基于QT的安卓手机蓝牙APP开发

灰太狼 2021-05-12 11:50 504阅读 0赞

用C++写app！基于QT的安卓手机蓝牙APP开发

**摘要**：前段时间用QT写了一个串口调试助手，感觉还可以。因为QT是跨平台的，同样一套代码可以在windows上面跑，也可以在linux上面跑，也可以在安卓手机上面跑。而且不需要修改任何东西，编译器会自动给你生成好，这就非常的方便。既然可以在手机上面跑，那么我把串口改成蓝牙不就是一个蓝牙APP了吗？说干就干，网上关于QT开发蓝牙的已经有相关的资料了，于是乎就综合各方面资料，整合了一个蓝牙APP。

做这个app不需要任何的Java的知识，你只要会QT最基本的C++基础就可以了。关于代码，我会在文章末尾放上链接。只有你手头有蓝牙模块（HC-05）和安卓手机就可以实现蓝牙APP的功能。

## 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1台安卓手机，一台是华为荣耀V10，安卓版本10。

### 1.2 软件平台 ###

本项目Qt版本是5.13.7，系统是windows 10 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mainwinodw控件制作，当然你可以选择其他的，更可以自己定义类。  
![20210323140330301.jpg_pic_center][]  
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，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。

## 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，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>

请在类中声明定义蓝牙相关句柄：

QBluetoothDeviceDiscoveryAgent *discoveryAgent;//用来对周围蓝牙进行搜寻
    QBluetoothLocalDevice *localDevice;//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
    QBluetoothSocket *socket;//就是用来进行蓝牙配对链接和数据传输的

第一个`discoveryAgent`是用来对周围蓝牙进行搜寻，`localDevice`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，为localDevice使用new运算符分配内存。

localDevice = new QBluetoothLocalDevice();

#### 1） 蓝牙开关 ####

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。localDevice->powerOn();方法调用打开本地的蓝牙设备。在打开蓝牙之前检测手机是否已经打开了蓝牙，如果没打开就打开，如果打开了就提示蓝牙已打开。

void MainWindow::on_pushButton_openBLE_clicked()
    { 
        if( localDevice->hostMode() == QBluetoothLocalDevice::HostPoweredOff)//开机没有打开蓝牙
        { 
            localDevice->powerOn();//调用打开本地的蓝牙设备
            discoveryAgent->start();//开始扫描蓝牙设备
        }
        else
        { 
             QMessageBox::information(this, tr("成功"), tr("蓝牙已打开"));
        }
    }

close按钮的槽函数：

void MainWindow::on_pushButton_closeBLE_clicked()
    { 
        socket->close();
        QMessageBox::information(this, tr("成功"), tr("已断开连接"));
    }

### 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。

//在ListWidget上显示查找到的蓝牙设备
    void MainWindow::addBlueToothDevicesToList(const QBluetoothDeviceInfo &info)
    { 
        QString label = QString("%1 %2").arg(info.address().toString()).arg(info.name());
        QList<QListWidgetItem *> items = ui->listWidget->findItems(label, Qt::MatchExactly);
    
        if (items.empty())
        { 
            QListWidgetItem *item = new QListWidgetItem(label);
            QBluetoothLocalDevice::Pairing pairingStatus = localDevice->pairingStatus(info.address());
            /* 蓝牙状态pairingStatus，Pairing枚举类型 * 0:Unpaired没配对 * 1:Paired配对但没授权 * 2:AuthorizedPaired配对且授权 */
            if (pairingStatus == QBluetoothLocalDevice::Paired || pairingStatus == QBluetoothLocalDevice::AuthorizedPaired )
                item->setTextColor(QColor(Qt::red));
            else
                item->setTextColor(QColor(Qt::black));
            ui->listWidget->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。

### 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。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。

//蓝牙连接
    void MainWindow::connectBLE(QListWidgetItem *item)
    { 
        QString text = item->text();
        int index = text.indexOf(' ');
        if (index == -1)
            return;
        QBluetoothAddress address(text.left(index));
        QString name(text.mid(index + 1));
        QMessageBox::information(this,tr("提示"),tr("设备正在连接中..."));
        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：

//蓝牙连接设备成功后会停止搜索设备，显示连接成功
    connect(socket,SIGNAL(connected()),this,SLOT(connectOK()));
    //蓝牙连断开连接后，会显示已断开连接
    connect(socket,SIGNAL(disconnected()),this,SLOT(connectNot()));
    //接受到上位机传来的数据后显示，会触发接受数据函数
    connect(socket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readBluetoothDataEvent()));
    //连接成功
    void MainWindow::connectOK()
    { 
        discoveryAgent->stop();  //停止搜索设备
        QMessageBox::information(this, tr("成功"), tr("连接成功!"));
    }
    //连接失败
    void MainWindow::connectNot()
    { 
        QMessageBox::information(this, tr("提示"), tr("已断开连接"));
    }

### 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("Welcome to pay attention to WeChat public number Guoguo young teachers\n");
        socket->write(s.toUtf8());
    }

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);
        if(comStr.length() >= 4) 
        { 
    	    ui->textBrowser_info->append(comStr + "\n");
    	    comStr.clear();
        }
    }

以上就是QT开发一个蓝牙APP的所有步骤了，是不是很简单啊！赶快下载源码试一试吧！

公众号后台回复：蓝牙小车，即可获取下载链接。

[基于QT的安卓手机蓝牙APP开发][QT_APP]

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[20210323140330301.jpg_pic_center]: /images/20210511/3a729643e19246fea7d4d75faed0c106.png
[QT_APP]: https://mp.weixin.qq.com/s/q52zDRKIKsnRuYTjmUC4Wg
[20210323181850674.gif_pic_center]: /images/20210511/8aca5901e76344ed9710f311bc2d7f3d.png