PyQt5快速上手应用篇2-打通串口工具数据交互
前言
本节我们继续使用Pyqt5开发串口工具，目标是打通串口工具数据交互功能，实现串口工具核心功能，细节部分将在之后章节会继续优化。
一、实例
1. QT Designer修改UI
打开应用篇1中uart_tool.ui，首先修改串口QCombox配置信息，然后修改textBrowser为Text Edit，这是由于textBrowser只能显示数据，不能获取输入，所以本节修改为Text Edit，以便获取输入信息，并发送给串口设备。
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UI界面修改完成后，接下里需要搞清楚界面中各个组件的名字和代码如何对应，我们以串口为例。
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同理，工具栏中对应关系如下：
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2 将*.ui转换为ui_uart_tool.py
进入run.py目录，输入如下命令：
pyuic5-oui_uart_tool.pyuart_tool.ui
3 编写python程序
正式编写程序之前，我们需要明确下本节具体需求，打开软件时候，首先从配置文件config.ini中获取串口配置信息，然后渲染到软件显示；接着点击工具栏中开始图标，调用pyserial包连接串口设备,然后再输入text Edit中输入信息，点击发送按钮，textBrowser中显示收到的串口信息。
3.1 配置信息处理
配置信息处理需要参考”Pyqt5快速上手基础篇10-QSettings用法“，config.ini文件中设置了默认的串口信息(波特率9600，数据位8位，停止位一位，无奇偶校验，无流控)，内容如下所示:
[SETUP]
BAUD_VALUE=9600
DATABIT_VALUE=8
POLARITY_VALUE=none
STOPBIT_VALUE=1
FLOW_VALUE=none
核心代码如下：
self.settings = qc.QSettings("config.ini", qc.QSettings.IniFormat)
# self.com = self.settings.value("SETUP/COM_VALUE")
self.baud = self.settings.value("SETUP/BAUD_VALUE", 0, type=int)
self.databit = self.settings.value("SETUP/DATABIT_VALUE")
self.polarity = self.settings.value("SETUP/POLARITY_VALUE")
# odd even none
if (self.polarity == "odd"):
self.polarity = "奇校验"
elif(self.polarity == "even"):
self.polarity = "偶校验"
elif(self.polarity == "none"):
self.polarity = "无"
self.stopbit = self.settings.value("SETUP/STOPBIT_VALUE")
self.flow = self.settings.value("SETUP/FLOW_VALUE")
if (self.flow == "cts"):
self.flow = "RTS/CTS"
print("odd check taest")
elif(self.flow == "xon"):
self.flow = "XON/XOFF"
elif(self.flow == "none"):
self.flow = "无"
3.2 串口工具通信架构
本工具逻辑上分为三层，分别是最上层的UI层、最底层串口通信层、中间层的逻辑处理层，其中UI层负责获取用户输入，同时更新UI信息；串口通信层负责和串口设备通信，包括建立连接、收发数据、关闭连接等；逻辑处理层起到承上启下的作用，负责连接UI层和串口通信层，同时该层完成业务核心逻辑的处理。
(1)下行数据处理
下行数据是指串口工具发送数据给串口设备的过程，逻辑比较简单，最上层class myForm对象实例化的时候，会同时实例化中间层Tool对象，
self.tool = tool.Tool(self, logger.info)#串口工具逻辑处理对象
中间层Tool实例化后，上层打开串口时候，也会实例化底层Uart对象，
self.uart = uart.Uart(port,self.parent.baud,self.log)
因此最上层需要发送数据时候，直接调用如下函数即可：
self.tool.send_data_fun(send_text.encode())
(2) 上行数据处理
上行数据是指串口设备发送数据给串口工具并显示在textBrowser的过程，class Uart(object)类定义了最底层串口通信层的方法，实例化时候，其构造函数会同时创建recv_data_thread()和send_data_thread()两个线程，其中recv_data_thread()线程负责接收串口设备发来的数据，核心处理代码如下：
def recv_data_thread():
while True:
try:
if (1 == self.run_status):
nums = self.uart.inWaiting()
if (nums > 0):
recv_msg = self.uart.read(nums)
else:
continue
if self.recv_queue.full():
self.recv_queue.get()
self.recv_queue.put(recv_msg.decode())
data = "[module->pc] " +str(recv_msg)
print(data)
# self.log(data)
sleep(0.05)
except Exception as e:
self.log("Error")
self.log(e)
从上述代码中，可以看到，串口通信层收到数据后会放入recv_queue队列中，现在有个问题是如何将队列中的数据实时的发给UI界面显示呢？
本文处理方法是利用中间层class Tool(object)对象来传递消息，Tool对象初始化时候，其构造函数中会自动开启一个tool_logic_thread线程，当线程检测到UI层工具栏开启图标被点击后，会实例化Uart对象，同时开启一个数据接收线程recv_data_thread()，该线程负责将收到的队列中的数据读取出来，同时发送给UI的TextBrowser显示。
def tool_logic_thread(self):
self.log("start tool logic thread")
while (True):
if (1 == self.parent.uart_start_status and 0 == self.run_status):
port = self.parent.comboBox_uart.currentText()
self.uart = uart.Uart(port, self.parent.baud, self.log)
self.run_status = 1
# start recv data thread
threading.Thread(target=self.recv_data_thread, daemon=True).start()
elif(2 == self.parent.uart_start_status):
pass
elif(0 == self.parent.uart_start_status):
self.close_uart()
sleep(0.1)
def recv_data_thread(self):
self.log("start recv_data_thread")
while (True):
if (False == self.uart.recv_queue.empty()):
data = self.uart.recv_queue.get()
self.parent.signal_recv_data.emit(data)
sleep(0.1)
注意收到的数据发送给UI的textBrowser用到了自定义信号量signal_recv_data，当中间层Tool触发信号后，UI层对应槽函数会响应。
self.signal_recv_data.connect(self.update_textbrowser_recv_cb)#连接信号和槽函数
#槽函数
def update_textbrowser_recv_cb(self, data):
self.textBrowser_recv.insertPlainText(data)
cursor = self.textBrowser_recv.textCursor()
self.textBrowser_recv.moveCursor(cursor.End)
二、运行
1.硬件连接：
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2.运行：
进入文件目录，输入python3 run.py,即可弹出上述用QT Designer设计出来的MainWindow页面。
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然后选择端口，点击工具栏中开始按钮：
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接着在Text Edit框中输入hello world并点击发送按钮。
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可以看到textBrowser显示了从串口设备接收的数据，至此我们打通了数据通信的道路。
三、结语
(1)自定义信号
本节用到了自定义信号，之后再基础篇会更新。
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