华为云IoT智慧物流案例05 | QT应用开发

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实柏 发表于 2021/07/23 22:55:50 2021/07/23
【摘要】 第一章 新建QT项目验证交叉编译环境 选项设置一览1.编译器2.qmake路径3.kit构建套件测试例程用示例测试环境是否可行弹出选项后选择“复制并打开”，自行选择复制示例项目所在路径测试Ubuntu环境下应用能否运行（笔者Ubuntu已有自行安装过g++编译器 命令：sudo apt-get install g++）如果构建后出现：没有找到对应的文件（No such file...可以搜...

第一章 新建QT项目验证交叉编译环境

选项设置一览

1.编译器
编译器
2.qmake路径
qmake

3.kit构建套件
kit
测试例程
用示例测试环境是否可行
示例
弹出选项后选择“复制并打开”，自行选择复制示例项目所在路径
示例
测试Ubuntu环境下应用能否运行（笔者Ubuntu已有自行安装过g++编译器 命令：sudo apt-get install g++）
如果构建后出现：没有找到对应的文件（No such file...可以搜索一下网上如何安装对应的库）
测试
构建成功后显示应用窗口
应用
Ubuntu环境下没问题我们更改Debug（Kit构建套件）到前面配置的YA157开发板的环境
ya157
构建后的应用文件在我们之前复制示例时的所在路径
可以看到是用YA157C_dev_kit-Debug的方式构建的
路径
进入此文件夹后找到我们的应用文件，在文件夹里打开终端
用scp命令传输到开发板
应用文件传输

开发板如果已有米尔官方默认启动的QT应用，可以修改启动脚本
命令：vi /usr/bin/start.sh
启动QT
这里我屏蔽了开机默认运行官方QT命令行
屏蔽
reboot重启后开发板屏幕如图：
重启后
运行例程QT应用文件./arrowpad
运行例程
运行例程Qt应用成功，环境测试完成
运行成功

新建QT项目进行验证（hello_qt）

  1. 模板：默认模板
  2. 名称/存放路径：hello_qt/自定义
  3. 构建方式：qmake
  4. Base class：QWidget
  5. Language：中文
  6. Kit（构建套件）：把我们前面配置的开发板环境Kit勾选上✔
    hello_qt
    新建完成文件目录如图
    新建完成
    应用界面开发
    双击widget.ui文件
    1.根据我们LCD屏（800*480）修改QT应用界面大小为800*480
    geometry
    界面
    2.添加1个label控件和2个按钮控件进行初步测试
    按钮
    在这里插入图片描述
    3.回到“编辑”界面构建项目
    构建
    在这里插入图片描述
    4.找到存放路径的文件夹将构建好的应用用SCP命令传输至开发板
    传输
    5.运行QT应用，验证功能是否正常，发现分辨率不对劲
    运行QT应用
    label
    6.编写QT应用运行脚本（脚本设置好LCD屏参数）
    脚本
    7.wq保存后通过脚本运行应用（应用显示正常）
    wq
    请添加图片描述

第二章 学习编写QT智慧物流应用（基于阿正前辈已编译成功的应用）

1.cpp头文件配置

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QMessageBox>
#include <QTimer>
#include <QTime>
#include <QDebug>
#include <QPalette> //可改变界面颜色
#include <QtWidgets>
#include "arm_jsoncpp/json.h"
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/time.h>
#include<errno.h>
#include<sys/ioctl.h>
#include<sys/select.h>

头文件

2.编写串口数据读写函数
pro文件

QT       += serialport

pro
cpp文件

//查找串口
void Widget::find_port()
{
    //查找可用的串口
    //ui->com->clear();
    foreach(const QSerialPortInfo &info, QSerialPortInfo::availablePorts())
    {
        QSerialPort serial;
        serial.setPort(info);                                        //设置串口
        if(serial.open(QIODevice::ReadWrite))
        {
            ui->com->addItem(serial.portName());                     //在控件中添加串口名称
            serial.close();
        }
    }
}
//打开串口
void Widget::on_open_btn_clicked()
{
    update();
    sleep(100);      //延时100ms
    //find_port();   //重新查找com
    //初始化串口
    serialport->setPortName(ui->com->currentText());                  //设置串口名
    if(serialport->open(QIODevice::ReadWrite))                        //打开串口成功
    {
        serialport->setBaudRate(ui->baud->currentText().toInt());     //设置波特率
        serialport->setDataBits(QSerialPort::Data8);                  //设置数据位数
        serialport->setParity(QSerialPort::NoParity);                 //设置奇偶校验
        serialport->setStopBits(QSerialPort::OneStop);                //设置停止位
        serialport->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);       //设置流控制
        QObject::connect(serialport, &QSerialPort::readyRead, this, &Widget::Read_Date);//连接槽函数
        // 设置控件可否使用
        ui->open_btn->setEnabled(false);
        ui->close_btn->setEnabled(true);
        timer->start(2000);  //开启串口数据解析定时器
    }
    else    //打开失败提示
    {
        sleep(100);
        QMessageBox::information(this,tr("Erro"),tr("Open the failure"),QMessageBox::Ok);
    }
}
//窗口显示串口传来的数据
void Widget::Read_Date()
{
    QByteArray buf;
    buf = serialport->readAll();
    if(!buf.isEmpty())          //将数据显示到文本串口
    {
        receive_str = ui->Receive_text_window->toPlainText(); //获取上次的文本
        receive_str+=tr(buf);
        ui->Receive_text_window->clear();                     //把上次的清空
        ui->Receive_text_window->append(receive_str);         //添加文本
    }else
    {
        ui->Receive_text_window->clear();
    }
    buf.clear();    //清空缓存区
}
//  $GNRMC,000400.028,V,3445.8715,N,11337.8655,E,0.000,0.00,060180,,,N*5D
// 经度 Longitude 纬度 latitude
//定时处理串口数据
void Widget::gpsparse()
{
    if(  receive_str.contains("*") && receive_str.contains("RMC"))
    {
        QStringList gpsByteArrays = receive_str.split("\n"); //以结尾符分割
        int count = gpsByteArrays.count();
        QString RMC_str,GGA_str;
        ui->debug_text->clear();
        for(int i =0;i<count;i++)  //遍历数据，查找定位信息
        {
            receive_str = gpsByteArrays.at(i);
            //qDebug()<< receive_str; //打印遍历数据
            if( receive_str.contains("RMC"))
            {
                RMC_str =   receive_str  ;
            }else if(receive_str.contains("GGA"))
            {
                GGA_str =  receive_str ;
            }

        }
        QStringList RMCArrays = RMC_str.split(','); //以逗号符分割
        QStringList GGAArrays = GGA_str.split(','); //以逗号符分割
        // qDebug()<< RMCArrays.at(3)<< RMCArrays.at(5) ;
        int  gpsLat_1 = static_cast<int>(RMCArrays.at(3).toDouble()/100);
        double gpsLat_2 = (RMCArrays.at(3).toDouble() - gpsLat_1 * 100)/60;
        double gpslat=gpsLat_1 + gpsLat_2;
        int gpsLong_1 = static_cast<int>(RMCArrays.at(5).toDouble()/100);
        double gpsLong_2 = (RMCArrays.at(5).toDouble()-gpsLong_1 * 100)/60;
        double gpsLong = gpsLong_1 + gpsLong_2;
        //qDebug() << QString::number(gpsLat_1, 'f', 4);  //double小数点后真实存在，只是显示问题
        if(RMC_str.contains("GNRMC")) ui->locate_mode->setText("GNSS系统");
        if(RMC_str.contains("GPRMC")) ui->locate_mode->setText("GPS系统");
        if(RMC_str.contains("BDRMC")) ui->locate_mode->setText("北斗系统");
        if(RMC_str.contains("GLRMC")) ui->locate_mode->setText("GLONASS系统");
        if(RMC_str.contains("GARMC")) ui->locate_mode->setText("Galileo系统");
        ui->satellite_number->setText(QString::number(GGAArrays.at(8).toInt())); //显示卫星数量
        ui->latitude_text->setText(QString::number(gpslat));   //显示纬度
        ui->Longitude_text->setText(QString::number(gpsLong)); //显示经度
        ui->debug_text->append(RMC_str); //
        ui->debug_text->append(GGA_str);
        ui->Receive_text_window->clear(); //把上次的清空
        receive_str = " ";

串口

3.调用之前章节编写的I2C读写接口进行温湿度及光照强度采集
cpp文件
IIC设备地址、参数初始化

#define SHT30_Address                               0x44                  //SHT30地址
#define BH1750_Address                              0x23                  //0100011
#define I2C_RETRIES                                 0x0701
#define I2C_TIMEOUT                                 0x0702
#define I2C_SLAVE                                   0x0703                //IIC从器件的地址设置
#define I2C_BUS_MODE                                0x0780

unsigned int msg_flag =0;
int fd = -1;
double temperature;
double humidity;
quint8 light;
quint8 testbuf[100];
QString receive_str;
QProcess *process = new QProcess(); //开启新线程，调用MQTT

IIC
延时、IIC、CRC校验代码块

//延时函数
void Widget::sleep( int msec)
{
    QTime dieTime = QTime::currentTime().addMSecs(msec);
    while( QTime::currentTime() < dieTime )
        QCoreApplication::processEvents(QEventLoop::AllEvents, 100);
}

void Widget::on_close_btn_clicked()
{
    timer->stop();
    serialport->clear();        //清空缓存区
    serialport->close();        //关闭串口
    //使某些串口不可使用
    ui->open_btn->setEnabled(true);
    ui->close_btn->setEnabled(false);
}

//IIC_dev 初始化函数
int Widget::dev_Init(void)
{
    fd  = open("/dev/i2c-0", O_RDWR);               // open file and enable read and  write

    if (fd < 0)
    {
        perror("Can't open /dev/BH1750 \n");       // open i2c dev file fail
        return -1;
    }

    printf("open /dev/i2c-0 success !\n");          // open i2c dev file succes
}

int Widget::BH1750_IIC(void)
{
    if (ioctl(fd, I2C_SLAVE,BH1750_Address) < 0)
    { //set i2c address
        printf("fail to set i2c device slave address!\n");
        ::close(fd);
        return - 1;
    }

    printf("set slave address to 0x%x success!\n", BH1750_Address);
    return (1);
}
int Widget::SHT30_IIC(void)
{
    if (ioctl(fd, I2C_SLAVE,SHT30_Address) < 0)
    { //set i2c address
        printf("fail to set i2c device slave address!\n");
        ::close(fd);
        return - 1;
    }

    printf("set slave address to 0x%x success!\n", SHT30_Address);
    return (1);
}
int Widget::BH1750_Dat_To_Lux(quint8* buf)
{
    quint8 lux = 0;
    lux = buf[0];
    lux <<=8;
    lux += buf[1];
    lux = (int)(lux / 1.2);
}
//获取SHT30温湿度数据
int Widget::SHT30_Get_data(void)
{
    quint8 buf[8] = {0};
    BH1750_IIC();
    usleep(1000 * 100);
    buf[0] = 0x20;
    if ( write(fd, buf, 1) != 1 ) {
        perror("faile to write config.\n");
        return -1;
    }
    buf[0] = 0;
    if (read(fd, buf, 2) != 2 ) {
        perror("faile to read back configure data.\n");
        return -1;
    }
    printf("BH1750 0x%x 0x%x \n", buf[0], buf[1] );
    light = BH1750_Dat_To_Lux(buf);
    printf("light: %5d lux\r\n",light);
    usleep(1000 * 200);
    SHT30_IIC();
    usleep(1000 * 100);
    buf[0] = 0x2C;
    buf[1] = 0x0D;
    if ( write(fd, buf, 2) != 2 ) {
        perror("faile to write config.\n");
        return -1;
    }
    buf[0] = 0;
    buf[1] = 0;
    if (read(fd, buf, 6) != 6 ) {
        perror("faile to read back configure data.\n");
        return -1;
    }
    printf("SHT30---->: 0x%x 0x%x 0x%x 0x%x 0x%x 0x%x \n", buf[0], buf[1], buf[2], buf[3], buf[4], buf[5] );
    temperature = ((float)((buf[0]<<8)+buf[1]))*175/65535-45;
    humidity = ((float)((buf[3]<<8)+buf[4]))*100/65535;
    printf("temperature:%f   humidity:%f\r\n",temperature,humidity);
    ui->temperature_text->setText(QString::number(temperature));
    ui->humidity_text->setText(QString::number(humidity));
    ui->light_text->setText(QString::number(light));
    return  0;
}

//CRC校验码计算
unsigned short CRC16(unsigned char *pBuf,unsigned short len)
{
    unsigned short uCRC=0xFFFF;
    int i,j;
    for(i=0;i<len;i++)
    {
        uCRC^=(*(pBuf+i));
        for(j=0;j<8;j++)
        {
            if((uCRC&0x0001)==0x0001)
            {
                uCRC=(uCRC>>1);
                uCRC^=0xA001;
            }
            else
                uCRC=(uCRC>>1);
        }
    }
    return uCRC;
}

IIC

4.添加jsoncpp库并封装数据（通过MQTT通讯协议与华为云平台进行通信）

/*********************************json数据封装*******************************************/
        Json::Value root;
        Json::Value A;
        Json::Value B;
        Json::Value C;
        Json::FastWriter writer;

        B["Longitude"] = gpsLong;
        B["Latitude"] = gpslat;
        A["service_id"] = "Track";
        A["properties"]=B;
        root["services"].append(A);

        B["temperature"] = temperature;
        B["humidity"] = humidity;
        B["light"] = light;
        A["service_id"] = "Sensor";
        A["properties"]=B;
        root["services"].append(A);

        std::string json_file = writer.write(root);
        QString qstr = QString::fromStdString(json_file);   //std::string 转QString
        qDebug() << "mqtt--->start--->" << qstr;
        QString str_exe;
        QStringList args;
        str_exe = "./pub0sub1";       //相对于Qt执行程序的相对路径，也可以改成绝对路径
        args << qstr;                 //传递的参数，可以改成实时变化的
        process->start(str_exe,args); // 外部程序启动后，将随主程序的退出而退出。
        if(process->waitForStarted())
        {
            //qDebug() << "mqtt--->start--->" << qstr;
        }

json
MQTT进程结束槽函数

//进程结束的槽函数
void Widget::finishProcess(int, QProcess::ExitStatus exitStatus)
{
    if(exitStatus == QProcess::NormalExit)
    {
        // ui->Edit_tip->append("process exit normal");
        qDebug() << "MQTT process exit normal";
    }
    else
    {
        //ui->Edit_tip->append("process exit crash");
        qDebug() << "MQTT process exit crash";
    }
    //ui->Edit_tip->append("process finished");
    process->kill();
}

MQTT进程

构建并传输应用至开发板运行

运行
运行
总结：清楚QT应用的开发流程，通过控件进行GUI界面的设计，学会通过信号和槽对控件进行交互逻辑，还知晓了jsoncpp库来封装MQTT协议的json数据来与云平台通信。

技术指导：
华为云社区与华为云学院：https://edu.huaweicloud.com/

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