Qt on Android 藍牙通訊開發

時間 2020-06-08

原文原文鏈接

　　最近作項目，須要開發安卓應用，實現串口的收發，目測CH340G在安卓手機上很是麻煩，並且驅動都是Java版本的，就沒選擇，博主在大二的時候學習過Java SE基本的語法，寫過一些小程序就放棄了Java的道路。最後選擇了藍牙無線透傳模塊，實現串口通訊。如今Qt跨平臺支持安卓，是在是使人欣喜。在網上找資料，用Qt on Android作藍牙驅動的幾乎沒有，也沒有相關例程，因此準備撰寫此文，獻給廣大嵌入式程序員們android

　　2018/6/27更新：程序員

增長Java版本的藍牙通訊，文章地址：https://www.cnblogs.com/sigma0/p/9234478.html小程序

1、軟硬件平臺

1.1 硬件平臺

1. 藍牙：HC-05,（淘寶上有賣），它的接口就是跟串口同樣的，咱們用到了TX,RX,GND,VCC四個引腳。跟下位機或者用CH340G TTL轉USB模塊接到PC機上。藍牙工做在串口模式能夠經過AT指令調節。具體參考藍牙配套的說明文檔，最主要的就是請將藍牙設定爲從機模式，不然安卓手機搜尋連接不上。
2.安卓手機：我這裏測試用了2檯安卓手機，一臺是小米4移動版，安卓版本6.0.1；一臺是MOTO MT887，安卓版本4.1.2。windows

1.2 軟件平臺

本項目Qt版本是5.7，系統是windows 8.1 x64app

2、軟件基本介紹

　　由於第一次作藍牙，就作一個很是簡單的雛形，實現藍牙狀態檢測、藍牙的開關、藍牙的掃描和藍牙配對連接，而且能像串口助手同樣完成數據收發。如圖，就是本一開始作的最簡單的軟件界面，本軟件基於QWidget控件製做，固然你能夠選擇mainwinodw，更能夠本身定義類。框架

軟件界面socket

　　我不用介紹每一個部位是什麼了，都會明白吧？藍牙打開後經過掃描，會將藍牙的MAC地址還有名字顯示在List中，咱們雙擊List列表中的藍牙，就會進入actived信號鏈接的槽函數，執行藍牙的配對鏈接。創建鏈接以後，就相似串口同樣能夠進行數據通訊了。另外，點擊send按鈕以後會發送一堆字符串。函數

3、藍牙開發

3.1 項目文件準備

須要用到藍牙就須要在.pro文件中引入庫，我沒有用Qt quick，用的是純C++寫的代碼，你須要在.pro文件中加入這句話：學習

QT += bluetooth

若是沒有這句話的話，包含藍牙目錄下的頭文件，會提示找不到該文件。

以後就是要包含一些藍牙用到的頭文件：

#include <QtBluetooth/qbluetoothglobal.h>
#include <QtBluetooth/qbluetoothlocaldevice.h>
#include <qbluetoothaddress.h>
#include <qbluetoothdevicediscoveryagent.h>
#include <qbluetoothlocaldevice.h>
#include <qbluetoothsocket.h>

　　一下子介紹每一個都是作什麼的。

請在類中聲明定義藍牙相關句柄：

QBluetoothDeviceDiscoveryAgent *discoveryAgent;
QBluetoothLocalDevice *localDevice;
QBluetoothSocket *socket;

　　第一個discoveryAgent是用來對周圍藍牙進行搜尋，localDevice顧名思義，就是對本地設備進行操做，好比進行設備的打開，設備的關閉等等。socket就是用來進行藍牙配對連接和數據傳輸的。這裏要用到這三個。

3.2 藍牙開關和可見性設定

在構造函數中，請爲localDevice使用new運算符分配內存。

localDevice = new QBluetoothLocalDevice();

1）藍牙開關

本設計在運行APP的時候，會檢測一下咱們本地設備的藍牙是否打開，若是判斷是開啓狀態，咱們能夠將打開藍牙的按鈕disable掉，將關閉藍牙的按鈕enable，因此在APP運行的時候須要進行藍牙狀態檢測。檢測方法以下：

進行一個這樣的檢測，對本地設備模式進行判斷。

if( localDevice->hostMode() == QBluetoothLocalDevice::HostPoweredOff )  {
        ui->pushButton_openBluetooth->setEnabled(true);
        ui->pushButton_closeDevice->setEnabled(false);
}else {
        ui->pushButton_openBluetooth->setEnabled(false);
        ui->pushButton_closeDevice->setEnabled(true);
}

在構造函數中

那麼，咱們如何來對藍牙進行打開和關閉呢？我在open按鈕和close按鈕的槽函數中對藍牙進行開關操做。

open按鈕的槽函數：

void Widget::on_pushButton_openBluetooth_clicked()
{
    localDevice->powerOn();
    ui->pushButton_closeDevice->setEnabled(true);
    ui->pushButton_openBluetooth->setEnabled(false);
    ui->pushButton_scan->setEnabled(true);
}

localDevice->powerOn();方法調用打開本地的藍牙設備，而後你能夠根據本身的喜愛完成對按鈕的使能和禁止操做。

close按鈕的槽函數：

void Widget::on_pushButton_closeDevice_clicked()
{
    localDevice->setHostMode(QBluetoothLocalDevice::HostPoweredOff);
    ui->pushButton_closeDevice->setEnabled(false);
    ui->pushButton_openBluetooth->setEnabled(true);
    ui->pushButton_scan->setEnabled(false);
}

close設備和咱們的open設備的方法在形式上不同，我還覺得他們兩個是對稱的，可是事實上不是，只能用這樣的方法對藍牙進行關閉。

2）藍牙可見性

　　一樣地，在藍牙使用過程當中，安卓手機提供了藍牙是否能夠被其餘藍牙搜索到這樣的功能，也就是藍牙可見，咱們也能夠用localDevice下的HostMode()方法，對這個狀態進行檢測。以下：

if( localDevice->hostMode() == QBluetoothLocalDevice::HostDiscoverable ) {
        ui->checkBox_discoverable->setChecked(true);
}else {
        ui->checkBox_discoverable->setChecked(false);
}

個人設計中，藍牙可見如界面圖用的是checkBox空間完成的，經過setChecked()方法，一開機對是否可見進行。

在翻轉checkBox的時候，會激發進入checkBox的槽函數，咱們在checkBox的槽函數中，完成對藍牙可見性的設定。代碼以下：

localDevice->setHostMode( QBluetoothLocalDevice::HostDiscoverable);

同理，不可見你也能想到對吧。

3.3 藍牙設備的查找

　　使用藍牙設備的查找，就要用到 discoveryAgent 這個類的實例化。咱們須要在構造函數中對discoveryAgent =new QBluetoothDeviceDiscoveryAgent();分配內存。而後就可使用這個類的方法來對藍牙進行查找了。除此以外，還要進行一個信號和槽的連接。

    connect(discoveryAgent,
            SIGNAL(deviceDiscovered(QBluetoothDeviceInfo)),
            this,
            SLOT(addBlueToothDevicesToList(QBluetoothDeviceInfo))
            );

　　在咱們發現設備的時候，這個deviceDiscovered信號被觸發，進入到addBlueToothDevicesToList的函數中。在上面的軟件界面，咱們的最上面藍牙列表下的控件是ListIte控件，這裏作一個槽函數，將發現的設備打印到這個列表中列出來。

void Widget::addBlueToothDevicesToList( const QBluetoothDeviceInfo &info )
{
    QString label = QString("%1 %2").arg(info.address().toString()).arg(info.name());

    QList<QListWidgetItem *> items = ui->list->findItems(label, Qt::MatchExactly);

    if (items.empty()) {
        QListWidgetItem *item = new QListWidgetItem(label);
        QBluetoothLocalDevice::Pairing pairingStatus = localDevice->pairingStatus(info.address());
        if (pairingStatus == QBluetoothLocalDevice::Paired || pairingStatus == QBluetoothLocalDevice::AuthorizedPaired )
            item->setTextColor(QColor(Qt::green));
        else
            item->setTextColor(QColor(Qt::black));
        ui->list->addItem(item);
    }

}

　　這裏給出這個函數，每一句話十分的好理解，這裏增長點選操做，當點擊listItem中的項目的時候，背景顏色會翻轉，雙擊這個項目就會和這個藍牙設備創建鏈接，這裏有個actived槽函數，在這個槽函數裏面就會進行藍牙的連接。下一章節寫這個如何鏈接。

3.4 藍牙設備的創建鏈接

　　在說藍牙設備鏈接以前，不得不提一個很是重要的概念，就是藍牙的Uuid，引用一下百度的：

　　在藍牙中，每一個服務和服務屬性都惟一地由"全球惟一標識符" （UUID）來校驗。正如它的名字所暗示的，每個這樣的標識符都要在時空上保證惟一。UUID類可表現爲短整形（16或32位）和長整形（128位）UUID。他提供了分別利用String和16位或32位數值來建立類的構造函數，提供了一個能夠比較兩個UUID（若是兩個都是128位）的方法，還有一個能夠轉換一個UUID爲一個字符串的方法。UUID實例是不可改變的（immutable），只有被UUID標示的服務能夠被發現。
在Linux下你用一個命令uuidgen -t能夠生成一個UUID值；在Windows下則執行命令uuidgen 。UUID看起來就像以下的這個形式：2d266186-01fb-47c2-8d9f-10b8ec891363。當使用生成的UUID去建立一個UUID對象，你能夠去掉連字符。

在咱們的項目中，用到的模式是串口模式，咱們須要創建一個存儲Uuid的機制，以下：

static const QLatin1String serviceUuid("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB");

這個字符串裏面的內容就是串口模式的Uuid，若是你開發的藍牙也是要使用串口，你直接Copy過去就能夠了，若是你使用其餘模式，本身去找這個Uuid碼是多少。

在使用藍牙創建鏈接，須要創建藍牙socket服務。請在構造函數中增長對socket的分配內存，要注意的是構造函數中的參數須要給定模式。

socket = new QBluetoothSocket(QBluetoothServiceInfo::RfcommProtocol);

　　在Qt文檔中，給了3中模式，具體如何這裏不作引伸，讀者須要請本身查詢文檔。但RfcommProtocol，屬於模擬RS232模式，我就叫串口模式了。

　　在上一節中說了，當雙擊ItemList控件中的項目時候，會進入到actived槽函數和藍牙進行連接，那麼如何鏈接呢？在itemList中會打印一個藍牙的MAC地址信息，咱們會將這個Mac地址保存在QBluetoothAddress這個類的實例化中，並將這個address傳遞給socket，做爲連接依據。

void Widget::itemActivated(QListWidgetItem *item)
{
    QString text = item->text();

    int index = text.indexOf(' ');

    if (index == -1)
        return;

    QBluetoothAddress address(text.left(index));
    QString name(text.mid(index + 1));
    qDebug() << "You has choice the bluetooth address is " << address;
    qDebug() << "The device is connneting.... ";
    QMessageBox::information(this,tr("Info"),tr("The device is connecting..."));
    socket->connectToService(address, QBluetoothUuid(serviceUuid) ,QIODevice::ReadWrite);

}

　　咱們經過對字符串的處理，將獲得address信息。經過socket->connectToService(....)，把地址，Uuid，和藍牙模式傳遞進去，當執行完這句話的時候，安卓手機開始和你

　　選擇的藍牙設備進行連接。

　　一樣在socket中也提供了豐富的槽函數，好比成功創建鏈接信號，成功斷開信號，這裏在槽函數中能夠作一些例子，這裏給出例子：

    connect(socket,
            SIGNAL(connected()),
            this,
            SLOT(bluetoothConnectedEvent())
            );
    connect(socket,
            SIGNAL(disconnected()),
            this,
            SLOT(bluetoothDisconnectedEvent())
            );

void Widget::bluetoothConnectedEvent()
{
　　// 2017/10/8 更新一下，請在這裏插入關閉藍牙查找服務，不然數據會斷。
   // 具體語句是什麼我忘記了，反正使用discoveryAgent的一個什麼close，或者stop的方法

    qDebug() << "The android device has been connected successfully!";
    QMessageBox::information(this,tr("Info"),tr("successful connection!"));
}

void Widget::bluetoothDisconnectedEvent()
{
    qDebug() << "The android device has been disconnected successfully!";
    QMessageBox::information(this,tr("Info"),tr("successful disconnection!"));
}

最後，還有一個斷開鏈接函數。經過斷開鏈接按鈕的槽函數實現。

void Widget::on_pushButton_disconnect_clicked()
{
    socket->disconnectFromService();

}

3.5 發送和接收數據

　　藍牙發送和接收數據，也是經過socket進行。發送數據十分簡單：

void Widget::on_pushButton_send_clicked()
{
    QByteArray arrayData;
    QString s("Hello Windows!!!\nThis message is sended via bluetooth of android device!\n");
    arrayData = s.toUtf8();
    socket->write(arrayData);
}

這裏經過socket->write函數，完成發送。發送以後，上位機，我用的串口助手會顯示該信息。

串口助手接受到信息

那麼接收數據呢？

咱們在構造函數中，須要創建這樣的一個信號和槽的連接：

    connect(socket,
            SIGNAL(readyRead()),
            this,
            SLOT(readBluetoothDataEvent())
            );

readyRead()信號觸發，跳進readBluetoothDataEvent中。

void Widget::readBluetoothDataEvent()
{

    QByteArray line = socket->readAll();
    QString strData = line.toHex();
    comStr.append(strData);
    qDebug() <<"rec data is: "<< comStr;
    qDebug() <<"The comStr length is: " << comStr.length();
    if(comStr.length() >= 30) {

        ui->textBrowser_info->append(comStr + "\n");
        comStr.clear();
    }

}

我這裏是這樣處理的，固然了，你有你本身的處理方法，意思就是那麼個意思。

4、結束語

完成對藍牙的開發，實現了最基本的功能，這裏爲了講述用Qt開發藍牙在安卓設備上，用了最簡單最簡單的例子，給你一個思路框架方法，若是追求極高的穩定性，好須要自

己深刻研究，這裏不作討論。歡迎批評指正，我也是一個求學者，你們共同交流，共同進步。最後，貼上源碼，僅供你們參考。

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

百度雲連接： http://pan.baidu.com/s/1dEB5LoX

提取碼： zykk

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------