Qt SerialPort 与 PyQt 5 (一)

本文会先介绍 Qt 自带的串口模块，然后引出在 PyQt5 中使用这些模块的方法。
为了演示类和函数的具体使用方法，我会在串口上连接一台 Arduino Uno。当然也可以使用虚拟串口程序进行演示，但是被虚拟出来的串口总会缺少一些信息，所以我还是采用了外接 Arduino 的方法。
系统环境：Win10 64位
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1.简介

Qt 串口模块提供的基本功能包括：串口配置、I/O 操作、获取和设置 RS-232 引脚的控制信号等。该模块的 C++ 类包含 QSerialPort（用于提供访问串行端口的函数）和 QSerialPortInfo（提供本机现存串行端口的相关信息），官方同时也提供了一些应用程序示例。

本模块不支持以下项目：

终端功能，如 echo 和 CR/LF 控制等
文本模式
在对串口进行读取或写入时，配置超时和延迟
引脚信号变化通知

在 Qt 应用程序中使用串行端口时，请添加 #include < QSerialPort > ，
对 PyQt5 而言，则是：from PyQt5.QtSerialPort import QSerialPort 。

在 Qt 应用程序中查看本机现存串口信息时，请添加 #include < QSerialPortInfo > ，
对 PyQt5 而言，则是：from PyQt5.QtSerialPort import QSerialPortInfo 。

与模块连接时，请将 QT += serialport 添加到 qmake .pro 文件中，PyQt5 中没有类似操作。

2.QSerialPortInfo 类

官方文档
Header: #include <QSerialPortInfo>
qmake: QT += serialport
Since: Qt 5.1

该类用于提供本机现有串口的相关信息。

QSerialPortInfo.png

静态公共成员：

QList<QSerialPortInfo> availablePorts()
QList<qint32>standardBaudRates()

2.1 创建 QSerialPortInfo 对象

QSerialPortInfo()
构造一个空 QSerialPortInfo 对象。如果 QSerialPortInfo 对象为空，则表示不持有串口定义，若对其调用 isNull() 函数，会返回 True 。
QSerialPortInfo(const QSerialPort &port)
使用指定的 QSerialPort 对象，构建相应的 QSerialPortInfo 对象。
QSerialPortInfo(const QString &name)
根据给定的串口名 &name，构造 QSerialPortInfo 对象。
该构造器会在本机当前可用的串口中查找具有相应名称的串口，并为该端口构建 QSerialPortInfo 实例。
QSerialPortInfo(const QSerialPortInfo &other)
创建另一个 QSerialPortInfo 对象的副本。

在 PyQt5 调用上述语句便可创建相应实例。

Tips：QSerialPortInfo 实例对象可用作 QSerialPort 类中 setPort() 方法的输入参数，以此创建 QSerialPort 的实例。

class QSerialPortInfo(): # skipped bases: <class 'sip.simplewrapper'>
    """
    QSerialPortInfo()
    QSerialPortInfo(QSerialPort)
    QSerialPortInfo(str)
    QSerialPortInfo(QSerialPortInfo)
    """

2.2 交换 QSerialPortInfo 对象

void QSerialPortInfo::swap(QSerialPortInfo &other)
如果存在两个分别指向不同的 QSerialPortInfo 实例的变量名，对其中一个实例调用 swap() 方法，并将另一作为参数，便可将两个变量名所指向的实例对象进行互换。此操作会非常迅速的执行，并且永远不会失败。

示例代码：

from PyQt5.QtSerialPort import QSerialPortInfo

port_Arduino = QSerialPortInfo('COM4')
port_virtual = QSerialPortInfo('COM1')
print(port_Arduino.portName())
print(port_virtual.portName())

port_Arduino.swap(port_virtual)
print(port_Arduino.portName())
print(port_virtual.portName())

输出：

COM4
COM1
COM1
COM4

2.3 销毁 QSerialPortInfo 对象

~QSerialPortInfo()
销毁 QSerialPortInfo 对象。当对象被销毁后，便无法再引用该对象的值。

PyQt5 中没有此函数，可使用 del 替代。

2.4 查询可用串口列表

QList<QSerialPortInfo> QSerialPortInfo::availablePorts() [static]

静态函数 availablePorts() 可生成由 QSerialPortInfo 对象组成的列表。列表中的每个 QSerialPortInfo 对象都表示一个独立的串行端口，并且可以通过这些 QSerialPortInfo 对象查询相应端口的名称、系统位置、描述信息及制造商等信息。

示例代码：

# python 代码：
from PyQt5.QtSerialPort import QSerialPortInfo

port_list = QSerialPortInfo.availablePorts()
print(port_list[0].portName())
print(port_list[0].description())

输出：

COM4
Genuino Uno

2.5 查询串口信息

描述信息

QString QSerialPortInfo::description() const
如果存在用于描述串口相关信息的字符串，则返回该字符串。否则，返回空字符串。

示例代码：

# Python 代码：
from PyQt5.QtSerialPort import QSerialPortInfo

port_Arduino = QSerialPortInfo('COM3')
print(port_Arduino.description())

输出：

Genuino Uno

产品识别码

quint16 QSerialPortInfo::productIdentifier() const
如果被查询的 QSerialPortInfo 串口实例存在 16-bit 产品编码，则返回该编码；否则，返回 0。

bool QSerialPortInfo::hasProductIdentifier() const

如果被查询的 QSerialPortInfo 串口实例存在有效的 16-bit 产品编码，便会返回 true ；否则，返回 false 。

示例代码：

# Python 代码：
port_Arduino = QSerialPortInfo('COM3')
print(port_Arduino.hasProductIdentifier())
print(port_Arduino.productIdentifier())

输出：

True
579

供应商识别码

quint16 QSerialPortInfo::vendorIdentifier() const
如果被查询的 QSerialPortInfo 串口实例存在 16-bit 的供应商识别码，则返回该编码；否则，返回 0。
bool QSerialPortInfo::hasVendorIdentifier() const
如果被查询的 QSerialPortInfo 串口实例存在有效的 16-bit 供应商编码，则返回 true ；否则，返回 false 。

示例代码：

# python 代码：
port_Arduino = QSerialPortInfo('COM4')
print(port_Arduino.hasVendorIdentifier())
print(port_Arduino.vendorIdentifier())

输出：

True
9025

制造商

QString QSerialPortInfo::manufacturer() const
如果被查询的 QSerialPortInfo 串口实例含有制造商字符串，则返回该字符串；否则，返回一个空字符串。

示例代码：

# python 代码：
port_Arduino = QSerialPortInfo('COM4')
print(port_Arduino.manufacturer())

输出：

Arduino LLC (www.arduino.cc)

端口名称

QString QSerialPortInfo::portName() const
返回被查询的 QSerialPortInfo 串口实例的名称。

示例代码：

# python 代码：
port_Arduino = QSerialPortInfo('COM4')
print(port_Arduino.portName())

输出：

COM4

序列号

QString QSerialPortInfo::serialNumber() const
如果被查询的 QSerialPortInfo 串口实例存在序列号字符串，则返回该字符串；否则，返回一个空字符串。
注意：序列号可能会包含字母，该函数在 Qt 5.3 被引入。

示例代码：

# python 代码：
port_Arduino = QSerialPortInfo('COM4')
print(port_Arduino.serialNumber())

输出：

55438303539351200210

系统位置

QString QSerialPortInfo::systemLocation() const
返回被查询的 QSerialPortInfo 串口实例的系统位置。

示例代码：

# python 代码：
port_Arduino = QSerialPortInfo('COM4')
print(port_Arduino.systemLocation())

输出：

\\.\COM4

2.6 测试串口状态

bool QSerialPortInfo::isBusy() const
如果被查询的 QSerialPortInfo 串口实例忙，则返回 true ；否则，返回 false 。
bool QSerialPortInfo::isNull() const
如果被查询的 QSerialPortInfo 串口实例持有串口定义，则返回 false ；否则。返回 true 。
bool QSerialPortInfo::isValid() const
如果被查询的 QSerialPortInfo 串口实例存在于本机上，则返回 true 。否则返回 false 。注意，该函数已经被废弃！！！

示例代码：

# python 代码：
port_Arduino = QSerialPortInfo('COM4')
print(port_Arduino.isBusy())
print(port_Arduino.isNull())
print(port_Arduino.isValid(),end='\n\n')

port_null = QSerialPortInfo()
print(port_null.isBusy())
print(port_null.isNull())
print(port_null.isValid())

输出：

False
False
True

False
True
False

2.7 查询标准波特率列表

QSerialPortInfo::standardBaudRates() [static]
返回在当前系统平台上可用的标准波特率列表。

示例代码：

from PyQt5.QtSerialPort import QSerialPortInfo

print(QSerialPortInfo.standardBaudRates())

输出：

[110, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 38400, 56000, 57600, 115200, 128000, 256000]