Qt開発ノート - シリアルポートプログラミングとWindowsアプリケーションのビルド手順

目次- 1、プロジェクト作成

2、ユーザーインターフェース構築
3、機能実装
4、アプリケーションのパッケージ化と配布

1、プロジェクト作成

シリアル通信ツールの開発

Qt Widgets Applicationプロジェクト「serial」を作成
ベースクラスはWidgetを選択

2、ユーザーインターフェース構築

UI設計
1. 受信表示領域として、Input WidgetsカテゴリのQPlainTextEditコンポーネントを使用。編集可能に設定し、読み取り専用プロパティを有効にする
2. ボーレート選択用のQComboBoxコンポーネントを追加
3. 送信入力フィールドとしてQLineEditコンポーネントを配置
4. 情報表示領域としてQGroupBoxコンポーネントを使用
5. コンポーネントの名前変更

UIコード例

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ui version="4.0">
 <class>Widget</class>
 <widget class="QWidget" name="Widget">
  <property name="geometry">
   <rect>
    <x>0</x>
    <y>0</y>
    <width>800</width>
    <height>480</height>
   </rect>
  </property>
  <property name="windowTitle">
   <string>Widget</string>
  </property>
  <widget class="QWidget" name="layoutWidget">
   <property name="geometry">
    <rect>
     <x>31</x>
     <y>31</y>
     <width>737</width>
     <height>385</height>
    </rect>
   </property>
   <layout class="QGridLayout" name="gridLayout_3">
    <item row="0" column="0">
     <widget class="QPlainTextEdit" name="recvEdit">
      <property name="readOnly">
       <bool>true</bool>
      </property>
     </widget>
    </item>
    <item row="1" column="0">
     <spacer name="verticalSpacer">
      <property name="orientation">
       <enum>Qt::Vertical</enum>
      </property>
      <property name="sizeHint" stdset="0">
       <size>
        <width>20</width>
        <height>40</height>
       </size>
      </property>
     </spacer>
    </item>
    <item row="2" column="0">
     <layout class="QGridLayout" name="gridLayout_2">
      <item row="0" column="0">
       <layout class="QGridLayout" name="gridLayout">
        <item row="0" column="0">
         <widget class="QLabel" name="label_2">
          <property name="text">
           <string>ボーレート</string>
          </property>
         </widget>
        </item>
        <item row="0" column="1">
         <widget class="QComboBox" name="baundrateCb">
          <item>
           <property name="text">
            <string>4800</string>
           </property>
          </item>
          <item>
           <property name="text">
            <string>9600</string>
           </property>
          </item>
          <item>
           <property name="text">
            <string>115200</string>
           </property>
          </item>
         </widget>
        </item>
        <item row="1" column="0">
         <widget class="QLabel" name="label">
          <property name="text">
           <string>シリアルポート番号</string>
          </property>
         </widget>
        </item>
        <item row="1" column="1">
         <widget class="QComboBox" name="serialCb"/>
        </item>
        <item row="2" column="0">
         <widget class="QLabel" name="label_5">
          <property name="text">
           <string>データビット数</string>
          </property>
         </widget>
        </item>
        <item row="2" column="1">
         <widget class="QComboBox" name="dataCb">
          <item>
           <property name="text">
            <string>5</string>
           </property>
          </item>
          <item>
           <property name="text">
            <string>6</string>
           </property>
          </item>
          <item>
           <property name="text">
            <string>7</string>
           </property>
          </item>
          <item>
           <property name="text">
            <string>8</string>
           </property>
          </item>
         </widget>
        </item>
        <item row="3" column="0">
         <widget class="QLabel" name="label_4">
          <property name="text">
           <string>ストップビット</string>
          </property>
         </widget>
        </item>
        <item row="3" column="1">
         <widget class="QComboBox" name="stopCb">
          <item>
           <property name="text">
            <string>1</string>
           </property>
          </item>
          <item>
           <property name="text">
            <string>1.5</string>
           </property>
          </item>
          <item>
           <property name="text">
            <string>2</string>
           </property>
          </item>
         </widget>
        </item>
        <item row="4" column="0">
         <widget class="QLabel" name="label_3">
          <property name="text">
           <string>パリティビット</string>
          </property>
         </widget>
        </item>
        <item row="4" column="1">
         <widget class="QComboBox" name="checkCb">
          <item>
           <property name="text">
            <string>none</string>
           </property>
          </item>
         </widget>
        </item>
       </layout>
      </item>
      <item row="0" column="1">
       <spacer name="horizontalSpacer_4">
        <property name="orientation">
         <enum>Qt::Horizontal</enum>
        </property>
        <property name="sizeHint" stdset="0">
         <size>
          <width>40</width>
          <height>20</height>
         </size>
        </property>
       </spacer>
      </item>
      <item row="0" column="2">
       <layout class="QVBoxLayout" name="verticalLayout_2">
        <item>
         <widget class="QGroupBox" name="groupBox">
          <property name="title">
           <string>ようこそ、情報表示領域</string>
          </property>
          <widget class="QLabel" name="label_6">
           <property name="geometry">
            <rect>
             <x>120</x>
             <y>30</y>
             <width>161</width>
             <height>21</height>
            </rect>
           </property>
           <property name="text">
            <string>デモ情報...</string>
           </property>
          </widget>
         </widget>
        </item>
        <item>
         <widget class="QLineEdit" name="sendEdit"/>
        </item>
        <item>
         <layout class="QHBoxLayout" name="horizontalLayout_6">
          <item>
           <widget class="QPushButton" name="openBt">
            <property name="text">
             <string>シリアルを開く</string>
            </property>
           </widget>
          </item>
          <item>
           <spacer name="horizontalSpacer">
            <property name="orientation">
             <enum>Qt::Horizontal</enum>
            </property>
            <property name="sizeHint" stdset="0">
             <size>
              <width>40</width>
              <height>20</height>
             </size>
            </property>
           </spacer>
          </item>
          <item>
           <widget class="QPushButton" name="closeBt">
            <property name="text">
             <string>シリアルを閉じる</string>
            </property>
           </widget>
          </item>
          <item>
           <spacer name="horizontalSpacer_2">
            <property name="orientation">
             <enum>Qt::Horizontal</enum>
            </property>
            <property name="sizeHint" stdset="0">
             <size>
              <width>40</width>
              <height>20</height>
             </size>
            </property>
           </spacer>
          </item>
          <item>
           <widget class="QPushButton" name="sendBt">
            <property name="text">
             <string>送信</string>
            </property>
           </widget>
          </item>
          <item>
           <spacer name="horizontalSpacer_3">
            <property name="orientation">
             <enum>Qt::Horizontal</enum>
            </property>
            <property name="sizeHint" stdset="0">
             <size>
              <width>40</width>
              <height>20</height>
             </size>
            </property>
           </spacer>
          </item>
          <item>
           <widget class="QPushButton" name="clearBt">
            <property name="text">
             <string>クリア</string>
            </property>
           </widget>
          </item>
         </layout>
        </item>
       </layout>
      </item>
     </layout>
    </item>
   </layout>
  </widget>
 </widget>
 <layoutdefault spacing="6" margin="11"/>
 <resources/>
 <connections/>
</ui>

3、機能実装

プロジェクトファイルにserialportライブラリを追加
```
QT       += core gui serialport
```

シリアルポート情報を取得してUIに表示する

MCUとの接続が必要です

Widget::Widget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    QStringList portNames;

    // QSerialPortInfo::availablePorts()で利用可能なシリアルポートを自動検索
    foreach (const QSerialPortInfo &info, QSerialPortInfo::availablePorts()) {
        portNames << info.portName();
    }

    // ポートリストをコンボボックスに追加
    ui->serialCb->addItems(portNames);
}

各UIコントロールの機能実装

シリアルポートオープン時の初期化処理

シリアルポートの宣言と生成

ヘッダファイル

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>
#include <QSerialPort>

namespace Ui {
class Widget;
}

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit Widget(QWidget *parent = 0);
    ~Widget();
    QSerialPort *serialPort;

private slots:
    void on_openBt_clicked();
    void on_closeBt_clicked();
    void on_sendBt_clicked();
    void on_clearBt_clicked();

private:
    Ui::Widget *ui;
};

#endif // WIDGET_H

ソースファイル

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QSerialPortInfo>
#include <QMessageBox>

Widget::Widget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    // ...

    serialPort = new QSerialPort(this);

    // ... 
}

Widget::~Widget()
{
    delete serialPort;
    delete ui;
}

オープンボタンクリック時の処理

void Widget::on_openBt_clicked()
{
    QSerialPort::BaudRate baudRate;
    QSerialPort::DataBits dataBits;
    QSerialPort::StopBits stopBits;
    QSerialPort::Parity parityBits;

    // UIから設定値を取得
    switch(ui->baundrateCb->currentText().toInt()) {
    case QSerialPort::Baud4800:
        baudRate = QSerialPort::Baud4800;
        break;
    case QSerialPort::Baud9600:
        baudRate = QSerialPort::Baud9600;
        break;
    case QSerialPort::Baud115200:
        baudRate = QSerialPort::Baud115200;
        break;
    }

    switch(ui->dataCb->currentText().toInt()) {
    case QSerialPort::Data5:
        dataBits = QSerialPort::Data5;
        break;
    case QSerialPort::Data6:
        dataBits = QSerialPort::Data6;
        break;
    case QSerialPort::Data7:
        dataBits = QSerialPort::Data7;
        break;
    case QSerialPort::Data8:
        dataBits = QSerialPort::Data8;
        break;
    }

    int stopTmp = ui->stopCb->currentText().toInt();
    if (stopTmp == QSerialPort::OneStop) {
        stopBits = QSerialPort::OneStop;
    } else if (stopTmp == QSerialPort::OneAndHalfStop) {
        stopBits = QSerialPort::OneAndHalfStop;
    } else if (stopTmp == QSerialPort::TwoStop) {
        stopBits = QSerialPort::TwoStop;
    }

    if (ui->checkCb->currentText() == "none") {
        parityBits = QSerialPort::NoParity;
    }

    // シリアルポートに設定を適用
    serialPort->setPortName(ui->serialCb->currentText());
    serialPort->setBaudRate(baudRate);
    serialPort->setDataBits(dataBits);
    serialPort->setStopBits(stopBits);
    serialPort->setParity(parityBits);

    // シリアルポートを開く
    if (serialPort->open(QIODevice::ReadWrite) == true) {
        QMessageBox::information(this, "通知", "成功！");
    } else {
        QMessageBox::critical(this, "通知", "失敗！");
    }
}

クローズボタンクリック時の処理

void Widget::on_closeBt_clicked()
{
    serialPort->close();
}

送信ボタンクリック時の処理

void Widget::on_sendBt_clicked()
{
    serialPort->write(ui->sendEdit->text().toLocal8Bit().data());
}

シリアル受信イベント処理

スロット関数の宣言（ヘッダファイル）

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>
#include <QSerialPort>

namespace Ui {
class Widget;
}

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

// ...

private slots:
    void serialPortReadyRead_Slot();

// ...
};

#endif // WIDGET_H

シグナルとスロットの接続（コンストラクタ）

Widget::Widget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    QStringList portNames;

    serialPort = new QSerialPort(this);

    connect(serialPort, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(serialPortReadyRead_Slot()));

	// ...
}

スロット関数の実装

void Widget::serialPortReadyRead_Slot()
{
    QString buffer = QString(serialPort->readAll());
    ui->recvEdit->appendPlainText(buffer);
}

クリアボタンクリック時の処理

void Widget::on_clearBt_clicked()
{
    ui->recvEdit->clear();
}

4、アプリケーションのパッケージ化と配布

Releaseモードでビルドを行う

DLLが不足しているため、実行はできません
- 出力先：プロジェクトフォルダ内、Release拡張子付きのフォルダ
- 例：build-serial-Desktop_Qt_5_11_1_MinGW_32bit-Release
アイコンの変更

.ico形式の画像が必要です
- アイコンファイルをプロジェクトディレクトリにコピー
- プロジェクトファイルに以下を追記して再ビルド
```
RC_ICONS = serial_icon.ico
```

ディストリビューション用のパッケージ作成（Qtコンソール使用）

新しいフォルダを作成（日本語パス不可）
ビルド済みのexeファイルをコピー

コマンドプロンプトで移動：cd /d C:\xxx\xxx

D:\Tools\Qt\Qt5.11.1\5.11.1\mingw53_32>cd /d C:\Users\Dandelion\Desktop\SerialTools

C:\Users\Dandelion\Desktop\SerialTools>dir
 ドライブ C のボリューム ラベルは OS です
 ボリューム シリアル番号は EAE6-1E0A です

 C:\Users\Dandelion\Desktop\SerialTools のディレクトリ

2023/03/10  02:22    <DIR>          .
2023/03/10  02:20    <DIR>          ..
2023/03/10  02:17            48,640 serial.exe
               1 個のファイル         48,640 バイト
               2 個のディレクトリ 63,272,501,248 バイトの空き領域

C:\Users\Dandelion\Desktop\SerialTools>

windeployqtを使用して必要なDLLを追加：windeployqt serial.exe

C:\Users\Dandelion\Desktop\SerialTools>windeployqt serial.exe
C:\Users\Dandelion\Desktop\SerialTools\serial.exe 32 bit, release executable
Adding Qt5Svg for qsvgicon.dll
Skipping plugin qtvirtualkeyboardplugin.dll due to disabled dependencies (Qt5Qml Qt5Quick).
Direct dependencies: Qt5Core Qt5Gui Qt5SerialPort Qt5Widgets
All dependencies   : Qt5Core Qt5Gui Qt5SerialPort Qt5Widgets
To be deployed     : Qt5Core Qt5Gui Qt5SerialPort Qt5Svg Qt5Widgets
Updating Qt5Core.dll.
Updating Qt5Gui.dll.
Updating Qt5SerialPort.dll.
Updating Qt5Svg.dll.
Updating Qt5Widgets.dll.
Updating libGLESV2.dll.
Updating libEGL.dll.
Updating D3Dcompiler_47.dll.
Updating opengl32sw.dll.
Updating libgcc_s_dw2-1.dll.
Updating libstdc++-6.dll.
Updating libwinpthread-1.dll.
Patching Qt5Core.dll...
Creating directory C:/Users/Dandelion/Desktop/SerialTools/iconengines.
Updating qsvgicon.dll.
Creating directory C:/Users/Dandelion/Desktop/SerialTools/imageformats.
Updating qgif.dll.
Updating qicns.dll.
Updating qico.dll.
Updating qjpeg.dll.
Updating qsvg.dll.
Updating qtga.dll.
Updating qtiff.dll.
Updating qwbmp.dll.
Updating qwebp.dll.
Creating directory C:/Users/Dandelion/Desktop/SerialTools/platforms.
Updating qwindows.dll.
Creating directory C:/Users/Dandelion/Desktop/SerialTools/styles.
Updating qwindowsvistastyle.dll.
Creating C:\Users\Dandelion\Desktop\SerialTools\translations...
Creating qt_ar.qm...
Creating qt_bg.qm...
Creating qt_ca.qm...
Creating qt_cs.qm...
Creating qt_da.qm...
Creating qt_de.qm...
Creating qt_en.qm...
Creating qt_es.qm...
Creating qt_fi.qm...
Creating qt_fr.qm...
Creating qt_gd.qm...
Creating qt_he.qm...
Creating qt_hu.qm...
Creating qt_it.qm...
Creating qt_ja.qm...
Creating qt_ko.qm...
Creating qt_lv.qm...
Creating qt_pl.qm...
Creating qt_ru.qm...
Creating qt_sk.qm...
Creating qt_uk.qm...

C:\Users\Dandelion\Desktop\SerialTools>

タグ: Qt シリアルポート Windowsアプリケーション QtWidgets SerialPort

5月26日 19:09 投稿

異端開発室

Qt開発ノート - シリアルポートプログラミングとWindowsアプリケーションのビルド手順

1、プロジェクト作成

2、ユーザーインターフェース構築

3、機能実装

4、アプリケーションのパッケージ化と配布

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