Qt on Android 蓝牙通信开发

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　　最近做项目，需要开发安卓应用，实现串口的收发，目测CH340G在安卓手机上非常麻烦，而且驱动都是Java版本的， 就没选择，博主在大二的时候学习过Java SE基本的语法，写过一些小程序就放弃了Java的道路。最后选择了蓝牙无线透传模块，实现串口通信。现在Qt跨平台支持安卓，是在是令人欣喜。在网上找资料，用Qt on Android做蓝牙驱动的几乎没有，也没有相关例程，所以准备撰写此文，献给广大嵌入式程序员们

　　2018/6/27更新：

增加Java版本的蓝牙通信，文章地址：https://www.cnblogs.com/sigma0/p/9234478.html

一、软硬件平台

1.1 硬件平台

1. 蓝牙：HC-05,（淘宝上有卖），它的接口就是跟串口一样的，我们用到了TX,RX,GND,VCC四个引脚。跟下位机或者用CH340G TTL转USB模块接到PC机上。蓝牙工作在串口模式可以通过AT指令调节。具体参考蓝牙配套的说明文档，最主要的就是请将蓝牙设定为从机模式，否则安卓手机搜寻链接不上。
2.安卓手机：我这里测试用了2台安卓手机，一台是小米4移动版，安卓版本6.0.1；一台是MOTO MT887，安卓版本4.1.2。

1.2 软件平台

本项目Qt版本是5.7，系统是windows 8.1 x64

二、软件基本介绍

　　因为第一次做蓝牙，就做一个非常简单的雏形，实现蓝牙状态检测、蓝牙的开关、蓝牙的扫描和蓝牙配对链接，并且能像串口助手一样完成数据收发。如图，就是本一开始做的最简单的软件界面，本软件基于QWidget控件制作，当然你可以选择mainwinodw，更可以自己定义类。

软件界面

　　我不用介绍每个部位是什么了，都会明白吧？蓝牙打开后通过扫描，会将蓝牙的MAC地址还有名字显示在List中，我们双击List列表中的蓝牙，就会进入actived信号连接的槽函数，执行蓝牙的配对连接。建立连接之后，就类似串口一样可以进行数据通信了。另外，点击send按钮之后会发送一堆字符串。

三、 蓝牙开发

3.1 项目文件准备

需要用到蓝牙就需要在.pro文件中引入库，我没有用Qt quick，用的是纯C++写的代码，你需要在.pro文件中加入这句话：

QT += bluetooth

如果没有这句话的话，包含蓝牙目录下的头文件，会提示找不到该文件。

 

之后就是要包含一些蓝牙用到的头文件：

 

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

　　一会儿介绍每个都是做什么的。

 

请在类中声明定义蓝牙相关句柄：

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

 

　　第一个discoveryAgent是用来对周围蓝牙进行搜寻，localDevice顾名思义，就是对本地设备进行操作，比如进行设备的打开，设备的关闭等等。socket就是用来进行蓝牙配对链接和数据传输的。这里要用到这三个。

 

3.2 蓝牙开关和可见性设定

在构造函数中，请为localDevice使用new运算符分配内存。

localDevice = new QBluetoothLocalDevice();

1） 蓝牙开关

本设计在运行APP的时候，会检测一下我们本地设备的蓝牙是否打开，如果判断是开启状态，我们可以将打开蓝牙的按钮disable掉，将关闭蓝牙的按钮enable，所以在APP运行的时候需要进行蓝牙状态检测。检测方法如下：

 

进行一个这样的检测，对本地设备模式进行判断。

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);
}

在构造函数中

那么，我们如何来对蓝牙进行打开和关闭呢？我在open按钮和close按钮的槽函数中对蓝牙进行开关操作。

open按钮的槽函数：

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();方法调用打开本地的蓝牙设备，然后你可以根据自己的喜好完成对按钮的使能和禁止操作。

 

close按钮的槽函数：

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设备和我们的open设备的方法在形式上不一样，我还以为他们两个是对称的，但是事实上不是，只能用这样的方法对蓝牙进行关闭。

2） 蓝牙可见性

　　同样地，在蓝牙使用过程中，安卓手机提供了蓝牙是否可以被其他蓝牙搜索到这样的功能，也就是蓝牙可见，我们也可以用localDevice下的HostMode()方法，对这个状态进行检测。如下：

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

我的设计中，蓝牙可见如界面图用的是checkBox空间完成的，通过setChecked()方法，一开机对是否可见进行。

在翻转checkBox的时候，会激发进入checkBox的槽函数，我们在checkBox的槽函数中，完成对蓝牙可见性的设定。代码如下：

localDevice->setHostMode( QBluetoothLocalDevice::HostDiscoverable);

同理，不可见你也能想到对吧。

 

3.3 蓝牙设备的查找

　　使用蓝牙设备的查找，就要用到 discoveryAgent 这个类的实例化。我们需要在构造函数中对discoveryAgent =new QBluetoothDeviceDiscoveryAgent();分配内存。然后就可以使用这个类的方法来对蓝牙进行查找了。除此之外，还要进行一个信号和槽的链接。

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

　　在我们发现设备的时候，这个deviceDiscovered信号被触发，进入到addBlueToothDevicesToList的函数中。在上面的软件界面，我们的最上面蓝牙列表下的控件是ListIte控件，这里做一个槽函数，将发现的设备打印到这个列表中列出来。

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);
    }

}

　　这里给出这个函数，每一句话十分的好理解，这里增加点选操作，当点击listItem中的项目的时候，背景颜色会翻转，双击这个项目就会和这个蓝牙设备建立连接，这里有个actived槽函数，在这个槽函数里面就会进行蓝牙的链接。下一章节写这个如何连接。

 

3.4 蓝牙设备的建立连接

　　在说蓝牙设备连接之前，不得不提一个非常重要的概念，就是蓝牙的Uuid，引用一下百度的：

 

　　在蓝牙中，每个服务和服务属性都唯一地由"全球唯一标识符" （UUID）来校验。正如它的名字所暗示的，每一个这样的标识符都要在时空上保证唯一。UUID类可表现为短整形（16或32位）和长整形（128位）UUID。他提供了分别利用String和16位或32位数值来创建类的构造函数，提供了一个可以比较两个UUID（如果两个都是128位）的方法，还有一个可以转换一个UUID为一个字符串的方法。UUID实例是不可改变的（immutable），只有被UUID标示的服务可以被发现。
在Linux下你用一个命令uuidgen -t可以生成一个UUID值；在Windows下则执行命令uuidgen 。UUID看起来就像如下的这个形式：2d266186-01fb-47c2-8d9f-10b8ec891363。当使用生成的UUID去创建一个UUID对象，你可以去掉连字符。

 

在我们的项目中，用到的模式是串口模式，我们需要建立一个存储Uuid的机制，如下：

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

这个字符串里面的内容就是串口模式的Uuid，如果你开发的蓝牙也是要使用串口，你直接Copy过去就可以了，如果你使用其他模式，自己去找这个Uuid码是多少。

 

在使用蓝牙建立连接，需要建立蓝牙socket服务。请在构造函数中增加对socket的分配内存，要注意的是构造函数中的参数需要给定模式。

socket = new QBluetoothSocket(QBluetoothServiceInfo::RfcommProtocol);

　　

 

　　在Qt文档中，给了3中模式，具体如何这里不做引申，读者需要请自己查询文档。但RfcommProtocol，属于模拟RS232模式，我就叫串口模式了。

　　在上一节中说了，当双击ItemList控件中的项目时候，会进入到actived槽函数和蓝牙进行链接，那么如何连接呢？在itemList中会打印一个蓝牙的MAC地址信息，我们会将这个Mac地址保存在QBluetoothAddress这个类的实例化中，并将这个address传递给socket，作为链接依据。

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

    int index = text.indexOf(' ');

    if (index == -)
        return;

    QBluetoothAddress address(text.left(index));
    QString name(text.mid(index + ));
    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);

}

　　我们通过对字符串的处理，将得到address信息。通过socket->connectToService(....)，把地址，Uuid，和蓝牙模式传递进去，当执行完这句话的时候，安卓手机开始和你

　　选择的蓝牙设备进行链接。

　　同样在socket中也提供了丰富的槽函数，比如成功建立连接信号，成功断开信号，这里在槽函数中可以做一些例子，这里给出例子：

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

void Widget::bluetoothConnectedEvent()
{
　　// 2017/10/8 更新一下，请在这里插入关闭蓝牙查找服务，否则数据会断。
   // 具体语句是什么我忘记了，反正使用discoveryAgent的一个什么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!"));
}

最后，还有一个断开连接函数。通过断开连接按钮的槽函数实现。

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

}

3.5 发送和接收数据

　　蓝牙发送和接收数据，也是通过socket进行。发送数据十分简单：

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);
}

这里通过socket->write函数，完成发送。发送之后，上位机，我用的串口助手会显示该信息。

串口助手接受到信息

 

那么接收数据呢？

我们在构造函数中，需要建立这样的一个信号和槽的链接：

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

readyRead()信号触发，跳进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() >= ) {

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

}

我这里是这样处理的，当然了，你有你自己的处理方法，意思就是那么个意思。

 

四、结束语

完成对蓝牙的开发，实现了最基本的功能，这里为了讲述用Qt开发蓝牙在安卓设备上，用了最简单最简单的例子，给你一个思路框架方法，如果追求极高的稳定性，好需要自

己深入研究，这里不做讨论。欢迎批评指正，我也是一个求学者，大家共同交流，共同进步。最后，贴上源码，仅供大家参考。

 

 

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提取码： zykk

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