嵌入式Qt开发项目教程

立足当前嵌入式及物联网发展趋势、核心技术及其主要应用领域，将技术热点与实践应用紧密结合，按照嵌入式系统的开发流程编写。

以实际应用为中心，按照任务驱动、模块化方式，并结合嵌入式Qt开发项目案例，由浅入深、循序渐进地讲解嵌入式Linux系统下的Qt开发流程和实用技术。

详细讲述了嵌入式Linux开发环境搭建、工具安装设置、Qt开发环境搭建、Qt库编译及有关项目设计与开发。

随着嵌入式及物联网技术的快速发展，嵌入式Linux平台下的Qt应用开发在汽车、电子、工业控制、无线电、数码产品、网络设备等领域得到了广泛的应用。这使得嵌入式Qt编程人员成为了当今较为紧缺的人才，目前越来越多的学校相继开设了嵌入式专业和物联网应用技术专业，同时国内市场上有关在Linux环境下Qt编程开发方面的书籍也不少，但几乎没有一本是以工作过程为导向，按照任务驱动、案例式、模块化进行讲解嵌入式Qt开发技术的。

本书是集作者多年来从事嵌入式和物联网技术开发、教学及师资培训、嵌入式及物联网技术大赛指导等方面的经验，系统总结和归纳了嵌入式Qt开发技术，对嵌入式Linux开发环境搭建、工具安装设置、Qt开发环境搭建、Qt库编译及有关项目设计与开发进行了详细讲述。本书立足当前嵌入式及物联网发展趋势、核心技术及其主要应用领域，将技术热点与实践应用紧密结合，以实际应用为中心，按照任务驱动、模块化方式，并结合嵌入式Qt开发项目案例，由浅入深、循序渐进地讲解嵌入式Linux系统下的Qt开发流程和实用技术。

本书按照嵌入式系统的开发流程分成六章，包括嵌入式Linux开发应用、Qt开发环境搭建及程序开发、电子相册设计与开发、GPS定位程序设计与开发、GPRS短信程序设计与开发以及温湿度实时数据曲线图程序设计与开发。“嵌入式Linux开发应用”部分讲述嵌入式Linux平台搭建、工具安装以及交叉编译程序的整个流程，使读者能够通过实际动手操作，系统地掌握嵌入式环境下C程序开发和编译的整个过程。“Qt开发环境搭建及程序开发”部分讲述Qt开发环境搭建、PC版和ARM版Qt库的编译安装以及程序的开发编译及下载运行。“电子相册设计与开发”部分详细讲解利用Qt图形图像编程技术进行电子相册设计与开发的整个流程。“GPS定位程序设计与开发”部分讲述通过嵌入式设备上的串口通信，接收从GPS接收机发送过来的NMEA协议数据，然后进行解析和显示处理。“GPRS短信程序设计与开发”部分详细讲解通过串口通信编程实现短信的发送和接收。最后“温湿度实时数据曲线图程序设计与开发”部分从Zigbee无线通信角度讲述 Zigbee协调器获取温湿度传感器发送的温湿度数据之后，通过嵌入式Qt编程，实现在嵌入式设备界面上实时显示反应温湿度变化的曲线。

本书内容体系完整，案例详实，叙述风格平实、通俗易懂。书中的程序实例已全部通过了嵌入式及物联网实训平台的测试。读者对象包括：各级别从事嵌入式与物联网工程开发的技术人员，Qt编程开发的技术人员，也可以作为高等院校相关专业师生的教学参考书以及相关培训机构的教材。通过本书的学习，读者可以快速掌握和提升嵌入式Linux平台下的Qt编程能力和实际开发水平。

由于编写时间较仓促，以及作者水平有限，书中不足之处在所难免，敬请广大读者批评指正。

王 浩

2014年9月

前言

第1章 嵌入式Linux开发应用 1
1.1 嵌入式Linux简介 1
1.1.1 嵌入式 Linux特点 1
1.1.2 嵌入式Linux应用领域 2
1.2 Linux操作系统安装 3
1.2.1 Ubuntu操作系统简介 3
1.2.2 新建虚拟机 4
1.2.3 安装Ubuntu10.04操作系统 12
1.2.4 Root用户参数设置 14
1.2.5 安装VMware Tools 15
1.2.6 vim编辑器安装 17
1.2.7 设置Linux系统共享文件夹 18
1.3 Linux交叉编辑器安装 20
1.3.1 交叉开发环境特点 20
1.3.2 交叉开发环境组成要素 20
1.3.3 安装交叉编译器 21
1.4 Linux平台的C程序开发 23
1.4.1 Linux的C程序代码编写 23
1.4.2 编译PC版的C程序 24
1.4.3 编译ARM版的C程序 24
1.5 Linux平台的minicom串口安装配置 25
1.5.1 设置虚拟机串口参数 25
1.5.2 安装与配置minicom 26
第2章 Qt开发环境搭建及程序开发 29
2.1 Qt技术简介 29
2.1.1 Qt支持的平台 29
2.1.2 Qt套件的组成 30
2.2 Linux平台下Qt开发平台搭建 31
2.2.1 构建Qt/Embeded的交叉编译环境
条件 31
2.2.2 编译安装PC版Qt库 34
2.2.3 编译安装ARM版Qt库 38
2.3 Linux平台下Qt程序开发 41
2.3.1 设置开发环境为中文环境 41
2.3.2 构建用户登录程序 42
2.3.3 用户登录程序界面设计 44
2.3.4 用户登录程序信号和槽设计 50
2.3.5 用户登录程序功能代码实现 51
2.4 Linux平台下Qt程序编译运行 53
2.4.1 PC版程序编译运行 53
2.4.2 ARM版程序编译下载运行 54
第3章 电子相册设计与开发 58
3.1 电子相册功能简介 58
3.1.1 项目开发背景 58
3.1.2 功能结构分析 58
3.2 电子相册程序设计 59
3.2.1 构建电子相册程序 59
3.2.2 电子相册程序界面设计 62
3.3 电子相册程序代码功能实现 69
3.3.1 程序头文件功能实现 69
3.3.2 程序主文件功能实现 71
3.4 电子相册程序运行 75
第4章 GPS定位程序设计与开发 78
4.1 串口通信简介 78
4.1.1 RS-232-C串口标准 78
4.1.2 串行数据传输 79
4.2 GPS简介 80
4.2.1 GPS全球卫星定位系统组成 80
4.2.2 GPS应用 81
4.3 GPS系统的NMEA协议 82
4.3.1 NMEA协议特性 82
4.3.2 NMEA协议使用 83
4.4 GPS定位程序功能分析 84
4.4.1 硬件设备的GPS平台构建 84
4.4.2 串口工具测试 84
4.4.3 功能模块分析 85
4.5 串口类编程简介 85
4.6 GPS定位程序设计 87
4.6.1 构建GPS定位程序 87
4.6.2 GPS定位程序串口界面设计 89
4.6.3 GPS定位程序信息显示界面设计 94
4.6.4 GPS定位程序功能设计 95
4.7 GPS定位程序代码功能实现 97
4.7.1 程序头文件功能实现 98
4.7.2 程序主文件功能实现 98
4.8 GPS定位程序编译运行 104
4.8.1 桌面PC版程序编译运行 104
4.8.2 嵌入式ARM版程序交叉编译运行 105
第5章 GPRS短信程序设计与开发 108
5.1 GPRS通信基础 108
5.1.1 GPRS通信简介 108
5.1.2 GPRS模块结构 109
5.2 短信编解码 109
5.2.1 AT指令简介 109
5.2.2 UCS2短信编码 110
5.2.3 UCS2短信解码 111
5.2.4 GPRS通信串口测试 112
5.3 短信程序功能分析 115
5.3.1 短信收发程序业务描述 115
5.3.2 发送短消息模块 115
5.3.3 接收短消息模块 116
5.4 GPRS短信程序设计 116
5.4.1 构建GPRS短信程序 116
5.4.2 GPRS短信程序界面设计 118
5.4.3 短信号码设置界面设计 120
5.4.4 短信发送与接收区界面设计 125
5.4.5 GPRS短信程序功能设计 126
5.5 GPRS短信程序代码功能实现 130
5.5.1 程序头文件功能实现 130
5.5.2 程序主文件功能实现 131
5.6 GPRS短信程序编译运行 145
5.6.1 桌面PC版程序编译运行 145
5.6.2 嵌入式ARM版交叉编译运行 147
第6章 温湿度实时数据曲线图程序设计与
开发 149
6.1 数字温湿度传感器简介 149
6.1.1 DHT11引脚说明及接口电路 149
6.1.2 DHT11数据时序 150
6.1.3 CC2530与DHT11通信 151
6.2 Zigbee技术简介 152
6.2.1 ZiggBee协议体系结构 152
6.2.2 ZigBee网络拓扑结构 153
6.2.3 ZiggBee网络设备类型 154
6.2.4 DHT11传感器驱动程序的设计 154
6.3 ZigBee协调器程序功能实现 158
6.3.1 Zigbee协调器建立无线通信网络 158
6.3.2 协调器无线温湿度采集功能实现 159
6.4 ZigBee终端节点程序功能实现 160
6.4.1 终端温湿度数据发送功能实现 160
6.4.2 下载和调试通信程序 163
6.5 温湿度实时数据曲线图程序设计 163
6.5.1 硬件设备平台构建 163
6.5.2 串口工具测试Zigbee节点模块 164
6.5.3 功能模块设计 165
6.6 温湿度实时数据曲线图程序设计 166
6.6.1 构建温湿度实时数据曲线图程序 166
6.6.2 嵌入式网关串口通信界面设计 168
6.6.3 温湿度实时数据显示界面设计 170
6.6.4 温湿度实时数据曲线图界面设计 171
6.6.5 温湿度实时数据曲线图程序功能
设计 172
6.7 温湿度实时数据曲线图程序代码功能
实现 177
6.7.1 程序头文件功能实现 177
6.7.2 程序主文件功能实现 178
6.8 温湿度实时数据曲线图程序编译运行 183
6.8.1 桌面PC版程序编译运行 183
6.8.2 嵌入式ARM版交叉编译运行 184
附 录 187
附录1 电子相册程序实现源码 187
附录2 GPS定位程序实现源码 191
附录3 GPRS短信程序实现源码 196
附录4 温湿度实时数据曲线图程序实现
源码 209

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