北京迅为IMX6ULL开发板 DHT11&网络编程实战练习

转自：【北京迅为i.mx6ull终结者开发板使用手册】第六十三章 QT 实战项目

硬件平台：IMX6ULL开发板

 

63.1 DHT11&网络编程实战练习

本项目为阶段性练习，内容简洁实用，目的在于让初学者能够巩固前面知识，学以致用，逐步提升 C++ 和 Qt 水平，为学习下面的教程做铺垫。本章节使用的资料已经放到了开发板网盘资料中，路径为“11_Linux 系统开发进阶\Qt 开发_章节使用资料”。

63.1.1 项目前准备

工具及环境：  

1. 开发环境：Ubuntu16.04

2. 工具：Qt creator

3. 迅为电子 i.MX6ULL 终结者开发板

MX6ULL 终结者开发板已板载了 DHT11 传感器，且提供的 Linux 镜像和设备树已配置好了 dht11 接口， dht11 驱动程序使用高版本 Linux 内核自带的稳定驱动程序，根文件系统使用网盘资料里的 Yocto 镜像，使用手册有详细的系统移植和 Qt5 移植步骤。开发板要保证 iio 接口正常，如图 63.1.1.1：

cd /sys/bus/iio/devices/iio\:device1

 

多 cat 几次， cat in_temp_input ，出现 00 为结尾的数字为正常

 

63.1.2 软件流程图

本实验目的是练习 Qt 的使用。把 dht11 采集的温度湿度显示在触摸屏的 Qt 上，并通过 TCP 传输到 PC 机的 Qt 界面上。应用程序将采集到的数据利用 UDP 网络套接字传输给终结者的 Qt 进程，终结者的 Qt 将数据转发给 PC 端的 Qt 显示界面。流程图如图 63.1.2.1：

 

 

63.1.3 Linux 应用程序

功能描述：

1. 获取温湿度数据。

2. 将温湿度封装成消息通过 UDP 发送到 i.MX6ULL 服务器。

高版本 Linux 内核自带了 dht11 的驱动，使用者不用再去关心它的时序问题，可以用标准 IO 读取 sysfs

的/sys/bus/iio/devices/iio\:device1/下的温湿度端口，测试读取成功后将数据发送到 Qt 进程。

为了让读者更好地理解 Qt 的 UDP，所以此处没有用到操作系统进程间通信机制，直接使用 UDP 网络

套接字，代码在 readDHT11.c：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <fcntl.h>

#include <unistd.h>

#include <math.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <netinet/in.h>

#include <string.h>

struct sockaddr_in serveraddr;

63.1.3 Linux 应用程序

功能描述：

1. 获取温湿度数据。

2. 将温湿度封装成消息通过 UDP 发送到 i.MX6ULL 服务器。

高版本 Linux 内核自带了 dht11 的驱动，使用者不用再去关心它的时序问题，可以用标准 IO 读取 sysfs

的/sys/bus/iio/devices/iio\:device1/下的温湿度端口，测试读取成功后将数据发送到 Qt 进程。

为了让读者更好地理解 Qt 的 UDP，所以此处没有用到操作系统进程间通信机制，直接使用 UDP 网络

套接字，代码在 readDHT11.c：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <fcntl.h>

#include <unistd.h>

#include <math.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <netinet/in.h>

#include <string.h>

struct sockaddr_in serveraddr;

63.1.3 Linux 应用程序

功能描述：

1. 获取温湿度数据。

2. 将温湿度封装成消息通过 UDP 发送到 i.MX6ULL 服务器。

高版本 Linux 内核自带了 dht11 的驱动，使用者不用再去关心它的时序问题，可以用标准 IO 读取 sysfs

的/sys/bus/iio/devices/iio\:device1/下的温湿度端口，测试读取成功后将数据发送到 Qt 进程。

为了让读者更好地理解 Qt 的 UDP，所以此处没有用到操作系统进程间通信机制，直接使用 UDP 网络

套接字，代码在 readDHT11.c：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <fcntl.h>

#include <unistd.h>

#include <math.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <netinet/in.h>

#include <string.h>

struct sockaddr_in serveraddr;

fread( buf, 1, sizeof(buf), fp );

fclose(fp);

sscanf( buf, "%d", &value );

*tem_Value = value;

return 0;

}

int mathDHT(int value)

{

return (value/1000);

}

/*

* 获取 UDP socket

*/

int udpNet(void)

{

int sockfd;

sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);

if(sockfd <0){

perror("socket");

return -1;

}

return sockfd;

}

int main(int argc, const char *argv[])

{

int hum,tem,temNew,humiNew;

int temOld=0,humOld=-10;

int fdSocket = udpNet();//获取 UDP 套接字

char ts[6];

serveraddr.sin_family = AF_INET;

serveraddr.sin_port = htons(atoi("7089")); //目标端口号

serveraddr.sin_addr.s_addr = 0; //本机 IP

while(1){

sleep(1);

read_Temp(&tem);//获取温度

fread( buf, 1, sizeof(buf), fp );

fclose(fp);

sscanf( buf, "%d", &value );

*tem_Value = value;

return 0;

}

int mathDHT(int value)

{

return (value/1000);

}

/*

* 获取 UDP socket

*/

int udpNet(void)

{

int sockfd;

sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);

if(sockfd <0){

perror("socket");

return -1;

}

return sockfd;

}

int main(int argc, const char *argv[])

{

int hum,tem,temNew,humiNew;

int temOld=0,humOld=-10;

int fdSocket = udpNet();//获取 UDP 套接字

char ts[6];

serveraddr.sin_family = AF_INET;

serveraddr.sin_port = htons(atoi("7089")); //目标端口号

serveraddr.sin_addr.s_addr = 0; //本机 IP

while(1){

sleep(1);

read_Temp(&tem);//获取温度

fread( buf, 1, sizeof(buf), fp );

fclose(fp);

sscanf( buf, "%d", &value );

*tem_Value = value;

return 0;

}

int mathDHT(int value)

{

return (value/1000);

}

/*

* 获取 UDP socket

*/

int udpNet(void)

{

int sockfd;

sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);

if(sockfd <0){

perror("socket");

return -1;

}

return sockfd;

}

int main(int argc, const char *argv[])

{

int hum,tem,temNew,humiNew;

int temOld=0,humOld=-10;

int fdSocket = udpNet();//获取 UDP 套接字

char ts[6];

serveraddr.sin_family = AF_INET;

serveraddr.sin_port = htons(atoi("7089")); //目标端口号

serveraddr.sin_addr.s_addr = 0; //本机 IP

while(1){

sleep(1);

read_Temp(&tem);//获取温度

 

 

63.1.4 终结者 Qt 服务器

Qt 服务器功能描述：

1.接收应用程序发来的数据并解析；

2.界面显示出：温湿度，PC 客户端的连接状态，系统时间；

3.通过 TCP 向 PC 客户端发送数据包。

63.1.4.1 界面布局

温度显示：LCD Number

湿度显示：LCD Number

系统时间，连接状态提示： Label

关闭按钮：push Button

Mainwindow.ui :

 

 

在属性栏设置主窗口尺寸，宽度为 1024，高度为 600，添加两个 LCD Number 组件，设置最小宽度 500，最小高度为 290，然后垂直布局两个 LCD Number，如：图 63.1.4.1.2

 

 

 

给 LCD Number 添加颜色，右击此组件，选择“改变样式表”，

 

 

 

在弹出的界面选择“添加颜色”，点击“color”，

 

在弹出的颜色选择框中选择想要添加的颜色，然后点击“OK”。

自动回到样式表编辑器，可以看到添加的 color，点击”apply”，然后点击”OK”,发现 LCD Number 的颜色已经改变，另外一个 LCD Number 的操作方法不再赘述。

 

在主界面右上角添加两个 Label，一个用来显示时间，一个显示 TCP 连接状态，宽度 500，高度 130，垂直布局，如图 63.1.4.1.7：

 

添加退出按钮，设置最小高度 80，最小宽度 100，修改字体大小：

 

 

 

在按钮左侧添加 Label，最小宽度 300，最小高度 290，在按钮和 Label 间添加弹簧，然后水平布局，效果如图 63.1.4.1.9：

 

 

点击主窗口，然后点击栅格布局，效果如图 63.1.4.1.10：

 

 

 

最后改变各控件的名称，方便在代码中调用。

到此，服务器端基本 ui 界面组装完成，读者可以在此基础上美化。

 

63.1.4.2 UDP 服务器端

步骤一：在工程下创建设计师界面类 datafrom，自动生成 .h .cpp .ui 文件。Ui 界面 Label 显示连接状态，close 按钮自动关联槽函数（右键转到槽），槽函数内关闭此界面。

void datafrom::on_pushButton_clicked()

{

this->close();

}

步骤二：创建 UDP socket 套接字，绑定数据信号和读取数据槽函数。

步骤三：读取数据槽函数内读取解析数据。

datafrom.h:

class datafrom : public QWidget

{

Q_OBJECT

public:

explicit datafrom(QWidget *parent = nullptr);

~datafrom();

QUdpSocket * udpSocket;

QString tempt;//保存温度值

QString humid;//保存湿度值

private slots:

void readyRead_Slot(void);

void on_pushButton_clicked();

private:

Ui::datafrom *ui;

};

datafrom.cpp :

#include <QDebug>

#include <QUdpSocket>

datafrom::datafrom(QWidget *parent) :

QWidget(parent),

ui(new Ui::datafrom)

{

ui->setupUi(this);

udpSocket = new QUdpSocket(this);

//绑定本端口的端口号

if(udpSocket->bind(7089) == true){

ui->message->setText("Udp create successful!");

}else{

ui->message->setText("Udp create failed");

}

//绑定数据信号和槽函数

connect(udpSocket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readyRead_Slot()));

}

datafrom::~datafrom()

{

delete ui;

}

/*

*读取数据槽函数

*/

void datafrom::readyRead_Slot()

{

QString buf;

QByteArray array;

//hasPendingDatagrams()返回 true 时表示至少有一个数据报在等待被读取

while(udpSocket->hasPendingDatagrams()){

//获取数据

array.resize(udpSocket->pendingDatagramSize());

udpSocket->readDatagram(array.data(),array.size());

buf = array.data();

QString t = buf.mid(0,2);

QString h = buf.mid(3,4);

tempt = t;

humid = h;

qDebug()<<tempt << " udp "<< humid <<endl;

}

}

//关闭此窗口

void datafrom::on_pushButton_clicked()

{

this->close();

}

Mainwindow.cpp ：

udpcli = new datafrom(this);

//获取 UDP 对象的温湿度成员

temp = udpcli->tempt;

humid = udpcli->humid;

 

在开发板终端可看到对应的打印信息。

 

63.1.4.3 TCP 服务器端

 

步骤一：创建 TCP server， socket 套接字对象，绑定端口号，开始监听，等待客户端连接，绑定newConnection()和 newConnection_Slot()槽函数。

步骤二：新连接 newConnection_Slot()槽函数内开启定时器，定时时间（刷新时间）到后向 TCP 客户端发送消息，

void MainWindow::newConnection_Slot(void)

{

tcpSocket = tcpServer->nextPendingConnection();

connect(tcpSocket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readyRead_Solt()));

ui->messageLb->setText("连接成功");

timer.start(1000);

connect(&timer,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(send_Solt()));//定时

//将客户端连接异常信号与槽函数绑定。

connect(tcpSocket, SIGNAL(error(QAbstractSocket::SocketError)),this,

SLOT(clientError_Solt(QAbstractSocket::SocketError)));//客户端状态异常

}

//发送数据

void MainWindow::send_Solt()

{

//显示时间

ui->timeLb->setText(QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss.zzz"));

//从 UDP 对象获取数据

temp = udpcli->tempt;

humid = udpcli->humid;

//显示到 Qt 的 LCDNumber 界面

ui->tempLcd->display(temp);

ui->humidLcd->display(humid);

//消息封装，将消息推送到客户端

QString post = "Post::" +temp + "," + humid;

tcpSocket->write(post.toUtf8());

}

步骤三：将客户端连接状态显示到界面上。

//连接异常处理

void MainWindow::clientError_Solt(QAbstractSocket::SocketError)

{

int error = tcpSocket->error();

switch(error)

{

case QAbstractSocket::RemoteHostClosedError://客户端断开

{

//获取客户端的信息

QString hostAddress=tcpSocket->QAbstractSocket::peerAddress().toString();

quint16 hostPort = tcpSocket->QAbstractSocket::peerPort();

ui->messageLb->setText(tr("客户端 %2 断开连接\r\n").arg(hostAddress));

ui->zeroLb->setText(tr("

%2 断开连接\r\n").arg(hostPort));

break;

}

default:

{

QString hostAddress=tcpSocket->QAbstractSocket::peerAddress().toString();

quint16 hostPort = tcpSocket->QAbstractSocket::peerPort();

error = -1;

ui->messageLb->setText(tr("客户端[%1] [%1]连接错误\r\n").arg(hostAddress,hostPort));

break;

}

}

}

 

至此终结者的 Qt 服务器端编程基本结束，可以联网使用 windows 的一些小工具来调试服务器的收发功能。

 

 

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