\r\n\r\n该串口可能被占用，请选择正确的串口\r\n或者波特率过高，超出硬件支持范围");
}
}else{
mySerialPort->close();
ui->btnSwitch->setText("打开串口");
// 端口号下拉框恢复可选，避免误操作
ui->cmbSerialPort->setEnabled(true);
ui->cmbBaudRate->setEnabled(true);
ui->cmbStop->setEnabled(true);
ui->cmbData->setEnabled(true);
ui->cmbCheck->setEnabled(true);
}
}// 串口接收显示，槽函数
void MainWindow::serialPortRead_Slot()
{
/* 利用QtSerial库接收数据 */
QByteArray recBuf = mySerialPort->readAll();
Plot_Num = recBuf;
// 判断是否为16进制接收，将以后接收的数据全部转换为16进制显示（先前接收的部分在多选框槽函数中进行转换。最好多选框和接收区组成一个自定义控件，方便以后调用）
if(ui->chkRec->checkState() == false){
// GB2312编码输入
QString strb = QString::fromLocal8Bit(recBuf);//QString::fromUtf8(recBuf);//QString::fromLatin1(recBuf);
// 在当前位置插入文本，不会发生换行。如果没有移动光标到文件结尾，会导致文件超出当前界面显示范围，界面也不会向下滚动。
ui->txtRec->insertPlainText(strb);
}else{
// 16进制显示，并转换为大写
QString str1 = recBuf.toHex().toUpper();//.data();
// 添加空格
QString str2;
for(int i = 0; i<str1.length (); i+=2)
{
str2 += str1.mid (i,2);
str2 += " ";
}
ui->txtRec->insertPlainText(str2);
}
/* 1.计算接收到的字节数 */
RecvNum += recBuf.size();
/* 2.格式化并显示总字节数 */
ui->RxCount->setText(QString::number(RecvNum));
/* 3.计算并显示接收速度 */
QString speedText = calculateSpeed(RecvNum);
ui->RxSpeed->setText(speedText);
/* 4.更新上一次记录（用于下次计算速度）*/
lastRecvNum = RecvNum;
lastUpdateTime = QDateTime::currentMSecsSinceEpoch();
/* 5.移动光标到文本结尾 */
ui->txtRec->moveCursor(QTextCursor::End);
}
3.2 Serial Port 串口数据发送
Serial Port 串口助手通常拥有定时发送功能，例如：1000ms 进行一次数据发送。当然，还拥有 16 进制数转换的功能进行 Data 数据接收和发送。作者这边提供详细的代码，读者朋友可以直接参考作者提供的开源代码。
// 串口发送数据
void MainWindow::on_btnSend_clicked()
{
QByteArray sendData;
// 判断是否为16进制发送，将发送区全部的asc2转换为16进制字符串显示，发送的时候转换为16进制发送
if(ui->chkSend->checkState() == false){
// 字符串形式发送，GB2312编码用以兼容大多数单片机
sendData = ui->txtSend->toPlainText().toLocal8Bit();// GB2312编码输出
}else{
// 16进制发送，不要用.data()，.data()返回的是字符数组，0x00在ASC2中的意义为NUL，也就是'\0'结束符，所以遇到0x00就会终止
sendData = QByteArray::fromHex(ui->txtSend->toPlainText().toLocal8Bit());// GB2312编码输出
}
// 记录发送前的时间戳
qint64 sendStartTime = QDateTime::currentMSecsSinceEpoch();
// 发送数据
int bytesSent = mySerialPort->write(sendData);
// 发送字节计数并显示
if(bytesSent > 0) {
// 更新总发送字节数
SendNum += bytesSent;
ui->TxCount->setText(QString::number(SendNum));
// 记录发送结束时间
qint64 sendEndTime = QDateTime::currentMSecsSinceEpoch();
qint64 sendDuration = sendEndTime - sendStartTime;
// 计算并显示发送速度
calculateSendSpeed(bytesSent, sendDuration);
}
}
// 16进制发送触发按键
void MainWindow::on_chkSend_stateChanged(int arg1)
{
// 获取文本字符串
QString txtBuf = ui->txtSend->toPlainText();
// 获取多选框状态，未选为0，选中为2
// 为0时，多选框未被勾选，将先前的发送区的16进制字符串转换为asc2字符串
if(arg1 == 0){
//QByteArray str1 = QByteArray::fromHex(txtBuf.toUtf8());//仅能处理Unicode编码，因为QString就是Unicode
//QString str1 = QString::fromLocal8Bit(txtBuf.toUtf8());//仅能处理GB2312编码，Unicode的数据无论如何都会乱码
//把gb2312编码转换成unicode
QString str1 = QTextCodec::codecForName("GB2312")->toUnicode(QByteArray::fromHex(txtBuf.toLocal8Bit()));
// 文本控件清屏，显示新文本
ui->txtSend->clear();
ui->txtSend->insertPlainText(str1);
// 移动光标到文本结尾
ui->txtSend->moveCursor(QTextCursor::End);
}else{// 多选框被勾选，将先前的发送区的asc2字符串转换为16进制字符串
//QByteArray str1 = txtBuf.toUtf8().toHex().toUpper();// Unicode编码输出
QString str1 = txtBuf.toLocal8Bit().toHex().toUpper();// GB2312编码输出
// 添加空格
QString str2;
for(int i = 0; i<str1.length (); i+=2)
{
str2 += str1.mid (i,2);
str2 += " ";
}
// 文本控件清屏，显示新文本
ui->txtSend->clear();
ui->txtSend->insertPlainText(str2);
// 移动光标到文本结尾
ui->txtSend->moveCursor(QTextCursor::End);
}
}
3.3 Serial Port 计数功能
Serial Port 的发送速度：
// 计算发送速度（字节/秒）
void MainWindow::calculateSendSpeed(qint64 bytesSent, qint64 durationMs)
{
// 处理零时间间隔（理论不可能，但安全处理）
if (durationMs == 0) durationMs = 1;
// 计算瞬时速度（字节/秒）
double instantSpeed = (bytesSent * 1000.0) / durationMs;
// 应用指数平滑滤波（减少数值跳动）
const double smoothingFactor = 0.3;
smoothedSendSpeed = smoothingFactor * instantSpeed + (1 - smoothingFactor) * smoothedSendSpeed;
// 单位转换与显示
QString speedText;
if (smoothedSendSpeed >= 1024 * 1024 * 1024) { // GB/s
speedText = QString("%1 GB/s").arg(smoothedSendSpeed / (1024 * 1024 * 1024), 0, 'f', 2);
} else if (smoothedSendSpeed >= 1024 * 1024) { // MB/s
speedText = QString("%1 MB/s").arg(smoothedSendSpeed / (1024 * 1024), 0, 'f', 2);
} else if (smoothedSendSpeed >= 1024) { // KB/s
speedText = QString("%1 KB/s").arg(smoothedSendSpeed / 1024, 0, 'f', 2);
} else { // B/s
speedText = QString("%1 B/s").arg(smoothedSendSpeed, 0, 'f', 2);
}
// 更新UI显示
ui->TxSpeed->setText(speedText);
// 更新最后发送状态
lastSendTime = QDateTime::currentMSecsSinceEpoch();
lastSendNum = SendNum;
}Serial Port 的接收速度：
// 计算接收速度（字节/秒）
QString MainWindow::calculateSpeed(qint64 currentNum)
{
qint64 currentTime = QDateTime::currentMSecsSinceEpoch();
qint64 deltaTime = currentTime - lastUpdateTime;
if (deltaTime == 0 || lastRecvNum == 0) {
// 首次计算或时间未变化时返回0
lastRecvNum = currentNum;
lastUpdateTime = currentTime;
return "0 B/s";
}
// 计算每秒接收字节数
double deltaBytes = currentNum - lastRecvNum;
double speed = deltaBytes / deltaTime * 1000; // 转换为秒
// 速度单位转换
if (speed >= 1024 * 1024 * 1024) { // GB/s
return QString("%1 GB/s").arg(speed / (1024 * 1024 * 1024), 0, 'f', 2);
} else if (speed >= 1024 * 1024) { // MB/s
return QString("%1 MB/s").arg(speed / (1024 * 1024), 0, 'f', 2);
} else if (speed >= 1024) { // KB/s
return QString("%1 KB/s").arg(speed / 1024, 0, 'f', 2);
} else { // B/s
return QString("%1 B/s").arg(speed, 0, 'f', 2);
}
}
四、Waveform 波形功能实现
4.1 引入 QCustomPlot
QCustomPlot 是一个超强超小巧的 Qt 绘图类，非常漂亮，非常易用，只需要加入一个 qcustomplot.h 和 qcustomplot.cpp 文件即可使用，远比 qwt 方便和漂亮，可以自己使用两个源文件也可以自己编译成库文件，非常方便。
官方网站：http://www.qcustomplot.com/
进入 QCustomPlot 下载页，下载最新的完整包（包含：源码、文档、示例）！
将下载好的安装包进行解压缩，里面包含文档、示例、更改日志、GPL 授权、以及最重要的两个文件 qcustomplot.h 与 qcustomplot.cpp。
在 Examples 中我们会看到一些自带的示例，可以运行看一下效果。
如果在自己的项目中使用，需要进行以下配置：
首先，在 pro 中需要添加（由于 QCustomPlot 中存在导出功能，使用了 printsupport 模块）：
QT += printsupport然后，将 qcustomplot.h 与 qcustomplot.cpp 拷贝到工程目录下，右键 -> 添加现有文件…，将这两个文件添加至工程。在调用 qcustomplot 的地方，需要引入，才可成功创建一个 qcustomplot 对象：
#include "qcustomplot.h"
/* 创建qcustomplot */
QCustomPlot *pCustomPlot = new QCustomPlot(this);4.2 Plot ui 格局设计
Plot 波形绘制的区域使用了 QCustomPlot 库中的 QCustomPlot 的类，曲线/散点设置则是一系列 Qt 自带的类进行设计的。最终的 Plot 绘制的情况如下图：
4.3 Plot data 数据筛选
作者设计的 Plot 绘制波形的数据筛选使用了如下格式，且最高支持8个波形的同时绘制：
printf("simples:%f, %f\n", sin(t1), sin(t2)); Plot data 数据的筛选部分代码如下：
// 数据清洗与转换
QString str = QString::fromUtf8(Plot_Num)
.remove(" ")
.replace("：", ",")
.replace(":", ",")
.replace("，", ",");
// 拆分字符串
QStringList parts = str.split(",", QString::SkipEmptyParts );
// 提取数字
QVector<double> numbers;
for (const QString& part : parts) {
bool ok;
double num = part.toDouble(&ok);
if (ok) numbers.append(num);
}巧妙的使用了 Qt 和 C++ 库函数进行操作，替换原数据文本中不符合要求的内容，在 QVector 容器的基础上进行有效数据的提取！
4.4 Plot 波形图绘制
作者使用的方式是定时器每 10ms 将串口接收到的数据进去筛选提取，并利用 QCustomPlot 库进行 Plot 的绘制（由于很多情况下，串口接收速率是比 Plot 绘制提取的速率快的，这将不可避免地导致数据缺失，读者朋友可以根据直接实际情况使用一个环形缓存区进行缓存处理）
Plot 波形绘图定时器设计：
// 创建定时器，用于定时生成曲线坐标点数据
timer = new QTimer(this);
timer->setInterval(10);
connect(timer,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(TimeData_Update()));
timer->start(10);
// 定时器溢出处理槽函数。用来生成曲线的坐标数据。
void plot::TimeData_Update(void)
{
// 数据清洗与转换
QString str = QString::fromUtf8(Plot_Num)
.remove(" ")
.replace("：", ",")
.replace(":", ",")
.replace("，", ",");
// 拆分字符串
QStringList parts = str.split(",", QString::SkipEmptyParts );
// 提取数字
QVector<double> numbers;
for (const QString& part : parts) {
bool ok;
double num = part.toDouble(&ok);
if (ok) numbers.append(num);
}
// 计算需要绘制几个波形，移动x轴的数据
int n = numbers.size();
cnt++;
// 给曲线添加数据
for(int i=0; i<n; i++){
pTxtValueCurve[i]->setText(QString::number(numbers[i],'g',8));// 显示曲线当前值
pCurve[i]->addData(cnt, numbers[i]);
}
// 设置x坐标轴显示范围，使其自适应缩放x轴，x轴最大显示pointCountX个点。与chkTrackX复选框有关
if(ui->chkTrackX->checkState()){
//customPlot->xAxis->setRange((pCurve[0]->dataCount()>pointCountX)?(pCurve[0]->dataCount()-pointCountX):0, pCurve[0]->dataCount());
setAutoTrackX(pPlot1);
}
// 设置y坐标轴显示范围，使其自适应曲线缩放
if(ui->chkAdjustY->checkState()){
setAutoTrackY(pPlot1);
}
// 更新绘图，这种方式在高填充下太浪费资源。有另一种方式rpQueuedReplot，可避免重复绘图。
// 最好的方法还是将数据填充、和更新绘图分隔开。将更新绘图单独用定时器更新。例程数据量较少没用单独定时器更新，实际工程中建议大家加上。
pPlot1->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}
五、代码解析与各项功能
5.1 mainwindow.cpp
本代码为 iKun Serial Port Debugger 串口调试助手的主界面代码功能，作者在上方拆解了部分 Serial Port 功能代码的实现原理与代码。本项目更多的细节点读者朋友可以参考下发的代码内容，其中包括 SendSpeed 和 RecvSpeed 速度的实时更新等。一个优秀的 APP 项目肯定是需要不断打磨的，后期作者会把本项目已知的不足与打算改进的地方就行更新！
/******************************************************************
* @projectName iKun Serial Port Debugger
* @brief mainwindow.cpp
* @author 混分巨兽龙某某
* @email 1178305328@qq.com
*******************************************************************/
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include "plot.h"
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
QMainWindow(parent),
ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
setWindowTitle("iKun Serial Port Debugger"); /* 修改APP标题 */
// 状态栏
QStatusBar *sBar = statusBar();
/* 实例化两个按钮对象，并设置其显示文本为窗口皮肤1和窗口皮肤2 */
pushButton1 = new QPushButton("作者信息", this);
/* 设定两个QPushButton对象的位置 */
sBar->addPermanentWidget(pushButton1);
// 状态栏添加超链接
QLabel *lblLinkBlog = new QLabel(this);
lblLinkBlog->setOpenExternalLinks(true);
lblLinkBlog->setText("<style> a {text-decoration: none} </style> <a href=\"https://blog.csdn.net/black_sneak?type=blog\">博客");// 无下划线
QLabel *lblLinkSource = new QLabel(this);
lblLinkSource->setOpenExternalLinks(true);
lblLinkSource->setText("<style> a {text-decoration: none} </style> <a href=\"https://blog.csdn.net/black_sneak/article/details/151232098\">源码下载");// 无下划线
lblLinkBlog->setMinimumSize(40, 20);
lblLinkSource->setMinimumSize(60, 20);
// 从左往右依次添加
sBar->addWidget(lblLinkBlog);
sBar->addWidget(lblLinkSource);
// 定时发送-定时器
timSend = new QTimer;
timSend->setInterval(1000);// 设置默认定时时长1000ms
connect(timSend, &QTimer::timeout, this, [=](){
on_btnSend_clicked();
});
// 初始化清零定时器（每500ms检查一次）
speedClearTimer = new QTimer(this);
connect(speedClearTimer, &QTimer::timeout, this, &MainWindow::checkSpeedClear);
speedClearTimer->start(500);
// 新建一串口对象
mySerialPort = new QSerialPort(this);
// 串口接收，信号槽关联
connect(mySerialPort, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(serialPortRead_Slot()));
// 信号槽连接，打开作者信息的按钮
connect(pushButton1, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(pushButton1_Clicked()));
}
MainWindow::~MainWindow()
{
delete ui;
}
// 作者信息的信号槽函数
void MainWindow::pushButton1_Clicked()
{
QMessageBox::information(NULL, "作者信息","作者：混粉巨兽龙某某\n联系方式：1178305328\n版本信息：V1.0");
}
// 调用Plot界面操作
void MainWindow::on_pushButton_clicked()
{
plot *ConfigWindow = new plot;
ConfigWindow->show();
}
// Serial Port串口设置初始化
void MainWindow::on_btnSwitch_clicked()
{
QSerialPort::BaudRate baudRate;
QSerialPort::DataBits dataBits;
QSerialPort::StopBits stopBits;
QSerialPort::Parity checkBits;
// 获取串口波特率
baudRate = (QSerialPort::BaudRate)ui->cmbBaudRate->currentText().toUInt();
// 获取串口数据位
dataBits = (QSerialPort::DataBits)ui->cmbData->currentText().toUInt();
// 获取串口停止位
if(ui->cmbStop->currentText() == "1"){
stopBits = QSerialPort::OneStop;
}else if(ui->cmbStop->currentText() == "1.5"){
stopBits = QSerialPort::OneAndHalfStop;
}else if(ui->cmbStop->currentText() == "2"){
stopBits = QSerialPort::TwoStop;
}else{
stopBits = QSerialPort::OneStop;
}
// 获取串口奇偶校验位
if(ui->cmbCheck->currentText() == "无"){
checkBits = QSerialPort::NoParity;
}else if(ui->cmbCheck->currentText() == "奇校验"){
checkBits = QSerialPort::OddParity;
}else if(ui->cmbCheck->currentText() == "偶校验"){
checkBits = QSerialPort::EvenParity;
}else{
checkBits = QSerialPort::NoParity;
}
// 想想用 substr strchr怎么从带有信息的字符串中提前串口号字符串
// 初始化串口属性，设置 端口号、波特率、数据位、停止位、奇偶校验位数
mySerialPort->setBaudRate(baudRate);
mySerialPort->setDataBits(dataBits);
mySerialPort->setStopBits(stopBits);
mySerialPort->setParity(checkBits);
//mySerialPort->setPortName(ui->cmbSerialPort->currentText());// 不匹配带有串口设备信息的文本
// 匹配带有串口设备信息的文本
QString spTxt = ui->cmbSerialPort->currentText();
spTxt = spTxt.section(':', 0, 0);//spTxt.mid(0, spTxt.indexOf(":"));
//qDebug() << spTxt;
mySerialPort->setPortName(spTxt);
// 根据初始化好的串口属性，打开串口
// 如果打开成功，反转打开按钮显示和功能。打开失败，无变化，并且弹出错误对话框。
if(ui->btnSwitch->text() == "打开串口"){
if(mySerialPort->open(QIODevice::ReadWrite) == true){
ui->btnSwitch->setText("关闭串口");
// 让端口号下拉框不可选，避免误操作（选择功能不可用，控件背景为灰色）
ui->cmbSerialPort->setEnabled(false);
ui->cmbBaudRate->setEnabled(false);
ui->cmbStop->setEnabled(false);
ui->cmbData->setEnabled(false);
ui->cmbCheck->setEnabled(false);
}else{
QMessageBox::critical(this, "错误提示", "串口打开失败！！！\r\n\r\n该串口可能被占用，请选择正确的串口\r\n或者波特率过高，超出硬件支持范围");
}
}else{
mySerialPort->close();
ui->btnSwitch->setText("打开串口");
// 端口号下拉框恢复可选，避免误操作
ui->cmbSerialPort->setEnabled(true);
ui->cmbBaudRate->setEnabled(true);
ui->cmbStop->setEnabled(true);
ui->cmbData->setEnabled(true);
ui->cmbCheck->setEnabled(true);
}
}
// 串口接收显示，槽函数
void MainWindow::serialPortRead_Slot()
{
/* 利用QtSerial库接收数据 */
QByteArray recBuf = mySerialPort->readAll();
Plot_Num = recBuf;
// 判断是否为16进制接收，将以后接收的数据全部转换为16进制显示（先前接收的部分在多选框槽函数中进行转换。最好多选框和接收区组成一个自定义控件，方便以后调用）
if(ui->chkRec->checkState() == false){
// GB2312编码输入
QString strb = QString::fromLocal8Bit(recBuf);//QString::fromUtf8(recBuf);//QString::fromLatin1(recBuf);
// 在当前位置插入文本，不会发生换行。如果没有移动光标到文件结尾，会导致文件超出当前界面显示范围，界面也不会向下滚动。
ui->txtRec->insertPlainText(strb);
}else{
// 16进制显示，并转换为大写
QString str1 = recBuf.toHex().toUpper();//.data();
// 添加空格
QString str2;
for(int i = 0; i<str1.length (); i+=2)
{
str2 += str1.mid (i,2);
str2 += " ";
}
ui->txtRec->insertPlainText(str2);
}
/* 1.计算接收到的字节数 */
RecvNum += recBuf.size();
/* 2.格式化并显示总字节数 */
ui->RxCount->setText(QString::number(RecvNum));
/* 3.计算并显示接收速度 */
QString speedText = calculateSpeed(RecvNum);
ui->RxSpeed->setText(speedText);
/* 4.更新上一次记录（用于下次计算速度）*/
lastRecvNum = RecvNum;
lastUpdateTime = QDateTime::currentMSecsSinceEpoch();
/* 5.移动光标到文本结尾 */
ui->txtRec->moveCursor(QTextCursor::End);
}
// 计算接收速度（字节/秒）
QString MainWindow::calculateSpeed(qint64 currentNum)
{
qint64 currentTime = QDateTime::currentMSecsSinceEpoch();
qint64 deltaTime = currentTime - lastUpdateTime;
if (deltaTime == 0 || lastRecvNum == 0) {
// 首次计算或时间未变化时返回0
lastRecvNum = currentNum;
lastUpdateTime = currentTime;
return "0 B/s";
}
// 计算每秒接收字节数
double deltaBytes = currentNum - lastRecvNum;
double speed = deltaBytes / deltaTime * 1000; // 转换为秒
// 速度单位转换
if (speed >= 1024 * 1024 * 1024) { // GB/s
return QString("%1 GB/s").arg(speed / (1024 * 1024 * 1024), 0, 'f', 2);
} else if (speed >= 1024 * 1024) { // MB/s
return QString("%1 MB/s").arg(speed / (1024 * 1024), 0, 'f', 2);
} else if (speed >= 1024) { // KB/s
return QString("%1 KB/s").arg(speed / 1024, 0, 'f', 2);
} else { // B/s
return QString("%1 B/s").arg(speed, 0, 'f', 2);
}
}
// 计算发送速度（字节/秒）
void MainWindow::calculateSendSpeed(qint64 bytesSent, qint64 durationMs)
{
// 处理零时间间隔（理论不可能，但安全处理）
if (durationMs == 0) durationMs = 1;
// 计算瞬时速度（字节/秒）
double instantSpeed = (bytesSent * 1000.0) / durationMs;
// 应用指数平滑滤波（减少数值跳动）
const double smoothingFactor = 0.3;
smoothedSendSpeed = smoothingFactor * instantSpeed + (1 - smoothingFactor) * smoothedSendSpeed;
// 单位转换与显示
QString speedText;
if (smoothedSendSpeed >= 1024 * 1024 * 1024) { // GB/s
speedText = QString("%1 GB/s").arg(smoothedSendSpeed / (1024 * 1024 * 1024), 0, 'f', 2);
} else if (smoothedSendSpeed >= 1024 * 1024) { // MB/s
speedText = QString("%1 MB/s").arg(smoothedSendSpeed / (1024 * 1024), 0, 'f', 2);
} else if (smoothedSendSpeed >= 1024) { // KB/s
speedText = QString("%1 KB/s").arg(smoothedSendSpeed / 1024, 0, 'f', 2);
} else { // B/s
speedText = QString("%1 B/s").arg(smoothedSendSpeed, 0, 'f', 2);
}
// 更新UI显示
ui->TxSpeed->setText(speedText);
// 更新最后发送状态
lastSendTime = QDateTime::currentMSecsSinceEpoch();
lastSendNum = SendNum;
}
// 新增：速度清零检查函数
void MainWindow::checkSpeedClear()
{
qint64 currentTime = QDateTime::currentMSecsSinceEpoch();
// 超过1秒无数据时清零显示
if (currentTime - lastUpdateTime > 1000) {
ui->RxSpeed->setText("0 B/s");
ui->TxSpeed->setText("0 B/s");
}
}
// 串口发送数据
void MainWindow::on_btnSend_clicked()
{
QByteArray sendData;
// 判断是否为16进制发送，将发送区全部的asc2转换为16进制字符串显示，发送的时候转换为16进制发送
if(ui->chkSend->checkState() == false){
// 字符串形式发送，GB2312编码用以兼容大多数单片机
sendData = ui->txtSend->toPlainText().toLocal8Bit();// GB2312编码输出
}else{
// 16进制发送，不要用.data()，.data()返回的是字符数组，0x00在ASC2中的意义为NUL，也就是'\0'结束符，所以遇到0x00就会终止
sendData = QByteArray::fromHex(ui->txtSend->toPlainText().toLocal8Bit());// GB2312编码输出
}
// 记录发送前的时间戳
qint64 sendStartTime = QDateTime::currentMSecsSinceEpoch();
// 发送数据
int bytesSent = mySerialPort->write(sendData);
// 发送字节计数并显示
if(bytesSent > 0) {
// 更新总发送字节数
SendNum += bytesSent;
ui->TxCount->setText(QString::number(SendNum));
// 记录发送结束时间
qint64 sendEndTime = QDateTime::currentMSecsSinceEpoch();
qint64 sendDuration = sendEndTime - sendStartTime;
// 计算并显示发送速度
calculateSendSpeed(bytesSent, sendDuration);
}
}
// 16进制发送触发按键
void MainWindow::on_chkSend_stateChanged(int arg1)
{
// 获取文本字符串
QString txtBuf = ui->txtSend->toPlainText();
// 获取多选框状态，未选为0，选中为2
// 为0时，多选框未被勾选，将先前的发送区的16进制字符串转换为asc2字符串
if(arg1 == 0){
//QByteArray str1 = QByteArray::fromHex(txtBuf.toUtf8());//仅能处理Unicode编码，因为QString就是Unicode
//QString str1 = QString::fromLocal8Bit(txtBuf.toUtf8());//仅能处理GB2312编码，Unicode的数据无论如何都会乱码
//把gb2312编码转换成unicode
QString str1 = QTextCodec::codecForName("GB2312")->toUnicode(QByteArray::fromHex(txtBuf.toLocal8Bit()));
// 文本控件清屏，显示新文本
ui->txtSend->clear();
ui->txtSend->insertPlainText(str1);
// 移动光标到文本结尾
ui->txtSend->moveCursor(QTextCursor::End);
}else{// 多选框被勾选，将先前的发送区的asc2字符串转换为16进制字符串
//QByteArray str1 = txtBuf.toUtf8().toHex().toUpper();// Unicode编码输出
QString str1 = txtBuf.toLocal8Bit().toHex().toUpper();// GB2312编码输出
// 添加空格
QString str2;
for(int i = 0; i<str1.length (); i+=2)
{
str2 += str1.mid (i,2);
str2 += " ";
}
// 文本控件清屏，显示新文本
ui->txtSend->clear();
ui->txtSend->insertPlainText(str2);
// 移动光标到文本结尾
ui->txtSend->moveCursor(QTextCursor::End);
}
}
// 定时器发送触发按键操作
void MainWindow::on_chkTimSend_stateChanged(int arg1)
{
// 获取复选框状态，未选为0，选中为2
if(arg1 == 0){
timSend->stop();
// 时间输入框恢复可选
ui->txtSendMs->setEnabled(true);
}else{
// 对输入的值做限幅，小于20ms会弹出对话框提示
if(ui->txtSendMs->text().toInt() >= 20){
timSend->start(ui->txtSendMs->text().toInt());// 设置定时时长，重新计数
// 让时间输入框不可选，避免误操作（输入功能不可用，控件背景为灰色）
ui->txtSendMs->setEnabled(false);
}else{
ui->chkTimSend->setCheckState(Qt::Unchecked);
QMessageBox::critical(this, "错误提示", "定时发送的最小间隔为 20ms\r\n请确保输入的值 >=20");
}
}
}
//
void MainWindow::on_btnClearRec_clicked()
{
ui->txtRec->clear();
// 清除接收字节计数
RecvNum = 0;
ui->RxCount->setText(QString::number(RecvNum));
}
void MainWindow::on_btnClearSend_clicked()
{
ui->txtSend->clear();
// 清除发送字节计数
SendNum = 0;
ui->TxCount->setText(QString::number(SendNum));
}
// 16进制的串口数据接收
void MainWindow::on_chkRec_stateChanged(int arg1)
{
// 获取文本字符串
QString txtBuf = ui->txtRec->toPlainText();
// 获取多选框状态，未选为0，选中为2
// 为0时，多选框未被勾选，接收区先前接收的16进制数据转换为asc2字符串格式
if(arg1 == 0){
//QString str1 = QByteArray::fromHex(txtBuf.toUtf8());
//QString str1 = QByteArray::fromHex(txtBuf.toLocal8Bit());
//把gb2312编码转换成unicode
QString str1 = QTextCodec::codecForName("GB2312")->toUnicode(QByteArray::fromHex(txtBuf.toLocal8Bit()));
// 文本控件清屏，显示新文本
ui->txtRec->clear();
ui->txtRec->insertPlainText(str1);
// 移动光标到文本结尾
ui->txtRec->moveCursor(QTextCursor::End);
}else{// 不为0时，多选框被勾选，接收区先前接收asc2字符串转换为16进制显示
//QString str1 = txtBuf.toUtf8().toHex().toUpper();// Unicode编码输出
QString str1 = txtBuf.toLocal8Bit().toHex().toUpper();// GB2312编码输出
// 添加空格
QByteArray str2;
for(int i = 0; i<str1.length (); i+=2)
{
str2 += str1.mid (i,2);
str2 += " ";
}
// 文本控件清屏，显示新文本
ui->txtRec->clear();
ui->txtRec->insertPlainText(str2);
// 移动光标到文本结尾
ui->txtRec->moveCursor(QTextCursor::End);
}
}
5.2 mycombobox.cpp
/******************************************************************
* @projectName Serial Port Scanning Function
* @brief mycombobox.cpp
* @author 混分巨兽龙某某
* @email 1178305328@qq.com
*******************************************************************/
#include "mycombobox.h"
myComboBox::myComboBox(QWidget *parent) : QComboBox(parent)
{
// 扫描可用串口
scanActivePort();
}
// 扫描可用串口
void myComboBox::scanActivePort()
{
// 先清空列表项，防止多次刷新后重叠
clear();
// 串口端口号列表
QStringList serialPortName;
// 自动扫描当前可用串口，返回值追加到字符数组中
foreach(const QSerialPortInfo &info, QSerialPortInfo::availablePorts()){
// 携带有串口设备信息的文本
QString serialPortInfo = info.portName() + ": " + info.description(); // 串口设备信息，芯片/驱动名称
//QString serialPortInfo = info.portName() + ": " + info.manufacturer(); // 串口设备制造商
//QString serialPortInfo = info.portName() + ": " + info.serialNumber(); // 串口设备的序列号
//QString serialPortInfo = info.portName() + ": " + info.systemLocation(); // 串口设备的系统位置
serialPortName << serialPortInfo;
}
/* 可用串口号，显示到串口选择下拉框中 */
this->addItems(serialPortName);
}
// 重写鼠标点击事件
void myComboBox::mousePressEvent(QMouseEvent *event)
{
if(event->button() == Qt::LeftButton)
{
// 扫描可用串口
scanActivePort();
// 弹出下拉框
showPopup();
}
}
5.3 plot.cpp
引入 QCustomPlot 之后实现的 Plot 绘制动态波形是比较简单的，核心的部分的代码为串口接收数据的提取，这部分代码作者在上述已经拆解说明了。其余部分代码功能的时候，读者朋友们可以借鉴一下作者提供的开源代码。当然，Plot 波形绘制过程中的 x 和 y轴自适应也挺重要的，读者朋友们也可以学习一下！
/******************************************************************
* @projectName Serial Port Plot Function
* @brief plot.cpp
* @author 混分巨兽龙某某
* @email 1178305328@qq.com
*******************************************************************/
#include "plot.h"
#include "ui_plot.h"
#include <stdio.h>
#include "mainwindow.h"
QByteArray Plot_Num;
plot::plot(QWidget *parent) :
QWidget(parent),
ui(new Ui::plot)
{
ui->setupUi(this);
setWindowTitle("iKun Plot Debugger");
// 给widget绘图控件，设置个别名，方便书写
pPlot1 = ui->winPlot;
// 初始化图表1
QPlot_init(pPlot1);
// 绘图图表的设置控件初始化，主要用于关联控件的信号槽
QPlot_widget_init();
// 创建定时器，用于定时生成曲线坐标点数据
timer = new QTimer(this);
timer->setInterval(10);
connect(timer,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(TimeData_Update()));
timer->start(10);
// 关联控件初始化
ui->txtPointOriginX->setEnabled(false);
// 图表重绘后，刷新原点坐标和范围
connect(pPlot1,SIGNAL(afterReplot()),this,SLOT(repPlotCoordinate()));
}
plot::~plot()
{
delete ui;
}
// 定时器溢出处理槽函数。用来生成曲线的坐标数据。
void plot::TimeData_Update(void)
{
// 数据清洗与转换
QString str = QString::fromUtf8(Plot_Num)
.remove(" ")
.replace("：", ",")
.replace(":", ",")
.replace("，", ",");
// 拆分字符串
QStringList parts = str.split(",", QString::SkipEmptyParts );
// 提取数字
QVector<double> numbers;
for (const QString& part : parts) {
bool ok;
double num = part.toDouble(&ok);
if (ok) numbers.append(num);
}
// 计算需要绘制几个波形，移动x轴的数据
int n = numbers.size();
cnt++;
// 给曲线添加数据
for(int i=0; i<n; i++){
pTxtValueCurve[i]->setText(QString::number(numbers[i],'g',8));// 显示曲线当前值
pCurve[i]->addData(cnt, numbers[i]);
}
// 设置x坐标轴显示范围，使其自适应缩放x轴，x轴最大显示pointCountX个点。与chkTrackX复选框有关
if(ui->chkTrackX->checkState()){
//customPlot->xAxis->setRange((pCurve[0]->dataCount()>pointCountX)?(pCurve[0]->dataCount()-pointCountX):0, pCurve[0]->dataCount());
setAutoTrackX(pPlot1);
}
// 设置y坐标轴显示范围，使其自适应曲线缩放
if(ui->chkAdjustY->checkState()){
setAutoTrackY(pPlot1);
}
// 更新绘图，这种方式在高填充下太浪费资源。有另一种方式rpQueuedReplot，可避免重复绘图。
// 最好的方法还是将数据填充、和更新绘图分隔开。将更新绘图单独用定时器更新。例程数据量较少没用单独定时器更新，实际工程中建议大家加上。
pPlot1->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}
// 绘图图表初始化
void plot::QPlot_init(QCustomPlot *customPlot)
{
// 添加曲线名称
QStringList lineNames;//设置图例的文本
lineNames << "波形1" << "波形2" << "波形3" << "波形4" << "波形5" << "波形6" << "波形7" << "波形8";
// 曲线初始颜色
QColor initColor[8] = {QColor(0,146,152), QColor(162,0,124), QColor(241,175,0), QColor(27,79,147), QColor(229,70,70),\
QColor(0,140,94), QColor(178,0,31), QColor(91,189,43)};//QColor(255,255,255)};//白色
// 图表添加20条曲线，并设置初始颜色，和图例名称
for(int i=0; i<8; i++){
pCurve[i] = customPlot->addGraph();
pCurve[i]->setPen(QPen(QColor(initColor[i])));
pCurve[i]->setName(lineNames.at(i));
}
// 设置背景颜色
customPlot->setBackground(QColor(255,255,255));
// 设置背景选择框颜色
ui->btnColourBack->setStyleSheet(QString("border:0px solid;background-color: %1;").arg(QColor(255,255,255).name()));
// 曲线选择框颜色，与曲线同步颜色。这样写太复杂了，用控件指针数组在下面写过了，记得要在addGraph()之后才有效。
//ui->btnColourCurve1->setStyleSheet("border:0px solid;background-color:rgb(0,146,152)");
//ui->btnColourCurve1->setStyleSheet(QString("border:0px solid;background-color: %1;").arg(initColor[0].name()));
//ui->btnColourCurve20->setStyleSheet(QString("border:0px solid;background-color: %1;").arg(pCurve[]->pen().color().name()));
// 设置坐标轴名称
customPlot->xAxis->setLabel("X");
customPlot->yAxis->setLabel("Y");
// 设置x,y坐标轴显示范围
pointCountX = ui->txtPointCountX->text().toUInt();
pointCountY = ui->txtPointCountY->text().toUInt();
customPlot->xAxis->setRange(0,pointCountX);
customPlot->yAxis->setRange(pointCountY/2*-1,pointCountY/2);
//customPlot->axisRect()->setupFullAxesBox();//四边安装轴并显示
//customPlot->xAxis->ticker()->setTickOrigin(1);//改变刻度原点为1
//customPlot->xAxis->setNumberFormat("gbc");//g灵活的格式,b漂亮的指数形式，c乘号改成×
//customPlot->xAxis->setNumberPrecision(1);//精度1
customPlot->xAxis->ticker()->setTickCount(ui->txtMainScaleNumX->text().toUInt());//11个主刻度
customPlot->yAxis->ticker()->setTickCount(ui->txtMainScaleNumY->text().toUInt());//11个主刻度
customPlot->xAxis->ticker()->setTickStepStrategy(QCPAxisTicker::tssReadability);//可读性优于设置
customPlot->yAxis->ticker()->setTickStepStrategy(QCPAxisTicker::tssReadability);//可读性优于设置
// 显示图表的图例
customPlot->legend->setVisible(true);
// 设置波形曲线的复选框字体颜色
//ui->chkVisibleCurve1->setStyleSheet("QCheckBox{color:rgb(255,0,0)}");//设定前景颜色,就是字体颜色
// 允许用户用鼠标拖动轴范围，以鼠标为中心滚轮缩放，点击选择图形:
customPlot->setInteractions(QCP::iRangeDrag | QCP::iRangeZoom | QCP::iSelectPlottables);
// 设置鼠标滚轮的缩放倍率，如果不设置默认为0.85，大于1反方向缩放
//customPlot->axisRect()->setRangeZoomFactor(0.5);
// 设置鼠标滚轮缩放的轴方向，仅设置垂直轴。垂直轴和水平轴全选使用：Qt::Vertical | Qt::Horizontal
customPlot->axisRect()->setRangeZoom(Qt::Vertical);
}
// 绘图图表的设置控件初始化，主要用于关联控件的信号槽
void plot::QPlot_widget_init(void)
{
// 获取控件指针数组，方便设置时编码书写
pChkVisibleCurve[0] = ui->chkVisibleCurve1; pBtnColourCurve[0] = ui->btnColourCurve1; pTxtValueCurve[0] = ui->txtValueCurve1; pRdoBoldCurve[0] = ui->rdoBoldCurve1;
pChkVisibleCurve[1] = ui->chkVisibleCurve2; pBtnColourCurve[1] = ui->btnColourCurve2; pTxtValueCurve[1] = ui->txtValueCurve2; pRdoBoldCurve[1] = ui->rdoBoldCurve2;
pChkVisibleCurve[2] = ui->chkVisibleCurve3; pBtnColourCurve[2] = ui->btnColourCurve3; pTxtValueCurve[2] = ui->txtValueCurve3; pRdoBoldCurve[2] = ui->rdoBoldCurve3;
pChkVisibleCurve[3] = ui->chkVisibleCurve4; pBtnColourCurve[3] = ui->btnColourCurve4; pTxtValueCurve[3] = ui->txtValueCurve4; pRdoBoldCurve[3] = ui->rdoBoldCurve4;
pChkVisibleCurve[4] = ui->chkVisibleCurve5; pBtnColourCurve[4] = ui->btnColourCurve5; pTxtValueCurve[4] = ui->txtValueCurve5; pRdoBoldCurve[4] = ui->rdoBoldCurve5;
pChkVisibleCurve[5] = ui->chkVisibleCurve6; pBtnColourCurve[5] = ui->btnColourCurve6; pTxtValueCurve[5] = ui->txtValueCurve6; pRdoBoldCurve[5] = ui->rdoBoldCurve6;
pChkVisibleCurve[6] = ui->chkVisibleCurve7; pBtnColourCurve[6] = ui->btnColourCurve7; pTxtValueCurve[6] = ui->txtValueCurve7; pRdoBoldCurve[6] = ui->rdoBoldCurve7;
pChkVisibleCurve[7] = ui->chkVisibleCurve8; pBtnColourCurve[7] = ui->btnColourCurve8; pTxtValueCurve[7] = ui->txtValueCurve8; pRdoBoldCurve[7] = ui->rdoBoldCurve8;
pCmbScatterStyle[0] = ui->cmbScatterStyle1;
pCmbScatterStyle[1] = ui->cmbScatterStyle2;
pCmbScatterStyle[2] = ui->cmbScatterStyle3;
pCmbScatterStyle[3] = ui->cmbScatterStyle4;
pCmbScatterStyle[4] = ui->cmbScatterStyle5;
pCmbScatterStyle[5] = ui->cmbScatterStyle6;
pCmbScatterStyle[6] = ui->cmbScatterStyle7;
pCmbScatterStyle[7] = ui->cmbScatterStyle8;
// 设置颜色选择框的初始背景颜色，与曲线同步颜色
for(int i=0; i<8; i++){
pBtnColourCurve[i]->setStyleSheet(QString("border:0px solid;background-color: %1;").arg(QColor(pCurve[i]->pen().color()).name()));
}
// 可见性选择框关联
for(int i=0; i<8; i++){
connect(pChkVisibleCurve[i], &QCheckBox::clicked, [=](){
curveSetVisible(pPlot1, pCurve[i], pChkVisibleCurve[i]->checkState());
});
}
// 颜色选择框关联
for(int i=0; i<8; i++){
connect(pBtnColourCurve[i], &QPushButton::clicked, [=](){
curveSetColor(pPlot1, pCurve[i], pBtnColourCurve[i]);
});
}
// 加粗显示多选框关联。尽量别用，会导致CPU使用率升高
for(int i=0; i<8; i++){
connect(pRdoBoldCurve[i], &QRadioButton::clicked, [=](){
curveSetBold(pPlot1, pCurve[i], pRdoBoldCurve[i]->isChecked());
});
}
// 散点样式选择关联
for(int i=0; i<8; i++){
connect(pCmbScatterStyle[i], &QComboBox::currentTextChanged, [=](){
curveSetScatterStyle(pPlot1, pCurve[i], pCmbScatterStyle[i]->currentIndex()+1);
});
}
//QIcon ssCircleIcon (":/pic/ssCircle.png");
//ui->cmbScatterStyle1->addItem(ssCircleIcon,"空心圆");
for(int i=0; i<8; i++){
pCmbScatterStyle[i]->setIconSize(QSize(25,17)); // 设置图片显示像素大小，不然会默认大小显示会模糊
}
}
/* 功能：隐藏/显示曲线n
* QCustomPlot *pPlot：父控件，绘图图表
* QCPGraph *pCurve：图表的曲线
* int arg1：曲线的可见性，>0可见，0不可见
* */
void plot::curveSetVisible(QCustomPlot *pPlot, QCPGraph *pCurve, int arg1)
{
if(arg1){
pCurve->setVisible(true);
}else{
pCurve->setVisible(false);
}
pPlot->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}
/* 功能：弹出颜色对话框，设置曲线n的颜色
* QCustomPlot *pPlot：父控件，绘图图表
* QCPGraph *pCurve：图表的曲线
* QPushButton *btn：曲线颜色选择框的按键，与曲线的颜色同步
* */
void plot::curveSetColor(QCustomPlot *pPlot, QCPGraph *pCurve, QPushButton *btn)
{
// 获取当前颜色
QColor bgColor(0,0,0);
//bgColor = btn->palette().color(QPalette::Background);// 由pushButton的背景色获得颜色
bgColor = pCurve->pen().color();// 由curve曲线获得颜色
// 以当前颜色打开调色板，父对象，标题，颜色对话框设置项（显示Alpha透明度通道）
//QColor color = QColorDialog::getColor(bgColor);
QColor color = QColorDialog::getColor(bgColor, this,
tr("颜色对话框"),
QColorDialog::ShowAlphaChannel);
// 判断返回的颜色是否合法。若点击x关闭颜色对话框，会返回QColor(Invalid)无效值，直接使用会导致变为黑色。
if(color.isValid()){
// 设置选择框颜色
btn->setStyleSheet(QString("border:0px solid;background-color: %1;").arg(color.name()));
// 设置曲线颜色
QPen pen = pCurve->pen();
pen.setBrush(color);
pCurve->setPen(pen);
}
// 更新绘图
pPlot->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}
/* 功能：加粗显示曲线n
* QCustomPlot *pPlot：父控件，绘图图表
* QCPGraph *pCurve：图表的曲线
* int arg1：曲线的粗细，>0粗，0细
* */
void plot::curveSetBold(QCustomPlot *pPlot, QCPGraph *pCurve, int arg1)
{
// 预先读取曲线的颜色
QPen pen = pCurve->pen();
//pen.setBrush(pCurve->pen().color());// 由curve曲线获得颜色
if(arg1){
pen.setWidth(3);
pCurve->setPen(pen);
}else{
pen.setWidth(1);
pCurve->setPen(pen);
}
pPlot->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}
/* 功能：选择曲线样式（线，点，积）
* QCustomPlot *pPlot：父控件，绘图图表
* QCPGraph *pCurve：图表的曲线
* int arg1：曲线样式（线，点，积）
* */
void plot::curveSetLineStyle(QCustomPlot *pPlot, QCPGraph *pCurve, int arg1)
{
// 设置曲线样式
//customPlot->graph(19)->setLineStyle(QCPGraph::lsLine); // 数据点通过直线连接
//customPlot->graph(19)->setLineStyle((QCPGraph::LineStyle)i);//设置线性
//pCurve->setLineStyle(QCPGraph::LineStyle(arg1));
pCurve->setLineStyle((QCPGraph::LineStyle)arg1);
pPlot->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}
/* 功能：选择散点样式（空心圆、实心圆、正三角、倒三角）
* QCustomPlot *pPlot：父控件，绘图图表
* QCPGraph *pCurve：图表的曲线
* int arg1：散点样式（空心圆、实心圆、正三角、倒三角）
* */
void plot::curveSetScatterStyle(QCustomPlot *pPlot, QCPGraph *pCurve, int arg1)
{
// 设置散点样式
//customPlot->graph(19)->setScatterStyle(QCPScatterStyle(QCPScatterStyle::ssCircle, 5)); // 空心圆
//pCurve->setScatterStyle(QCPScatterStyle::ScatterShape(arg1)); // 散点样式
//pCurve->setScatterStyle((QCPScatterStyle::ScatterShape)arg1); // 散点样式
if(arg1 <= 10){
pCurve->setScatterStyle(QCPScatterStyle((QCPScatterStyle::ScatterShape)arg1, 5)); // 散点样式
}else{ // 后面的散点图形略复杂，太小会看不清
pCurve->setScatterStyle(QCPScatterStyle((QCPScatterStyle::ScatterShape)arg1, 8)); // 散点样式
}
pPlot->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}
// 图例显示与否
void plot::on_chkShowLegend_stateChanged(int arg1)
{
if(arg1){
// 显示图表的图例
pPlot1->legend->setVisible(true);
}else{
// 不显示图表的图例
pPlot1->legend->setVisible(false);
}
pPlot1->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}
// 绘图演示-曲线
void plot::on_chkDrawDemo_stateChanged(int arg1)
{
if(arg1){
timer->start(10);
}else{
timer->stop();
}
}
// 设置曲线x轴自动跟随
void plot::setAutoTrackX(QCustomPlot *pPlot)
{
pointCountX = ui->txtPointCountX->text().toUInt();
if(pCurve[0]->dataCount() < pointCountX){
pPlot->xAxis->setRange(0,pointCountX);
}else{
pPlot->xAxis->setRange((pCurve[0]->dataCount()>pointCountX)?(pCurve[0]->dataCount()-pointCountX):0, pCurve[0]->dataCount());
}
}
// 设置曲线x轴手动设置范围（依照右下角输入框）
void plot::setManualSettingX(QCustomPlot *pPlot)
{
pointOriginX = ui->txtPointOriginX->text().toInt();
pointCountX = ui->txtPointCountX->text().toUInt();
pPlot->xAxis->setRange(pointOriginX, pointOriginX+pointCountX);
}
// 设置Y轴自适应
void plot::setAutoTrackY(QCustomPlot *pPlot)
{
pPlot->graph(0)->rescaleValueAxis();// y轴自适应，可放大可缩小
for(int i=0; i<8; i++){
pPlot->graph(i)->rescaleValueAxis(true);// y轴自适应，只能放大
}
}
// 重新设置X轴显示的点数
void plot::on_txtPointCountX_returnPressed()
{
if(ui->chkTrackX->checkState()){
setAutoTrackX(pPlot1);
}else{
setManualSettingX(pPlot1);
}
pPlot1->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}
void plot::on_txtPointCountY_returnPressed()
{
pointCountY = ui->txtPointCountY->text().toUInt();
pPlot1->yAxis->setRange(pointCountY/2*-1,pointCountY/2);
ui->txtPointOriginY->setText(QString::number(pointCountY/2*-1));
pPlot1->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}
void plot::on_btnColourBack_clicked()
{
// 获取当前颜色
QColor bgColor(0,0,0);
bgColor = ui->btnColourBack->palette().color(QPalette::Background);// 由pushButton的背景色获得颜色
// 以当前颜色打开调色板，父对象，标题，颜色对话框设置项（显示Alpha透明度通道）
//QColor color = QColorDialog::getColor(bgColor);
QColor color = QColorDialog::getColor(bgColor, this,
tr("颜色对话框"),
QColorDialog::ShowAlphaChannel);
// 判断返回的颜色是否合法。若点击x关闭颜色对话框，会返回QColor(Invalid)无效值，直接使用会导致变为黑色。
if(color.isValid()){
// 设置背景颜色
pPlot1->setBackground(color);
// 设置背景选择框颜色
ui->btnColourBack->setStyleSheet(QString("border:0px solid;background-color: %1;").arg(color.name()));
}
// 更新绘图
pPlot1->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}
void plot::on_txtPointOriginX_returnPressed()
{
setManualSettingX(pPlot1);
pPlot1->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}
void plot::on_chkTrackX_stateChanged(int arg1)
{
if(arg1){
ui->txtPointOriginX->setEnabled(false);
setAutoTrackX(pPlot1);
pPlot1->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}else{
ui->txtPointOriginX->setEnabled(true);
}
}
void plot::on_chkAdjustY_stateChanged(int arg1)
{
if(arg1){
ui->txtPointOriginY->setEnabled(false);
ui->txtPointCountY->setEnabled(false);
setAutoTrackY(pPlot1);
pPlot1->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}else{
ui->txtPointOriginY->setEnabled(true);
ui->txtPointCountY->setEnabled(true);
}
}
void plot::on_txtPointOriginY_returnPressed()
{
pointOriginY = ui->txtPointOriginY->text().toInt();
pointCountY = ui->txtPointCountY->text().toUInt();
pPlot1->yAxis->setRange(pointOriginY, pointOriginY+pointCountY);
qDebug() << pointOriginY << pointCountY;
pPlot1->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}
// 每次图表重绘后，都会更新当前显示的原点坐标与范围。与上次不同时才会更新显示，解决有曲线数据时无法输入y的参数的问题
void plot::repPlotCoordinate()
{
static int xOrigin, yOrigin, yCount;
static int xOriginLast, yOriginLast, yCountLast;
xOrigin = pPlot1->xAxis->range().lower;
yOrigin = pPlot1->yAxis->range().lower;
yCount = pPlot1->yAxis->range().size();
// 与上次不同时才会更新显示，解决有曲线数据时无法输入y的参数的问题
if(xOriginLast != xOrigin){
ui->txtPointOriginX->setText(QString::number(xOrigin));
}
if(yOriginLast != yOrigin){
ui->txtPointOriginY->setText(QString::number(yOrigin));
}
if(yCountLast != yCount){
ui->txtPointCountY->setText(QString::number(yCount));
}
// 记录历史值
xOriginLast = xOrigin;
yOriginLast = yOrigin;
yCountLast = yCount;
}
// 清空绘图
void plot::on_btnClearGraphs_clicked()
{
//pPlot1->clearGraphs(); // 清除图表的所有数据和设置，需要重新设置才能重新绘图
//pPlot1->clearPlottables(); // 清除图表中所有曲线，需要重新添加曲线才能绘图
for(int i=0; i<8; i++){
pPlot1->graph(i)->data().data()->clear(); // 仅仅清除曲线的数据
}
cnt = 0;
pPlot1->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}
// 设置X轴主刻度个数
void plot::on_txtMainScaleNumX_returnPressed()
{
pPlot1->xAxis->ticker()->setTickCount(ui->txtMainScaleNumX->text().toUInt());
pPlot1->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}
// 设置Y轴主刻度个数
void plot::on_txtMainScaleNumY_returnPressed()
{
pPlot1->yAxis->ticker()->setTickCount(ui->txtMainScaleNumY->text().toUInt());
pPlot1->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);
}
5.4 APP 功能使用
1、Serial Port 数据接收：
2、Serial Port 数据发送（含定时功能）：
3、Plot 波形绘制：
六、代码开源
代码地址： 基于QtCreator的SerialPort串口调试助手项目代码资源-CSDN下载
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