上次我們基于小熊派光強(qiáng)傳感器項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了光強(qiáng)讀取并在LCD上顯示，文章鏈接如下：

基于小熊派光強(qiáng)傳感器BH1750狀態(tài)機(jī)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目升級(jí)(帶LCD屏顯示)

這一節(jié)，我們?cè)俅螌?duì)這個(gè)項(xiàng)目升級(jí)下，配個(gè)帶可縮放曲線的上位機(jī)讀取光強(qiáng)進(jìn)行顯示吧！

本節(jié)，你將了解工作中上位機(jī)和MCU的是如何來(lái)配合使用的。

在工作中，我們常常需要對(duì)一些傳感器的某些數(shù)值進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試和觀察，以了解傳感器的性能，在電子工程里，我們經(jīng)常聽(tīng)到的測(cè)試曲線莫過(guò)于電池充放電曲線了，通過(guò)電池充放電曲線，我們很容易可以知道電池在實(shí)際使用過(guò)程中滿電和饋電的狀態(tài)以及電池的使用周期等等，今晚，我們就讓光強(qiáng)通過(guò)曲線顯示出來(lái)，用QT+QCustomPlot來(lái)實(shí)現(xiàn)，最終效果如下視頻操作所示：

一、QCustomPlot簡(jiǎn)介

以下是QCustomPlot的官網(wǎng)：

https://www.qcustomplot.com/

QCustomPlot是一個(gè)小型的Qt畫圖標(biāo)類，支持繪制靜態(tài)曲線、動(dòng)態(tài)曲線、多重坐標(biāo)曲線，柱狀圖，蠟燭圖等。只需要在項(xiàng)目中加入頭文件qcustomplot.h和qcustomplot.cpp文件，然后使一個(gè)widget提升為QCustomPlot類，即可使用。

二、更改上節(jié)的MCU端程序

這次，我們選用串口和上位機(jī)進(jìn)行通信，所以我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)傳感器和上位機(jī)通信的協(xié)議，協(xié)議如下：

序號(hào) 光強(qiáng)值 \r\n

當(dāng)序號(hào)大于等于65535時(shí)，自動(dòng)清0。

修改上節(jié)的main函數(shù)為如下：

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
    /* USER CODE BEGIN 1 */
    /*流水號(hào)*/
    int serial_number = 0;
    char display_buf[20] = {0};
    char procol_buf[20] = {0};
    /* USER CODE END 1 */

    /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

    /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
    HAL_Init();

    /* USER CODE BEGIN Init */

    /* USER CODE END Init */

    /* Configure the system clock */
    SystemClock_Config();

    /* USER CODE BEGIN SysInit */

    /* USER CODE END SysInit */

    /* Initialize all configured peripherals */
    MX_GPIO_Init();
    MX_I2C1_Init();
    MX_USART1_UART_Init();
    MX_SPI2_Init();
    /* USER CODE BEGIN 2 */
    /*串口初始化后加這個(gè)延時(shí)，防止后面的printf打印亂碼*/
    HAL_Delay(200);
    LCD_Init();
    LCD_Clear(BLACK);//清屏為黑色
    LCD_ShowString(5, 10, 240, 32, 32, "BearPi LuxTest");//顯示字符串，字體大小32*32
    Init_BH750();
    timer_init(&lsensor.timer1, lsensor.timeout_cb, 1, 1);
    timer_start(&lsensor.timer1);
    /* USER CODE END 2 */

    /* Infinite loop */
    /* USER CODE BEGIN WHILE */
    while (1)
    {
        /* USER CODE END WHILE */

        /* USER CODE BEGIN 3 */
        ReadBH1750(LUX_1_MODE);

        if(1 == lsensor.Conver_completed)
        {
            ++serial_number ;

            if(65535 == serial_number)
                serial_number = 0 ;

            sprintf(display_buf, "%d%d%d%dLux", lsensor.Lux / 1000 % 100, lsensor.Lux / 100 % 10, lsensor.Lux / 10 % 10, lsensor.Lux % 10);
            LCD_ShowString(80, 50 + 24 + 32, 240, 32, 32, display_buf); //顯示字符串，字體大小32*32

            if(lsensor.Lux > LIGHT_SENSOR_THREHOLD)
            {
                HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
            }
            else
            {
                HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET);
            }

            sprintf(procol_buf, "%d%d%d%d%d %d%d%d%d%d",
                    serial_number / 10000,
                    serial_number / 1000 % 100 % 10,
                    serial_number / 100 % 10,
                    serial_number / 10 % 10,
                    serial_number % 10,
                    lsensor.Lux / 10000,
                    lsensor.Lux / 1000 % 100 % 10,
                    lsensor.Lux / 100 % 10,
                    lsensor.Lux / 10 % 10,
                    lsensor.Lux % 10
                   );
            printf("%s \r\n", procol_buf);
        }

        timer_loop();

    }

    /* USER CODE END 3 */
}

下載后，打開(kāi)串口調(diào)試助手可以看到：

三、光強(qiáng)曲線顯示上位機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)

下面我先用QT畫出一個(gè)簡(jiǎn)單的界面(已經(jīng)將QCustomPlot用上了)，如下：

這里我們需要使用QT5的串口庫(kù)，還有QCustomPlot庫(kù)，所以在.pro中需要添加對(duì)應(yīng)的庫(kù)：

#-------------------------------------------------
#
# Project created by QtCreator 2020-04-13T20:46:41
#
#-------------------------------------------------

QT       += core gui serialport

greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets printsupport

TARGET = BearPi_QT
TEMPLATE = app
RC_FILE += app.rc

# The following define makes your compiler emit warnings if you use
# any feature of Qt which as been marked as deprecated (the exact warnings
# depend on your compiler). Please consult the documentation of the
# deprecated API in order to know how to port your code away from it.
DEFINES += QT_DEPRECATED_WARNINGS

# You can also make your code fail to compile if you use deprecated APIs.
# In order to do so, uncomment the following line.
# You can also select to disable deprecated APIs only up to a certain version of Qt.
#DEFINES += QT_DISABLE_DEPRECATED_BEFORE=0x060000    # disables all the APIs deprecated before Qt 6.0.0


SOURCES += \
        main.cpp \
        mainwindow.cpp \
    qcustomplot.cpp

HEADERS += \
        mainwindow.h \
    qcustomplot.h

FORMS += \
        mainwindow.ui

在mainwindow.h中，需要添加頭文件及變量還有相關(guān)的普通函數(shù)和槽函數(shù)的定義：

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QDebug>
#include <QMainWindow>
#include <QSerialPort>        //提供訪問(wèn)串口的功能
#include <QSerialPortInfo>    //提供系統(tǒng)中存在的串口的信息
#include "qcustomplot.h"      //包含Qcustomplot庫(kù)

namespace Ui {
class MainWindow;
}

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();
    /*初始化串口參數(shù)*/
    void Init_Serial_Para();
    /*傳感器數(shù)據(jù)畫圖前的處理*/
    void sensor_data_preprocess(int x, int y) ;
    /*畫曲線函數(shù)*/
    void Sensor_Draw_Plot(QCustomPlot *customPlot, QVector<double> x, QVector<double> y);

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    QSerialPort *Serial ;
    long last_index ;
    QVector<double> display_x;
    QVector<double> display_y;
    QString Serial_Port , Serial_Bauardate,Serial_PariteyBit,Serial_DataBit,Serial_StopBit ;

private slots:
    void Update_Serial_Port(QString Currnet_Select);
    void Update_Serial_Baurdrate(QString Currnet_Select);
    void Update_Serial_ParityBit(QString Currnet_Select);
    void Update_Serial_DataBit(QString Currnet_Select);
    void Update_Serial_StopBit(QString Currnet_Select);
    void on_Connect_Device_clicked();
    void on_Disconnect_Device_clicked();

    void cmd_recv_process();
};

#endif // MAINWINDOW_H

在mainwindow.cpp太長(zhǎng)我就不全貼出來(lái)了，解讀一下核心的實(shí)現(xiàn)思路：

1、用戶配置完串口參數(shù)，然后 連接信號(hào)與槽：

connect(this->Serial,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(cmd_recv_process()));

2、當(dāng)上位機(jī)接受到MCU端發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)觸發(fā)readyRead()信號(hào)，進(jìn)而調(diào)用cmd_recv_process()槽函數(shù),實(shí)現(xiàn)如下：

/*數(shù)據(jù)接收*/
void MainWindow::cmd_recv_process()
{
    QString data ;
    QStringList list    ;
    /*光強(qiáng)傳感器序號(hào)*/
    QString Sensor_Serial_Number ;
    /*光強(qiáng)傳感器光強(qiáng)值*/
    QString Sensor_light_Value ;
    long int s1 = 0, v1 = 0;
    last_index =0;
    if(Serial->canReadLine())
    {
        QByteArray temp = Serial->readAll();

        if(!temp.isEmpty())
        {
            data = temp ;
            list = data.split(" ");
            if(3 == list.length())
            {
                Sensor_Serial_Number = list[0];
                Sensor_light_Value   = list[1];
                /*取到對(duì)應(yīng)參數(shù)后立刻開(kāi)始畫圖*/
                s1 = Sensor_Serial_Number.toInt();
                v1 = Sensor_light_Value.toInt();
                ui->light_sensor_value->setText(QString::number(v1));
                if (last_index == 0  || (last_index < s1 &&  s1 - last_index >=1 && s1 - last_index <= 10 ))
                {
                    last_index = s1;
                    sensor_data_preprocess(s1,v1);
                }
            }
        }
    }
}

這里會(huì)判斷是否滿足讀取一行數(shù)據(jù)的條件，如果滿足則會(huì)讀取一行數(shù)據(jù)，接下來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，取出傳感器上報(bào)的序號(hào)、光強(qiáng)兩個(gè)字段，序號(hào)作為曲線圖的橫坐標(biāo)，光強(qiáng)作為曲線圖的縱坐標(biāo)進(jìn)行顯示。

例程下載

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1ujo0TE3pS-1RFVvylnCyKQ
提取碼：48jp
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