之基于Qt的环境信息采集系统设计(结项篇)

基于Qt的环境信息采集系统

项目概述：

   随着科学技术的发展，大数据、机器学习、人工智能、物联网不断涌入人们的生活，因此人们生活质量的相比之前也得到很大的改善。本项目即结合Rico Board设计的一套基于Qt的环境采集系统，旨在用于智能家居领域为我们的生活提供便利。系统主要实现利用Rico Board结合相应传感器，来采集当前环境下的温湿度等信息，另外可以实现对家居电器的智能控制，同时具有对环境信息超过阈值自动报警等功能。

系统硬件设计：

   由于需要采集各种环境信息，同时要能对危险情况下产生报警动作，所以之类需要采用传感器和继电器来实现，另外根据Rico Board自身的一些接口和外置音频接口，可以实现简单的多媒体等功能，因此综上系统设计硬件框图如下：

图一 硬件设计框图

实验准备：

• Rico Board板卡
• HDMI转接线
• HDMI显示器
• 5V/2A电源
• ESP8266模块
• 继电器模块
• AM2302传感器
  

系统软件部分：

   系统上位机使用Qt4.8.5编写程序，Qt就是一个C++的类库，实际上就是编写C++程序。所以说只要学过C++的去编写Qt程序很容易上手。C++是在C语言上进行开发的语言，很多语法跟C语言很像。不过C++在C语言上扩展了很多语法。C语言是面向过程的语言，而C++是面向对象的一种语言。同时调用了Linux驱动程序。在上位机设计时，自己创建了许多类，下面就以表格的方式来介绍这些类。类的部分成员如表下表所示。

类的成员表1

类的成员表2

   上面是上位机设计用到的一些类图，由于有些类成员很多，所以只是把其中重要的写了出来。下面我用一张图来表示这些类之间的关系，如下图所示。注：箭头这个类包含指向的那个类的指针变量

图二 类间关系

1.加载驱动：
   系统会自动加载串口驱动和HDMI接口驱动。

2.创建mainface对象：
   首先定义mainface的一个对象。这是整个显示界面的类,里面包含整个程序运行的所有资源，在创建这个类时会先创建一个Wifi类。这个Wifi对象就是和ESP8266通信的接口。创建完对象以后函数打开ESP8266服务器，打开这个服务器是为了跟下位机的ESP8266进行TCP连接，然后进行上位机和下位机的通信（这部分还些问题）。然后再初始化Qt界面，初始化键盘类，初始化时间而且实时显示在界面上，初始化几个furniture对象，每个furniture对象代表一个电器，还要初始化一个Alarm类，这个类用来表示现在是否处于报警状态。还初始化几个Dial来显示温湿度，这个类实际上是画了一个仪表盘样子的表，然后还有一个指针指向当前的数据。

3.创建Login对象：
   这部分是在创建一个Login对象，在创建这个对象时还会，添加两个lineEdit对象用来输入用户名和密码，然后添加两个pushButton对象，这是两个按键一个用来当登陆按钮，一个用来清除输入的账号密码。创建完成后显示这个登陆界面。

4.进入Qt循环事件：
   执行完以上步骤以后程序就进入Qt循环事件，同时还有两个进程再运行，用来采集信息和图形界面进行实时显示。

5.进行事件处理：
   接受到数据，然后执行他们各自的数据处理，并发出事件，该事件与mainface对象的一个槽函数相连接，所以会转到该事件进行执行。同时也有可能是点击按键事件，每个按键都对应一个槽函数，当点击该案件时就会转到该按键对应的槽函数去执行相应的处理。

项目工程代码：

1. #include "dialog.h"
   
2. #include "ui_dialog.h"
   
3. #include "./keyboard/keyboard.h"
   
4. 
   
5. Dialog::Dialog(QWidget *parent) :
   
6.     QDialog(parent),
   
7.     ui(new Ui::Dialog)
   
8. {
   
9.     setWindowFlags(Qt::FramelessWindowHint);
   
10.     setAttribute(Qt::WA_TranslucentBackground);
    
11.     ui->setupUi(this);
    
12.     lineEditkeyboard = new Keyboard();
    
13.     connect(ui->lineEdit ,SIGNAL(selectionChanged()),this ,SLOT(open_keyboard_lineEdit()));
    
14.     connect(ui->lineEdit_2,SIGNAL(selectionChanged()),this ,SLOT(open_keyboard_lineEdit()));
    
15. }
    
16. 
    
17. Dialog::~Dialog()
    
18. {
    
19.     delete ui;
    
20. }
    
21. 
    
22. void Dialog::open_keyboard_lineEdit()
    
23. {
    
24.     QLineEdit *line = (QLineEdit *)sender();
    
25.     lineEditkeyboard->setLineEdit(line);
    
26.     lineEditkeyboard->show();
    
27. }
    
28. 
    
29. void Dialog::on_pushButton_clicked()
    
30. {
    
31.     if(this->ui->lineEdit->text().trimmed()== tr("zdl") &&
    
32.          this->ui->lineEdit_2->text().trimmed()==tr("935520"))
    
33.       {
    
34.           accept();
    
35.       }
    
36.     else
    
37.     {
    
38.           QTextCodec::setCodecForTr( QTextCodec::codecForName("GBK") );
    
39.           QMessageBox::warning(this,tr("Warning"),tr("username and password are wrong！"),QMessageBox::Yes);
    
40.           this->ui->lineEdit->clear();
    
41.           this->ui->lineEdit_2->clear();
    
42.           this->ui->lineEdit->setFocus();
    
43.       }
    
44. }
    
45. 
    
46. void Dialog::on_pushButton_2_clicked()
    
47. {
    
48.     this->ui->lineEdit->clear();
    
49.     this->ui->lineEdit_2->clear();
    
50.     this->ui->lineEdit->setFocus();
    
51. }
    

1. #include "mainface.h"
   
2. #include "ui_mainface.h"
   
3. #include "wendu/qcw_meter.h"
   
4. #include"./wifi/Wifi.h"
   
5. #include "./keyboard/keyboard.h"
   
6. 
   
7. mainface::mainface(QWidget *parent) :
   
8.     QMainWindow(parent),
   
9.     ui(new Ui::mainface)
   
10. {
    
11.     ui->setupUi(this);
    
12.     wifi_init();
    
13.     initData();
    
14.     enviroment_init();
    
15.     keyboard_init();
    
16.     time_init();
    
17.     alarm_init();
    
18.     led_init();
    
19. }
    
20. 
    
21. mainface::~mainface()
    
22. {
    
23.     delete ui;
    
24. }
    
25. 
    
26. void mainface::open_keyboard_lineEdit()
    
27. {
    
28.     QLineEdit *line = (QLineEdit *)sender();
    
29.     lineEditkeyboard->setLineEdit(line);
    
30.     lineEditkeyboard->show();
    
31. }
    
32. 
    
33. 
    
34. 
    
35. void mainface::initData()
    
36. {
    
37.     setWindowFlags(Qt::FramelessWindowHint);
    
38.     setAttribute(Qt::WA_TranslucentBackground);
    
39.     m_vecBtn.push_back(ui->environment);
    
40.     m_vecBtn.push_back(ui->control);
    
41.     m_vecBtn.push_back(ui->music);
    
42.     m_vecBtn.push_back(ui->option);
    
43.     m_vecBtn.push_back(ui->set);
    
44. 
    
45.     for (int i = 0; i ！= m_vecBtn.size(); ++i)
    
46.     {
    
47.         ///功能选择键只有一个被选中;
    
48.         m_vecBtn[i]->setCheckable(true);
    
49.         m_vecBtn[i]->setAutoExclusive(true);
    
50.     }
    
51. }
    
52. 
    
53. void mainface::setCurrentWidget()
    
54. {
    
55.     for (int i = 0; i ！= m_vecBtn.size(); ++i)
    
56.     {
    
57.         if ( m_vecBtn[i]->isChecked() )
    
58.         {
    
59.             ui->stackedWidget->setCurrentIndex(i);
    
60.         }
    
61.     }
    
62. }
    
63. 
    
64. void mainface::on_environment_clicked()
    
65. {
    
66.     setCurrentWidget();
    
67. }
    
68. 
    
69. void mainface::on_control_clicked()
    
70. {
    
71.     setCurrentWidget();
    
72. }
    
73. 
    
74. void mainface::on_music_clicked()
    
75. {
    
76.     setCurrentWidget();
    
77. }
    
78. 
    
79. void mainface::on_option_clicked()
    
80. {
    
81.     setCurrentWidget();
    
82. }
    
83. 
    
84. void mainface::on_set_clicked()
    
85. {
    
86.     setCurrentWidget();
    
87. }
    
88. 
    
89. void mainface::enviroment_init()
    
90. {
    
91.     wendu1=new QcwMeter(ui->temp);
    
92.     shidu1=new QcwMeter(ui->shidu);
    
93.     shidu1->setUnits("%");
    
94.     wendu1->setMinValue(0);
    
95.     wendu1->setMaxValue(40);
    
96.     shidu1->setMinValue(0);
    
97.     shidu1->setMaxValue(80);
    
98. 
    
99.     wendu2=new QcwMeter(ui->temp_2);
    
100.     shidu2=new QcwMeter(ui->shidu_2);
     
101.     shidu2->setUnits("%");
     
102.     wendu2->setMinValue(0);
     
103.     wendu2->setMaxValue(40);
     
104.     shidu2->setMinValue(0);
     
105.     shidu2->setMaxValue(80);
     
106. }
     
107. 
     
108. void mainface::wifi_init()
     
109. {
     
110.    wifi2=new Wifi();
     
111.    wifi2->openserver();
     
112.    QObject::connect(wifi2,SIGNAL(readyRead(QString)),this,SLOT(DataComing(QString)),Qt::QueuedConnection);
     
113. }
     
114. void mainface::keyboard_init()
     
115. {
     
116.     lineEditkeyboard = new Keyboard();
     
117.     connect(ui->lineEdit ,SIGNAL(selectionChanged()),this ,SLOT(open_keyboard_lineEdit()));
     
118.     connect(ui->lineEdit_2 ,SIGNAL(selectionChanged()),this ,SLOT(open_keyboard_lineEdit()));
     
119.     connect(ui->lineEdit_3 ,SIGNAL(selectionChanged()),this ,SLOT(open_keyboard_lineEdit()));
     
120.     connect(ui->lineEdit_4,SIGNAL(selectionChanged()),this ,SLOT(open_keyboard_lineEdit()));
     
121. }
     
122. 
     
123. void mainface::time_init()
     
124. {
     
125.     ui->lcdNumber->setNumDigits(8); //显示格式 hh:mm:ss
     
126. 
     
127.     ui->lcdNumber->setSegmentStyle(QLCDNumber::Flat); //设置时间显示字体
     
128. 
     
129.     ui->lcdNumber->display(QTime::currentTime().toString("hh:mm:ss"));
     
130. 
     
131. 
     
132.     timer = new QTimer();
     
133. 
     
134.     QObject::connect(timer,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(chTime()));
     
135. 
     
136.     timer->start(1000);
     
137. }
     
138. void mainface::alarm_init()
     
139. {
     
140.     alarm1=new QcwIndicatorLamp(ui->alarm);
     
141.     alarm2=new QcwIndicatorLamp(ui->alarm_2);
     
142.     wen1_alarm="100";
     
143.     shi1_alarm="100";
     
144.     wen2_alarm="100";
     
145.     shi2_alarm="100";
     
146. }
     
147. 
     
148. 
     
149. void mainface::led_init()
     
150. {
     
151.     led11=new Led(ui->widget);
     
152.     led12=new Led(ui->widget_3);
     
153.     led21=new Led(ui->widget_2);
     
154.     led22=new Led(ui->widget_4);
     
155. }
     
156. 
     
157. 
     
158. 
     
159. void mainface::chTime()
     
160. {
     
161.     QTime time = QTime::currentTime();
     
162. 
     
163.     QString text = time.toString("hh:mm:ss");
     
164. 
     
165.     ui->lcdNumber->display(text);
     
166. }
     
167. 
     
168. 
     
169. 
     
170. void mainface::DataComing(QString buf)
     
171. {
     
172.     int id=buf.mid(0,1).toInt();
     
173.     QString wen,shi,yanwu,led1,led2;
     
174.     wen=buf.mid(1,3);
     
175.     shi=buf.mid(4,3);
     
176.     yanwu=buf.mid(7,1);
     
177.     if(id==1)
     
178.     {
     
179.        wendu1->setValue(wen.toDouble()/10);
     
180.        shidu1->setValue(shi.toDouble()/10);
     
181.     }
     
182.     if(id==2)
     
183.     {
     
184.         wendu2->setValue(wen.toDouble()/10);
     
185.         shidu2->setValue(shi.toDouble()/10);
     
186.     }
     
187.     is_alarm(id,yanwu.toInt());
     
188. 
     
189.     if(wifi2->idflag==1)
     
190.     {
     
191.             wifi2->idflag=0;
     
192.             wifi2->SendData("AT+RST\r");
     
193.             wifi2->id1="";
     
194.             wifi2->id2="";
     
195.             //sleep(5);
     
196.             wifi2->openserver();
     
197.     }
     
198. }
     
199. void mainface::is_alarm(int id,int yanwu)
     
200. {
     
201.     if(id==1)
     
202.     {
     
203.         if(yanwu==1||wendu1->value()>wen1_alarm.toDouble()||shidu1->value()>shi1_alarm.toDouble())
     
204.         {
     
205.             if(alarm1->isAlarm()==false)
     
206.             {
     
207.                  alarm1->setAlarm(true);
     
208.             }
     
209.         }
     
210.         else
     
211.         {
     
212.             if(alarm1->isAlarm()==true)
     
213.             {
     
214.                  alarm1->setAlarm(false);
     
215.             }
     
216.         }
     
217.     }
     
218.     if(id==2)
     
219.     {
     
220.         if(yanwu==1||wendu2->value()>wen2_alarm.toDouble()||shidu2->value()>shi2_alarm.toDouble())
     
221.         {
     
222.             if(alarm2->isAlarm()==false)
     
223.             {
     
224.                  alarm2->setAlarm(true);
     
225.             }
     
226.         }
     
227.         else
     
228.         {
     
229.             if(alarm2->isAlarm()==true)
     
230.             {
     
231.                  alarm2->setAlarm(false);
     
232.             }
     
233.         }
     
234.     }
     
235. }
     
236. 
     
237. void mainface::on_set_alarm_clicked()
     
238. {
     
239.     wen1_alarm=ui->lineEdit->text();
     
240.     shi1_alarm=ui->lineEdit_2->text();
     
241.     wen2_alarm=ui->lineEdit_3->text();
     
242.     shi2_alarm=ui->lineEdit_4->text();
     
243.     is_alarm(1,0);
     
244.     is_alarm(2,0);
     
245. }
     
246. 
     
247. void mainface::on_led11_control_clicked()
     
248. {
     
249.     if(led11->isLed())
     
250.     {
     
251.         led11->setLed(false);
     
252.     }
     
253.     else
     
254.     {
     
255.          led11->setLed(true);
     
256.     }
     
257.     sendmsg1();
     
258. }
     
259. 
     
260. void mainface::on_led12_control_clicked()
     
261. {
     
262.     if(led12->isLed())
     
263.     {
     
264.         led12->setLed(false);
     
265.     }
     
266.     else
     
267.     {
     
268.          led12->setLed(true);
     
269.     }
     
270.     sendmsg1();
     
271. }
     
272. 
     
273. void mainface::on_led21_control_clicked()
     
274. {
     
275.     if(led21->isLed())
     
276.     {
     
277.         led21->setLed(false);
     
278.     }
     
279.     else
     
280.     {
     
281.          led21->setLed(true);
     
282.     }
     
283.     sendmsg2();
     
284. }
     
285. 
     
286. void mainface::on_led22_control_clicked()
     
287. {
     
288.     if(led22->isLed())
     
289.     {
     
290.         led22->setLed(false);
     
291.     }
     
292.     else
     
293.     {
     
294.          led22->setLed(true);
     
295.     }
     
296.     sendmsg2();
     
297. }
     
298. 
     
299. void mainface::sendmsg1()
     
300. {
     
301.     QString data="1";
     
302.     if(led11->isLed())
     
303.     {
     
304.         data.append("1");
     
305.     }
     
306.     else
     
307.     {
     
308.         data.append("0");
     
309.     }
     
310. 
     
311.     if(led12->isLed())
     
312.     {
     
313.         data.append("1");
     
314.     }
     
315.     else
     
316.     {
     
317.         data.append("0");
     
318.     }
     
319.     wifi2->sendmsg(data,wifi2->id1);
     
320. }
     
321. 
     
322. 
     
323. void mainface::sendmsg2()
     
324. {
     
325.     QString data="2";
     
326.     if(led21->isLed())
     
327.     {
     
328.         data.append("1");
     
329.     }
     
330.     else
     
331.     {
     
332.         data.append("0");
     
333.     }
     
334. 
     
335.     if(led22->isLed())
     
336.     {
     
337.         data.append("1");
     
338.     }
     
339.     else
     
340.     {
     
341.         data.append("0");
     
342.     }
     
343.     wifi2->sendmsg(data,wifi2->id2);
     
344. }
     

软件调试：

   为了方便测试和这里首先最好设置开机自启，详细操作见帖子：【Rico Board试用体验】Qt应用移植到Rico Board测试并设置自启动这里主要是修改启动文件，让启动时开始执行QT应用，具体如下

然后重启Rico Board会看到开机后直接进入系统登录界面。

注：如果出现两个鼠标的问题，可以参考下前面帖子：【Rico Board试用体验】Qt开发中问题及解决方法小结测试结果：

图四 温室度采集子界面

   这里设置了2个方间的信息数据采集，当然也可以添加更多个，因为手头传感器显示，所以只显示了方间1有信息数据。从动态变化的数据中可以看到，方间1的温度为：湿度为

图五 家电开关控制子界面

   这部分主要是用来控制家电的开关，可以是空调，灯光，窗帘灯各种开关，另外也可以根据需要添加更多开关节点。

图七 报警阈值设置子界面

   设置这里主要是设置报警阈值。这里也是两个房间的，下面是设置中温度和湿度最大阈值，两个房间所以有四栏。超过则报警，显示为红色，正常情况下为绿色。

系统整体视图如下：

图八 系统视图

视频演示：

http://v.youku.com/v_show/id_XMTkzMjA4NDA2MA==.html?spm=a2hww.20023042.uerCenter.5！2~5~5！2~5~DL~DD~A.cQVl60&firsttime=203

若无法播放请点链接：基于QT的环境信息采集系统

试用总结：

   本次Rico Board主要是围绕基于Qt的环境信息采集系统进行的，期间因为一些事情，所以一直耽搁到现在才结项。在Qt项目开发中遇到了很多问题，比如无法编译、界面出现箭头拖动痕迹等。还好有网友和官方的帮助，除了wifi部分还在调试，其他部分最终基本上都已顺利完成。后面准备加上多媒体部分已经其他传感器的信息采集，另外结合网络实现天气等更多的信息，争取设计的更加完善。由于试用即将结束，所以根据自己2个多月的研究情况再次进行一个总结。后面附自己前面分享试用中分享的一些帖子如下（附件）。

  最后欢迎和大家一起学习共同进步！同时非常感谢米尔科技和电子发烧友论坛提供的此次试用机会！

• 【Rico Board试用体验】之完美初见
• 【Rico Board试用体验】之系统上电体验
• 【Rico Board试用体验】之配置交叉编译环境和工具
• 【Rico Board试用体验】之编译触摸屏驱动Tslib
• 【Rico Board试用体验】之编译并移植qt问题
• 【Rico Board试用体验】之PC端配置IDE并测试
• 【Rico Board试用体验】之系统登录对话框设计
• 【Rico Board试用体验】Qt开发中问题及解决方法小结
• 【Rico Board试用体验】Qt应用移植到Rico Board测试并设置自启动
• 【Rico Board试用体验】之基于Qt的环境信息采集系统主界面设计
• 【Rico Board试用体验】之基于Qt的环境信息采集系统完结篇
  

非常棒！

谢谢！

小编的界面做的真好看。

刚发现这个区，刚买了块板子~要是先看见这就好了

现在也不晚，一起学习！

赞

小编开发的界面很强悍

厉害了我的哥~