Qt控制LED

本章开始使用 Qt 应用到正点原子的嵌入式 I.MX6ULL 开发板上，凡事是先易后难，我们也是从最简单的点亮 LED 说起。介绍如何使用 Qt 知识应用到正点原子的嵌入式I.MX6ULL 开发板，亦可参考来修改到其他平台的嵌入式 Linux 开发板上

一、资源简介

在正点原子的 I.MX6U 开发板，ALPHA 和 MINI Linux 开发板板载资源上有一个 LED。如下图原理图（下图为 ALPHA 开发板的 LED 原理图）。

二、应用实例

想要控制这个 LED，首先我们正点原子的出厂内核已经默认将这个 LED 注册成了 gpio-leds类型设备。所以我们可以直接在应用层接口直接可以操作这个 LED 设备。我们在 Qt 里有很多种方法可以控制正点原子 I.MX6U 的 LED 设备。如可以用 C 语言的读写函数读写来控制 LED的状态，或者直接使用 system()函数启动一个进程执行相关指令直接控制 LED 等。

我们介绍最简单的方法控制开发板上的LED，就是使用Qt的操作文件的类直接控制LED。因为 Linux 上一切皆文件，所有的东西都当作文件来处理。

下面将贴上代码，其中不会再去讲如何搭建工程，不会贴上实验现象图。代码注释详细，不额外说明。实现现象请自行编译到开发板上运行查看。（编者都有在正点原子 I.MX6U 开发板上实验，确保准确性）。项目虽然简单，但是在嵌入式里基本都是从点亮一个 LED 里开始说起。只有我们会操作一个 IO，剩下的基本都不会难！

项目简介：设置一个按钮，点击即可控制 LED 状态反转（点亮或者熄灭 LED）。项目看来很起来很简单，实际上有些学问，我们在改变 LED 的状态时，需要先去读取 LED 的状态，防止外界（外面应用程序）将 LED 的状态改变了。否则我们反转操作将不成立。在 C++里一般使用 get()和 set()方法来获取和设置。我们的 LED 程序里也有这种方法。所以需要写好一个让人看的懂的程序是有“方法”的。不能将程序功能写在一堆，最好是分开写，留有接口。让后面的人看懂！

例 01_led，控制 LED（难度简单）。项目路径为 Qt/3/01_led。3 是代表第三篇的例程父目录。
在源文件“mainwindow.h”的代码如下。

/******************************************************************
Copyright © Deng Zhimao Co., Ltd. 1990-2021. All rights reserved.
* @projectName 01_led
* @brief mainwindow.h
* @author Deng Zhimao
* @email 1252699831@qq.com
* @net www.openedv.com
* * @date 2021-03-08
*******************************************************************/
1 #ifndef MAINWINDOW_H
2 #define MAINWINDOW_H
3
4 #include <QMainWindow>
5 #include <QPushButton>
6 #include <QFile>
7
8 class MainWindow : public QMainWindow
9 {
10 Q_OBJECT
11
12 public:
13 MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
14 ~MainWindow();
15
16 private:
17 /* 按钮 */
18 QPushButton *pushButton;
19
20 /* 文件 */
21 QFile file;
22
23 /* 设置 lED 的状态 */
24 void setLedState();
25
26 /* 获取 lED 的状态 */
27 bool getLedState();
28
29 private slots:
30 void pushButtonClicked();
31 };
32 #endif // MAINWINDOW_H

在头文件“mainwindow.h”里第 19~22 行声明一个设置 LED 状态方法，另一个是获取状态的方法。另外声明一个槽函数，作用是点击切换 LED 的状态。

在源文件“mainwindow.cpp”的代码如下。

/******************************************************************
Copyright © Deng Zhimao Co., Ltd. 1990-2021. All rights reserved.
* @projectName 01_led
* @brief mainwindow.cpp
* @author Deng Zhimao
* @email 1252699831@qq.com
* @net www.openedv.com
* @date 2021-03-08
*******************************************************************/
1 #include "mainwindow.h"
2 #include <QDebug>
3 #include <QGuiApplication>
4 #include <QScreen>
5 #include <QRect>
6
7 MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
8 : QMainWindow(parent)
9 {
10 /* 获取屏幕的分辨率，Qt 官方建议使用这
11 * 种方法获取屏幕分辨率，防上多屏设备导致对应不上
12 * 注意，这是获取整个桌面系统的分辨率
13 */
14 QList <QScreen *> list_screen = QGuiApplication::screens();
15
16 /* 如果是 ARM 平台，直接设置大小为屏幕的大小 */
17 #if __arm__
18 /* 重设大小 */
19 this->resize(list_screen.at(0)->geometry().width(),
20 list_screen.at(0)->geometry().height());
21 /* 默认是出厂系统的 LED 心跳的触发方式,想要控制 LED，
22 * 需要改变 LED 的触发方式，改为 none，即无 */
23 system("echo none > /sys/class/leds/sys-led/trigger");
24 #else
25 /* 否则则设置主窗体大小为 800x480 */
26 this->resize(800, 480);
27 #endif
28
29 pushButton = new QPushButton(this);
30
31 /* 居中显示 */
32 pushButton->setMinimumSize(200, 50);
33 pushButton->setGeometry((this->width() - pushButton->width()) /2 ,
34 (this->height() - pushButton->height()) /2,
35 pushButton->width(),
36 pushButton->height()
37 );
38 /* 开发板的 LED 控制接口 */
39
file.setFileName("/sys/devices/platform/leds/leds/sys-led/brightness");
40
41 if (!file.exists())
42 /* 设置按钮的初始化文本 */
43 pushButton->setText("未获取到 LED 设备！");
44
45 /* 获取 LED 的状态 */
46 getLedState();
47
48 /* 信号槽连接 */
49 connect(pushButton, SIGNAL(clicked()),
50 this, SLOT(pushButtonClicked()));
51 }
52
53 MainWindow::~MainWindow()
54 {
55 }
56
57 void MainWindow::setLedState()
58 {
59 /* 在设置 LED 状态时先读取 */
60 bool state = getLedState();
61
62 /* 如果文件不存在，则返回 */
63 if (!file.exists())
64 return;
65
66 if(!file.open(QIODevice::ReadWrite))
67 qDebug()<<file.errorString();
68
69 QByteArray buf[2] = {"0", "1"};
70
71 /* 写 0 或 1 */
72 if (state)
73 file.write(buf[0]);
74 else
75 file.write(buf[1]);
76
77 /* 关闭文件 */
78 file.close();
79
80 /*重新获取 LED 的状态 */
81 getLedState();
82 }
83
84 bool MainWindow::getLedState()
85 {
86 /* 如果文件不存在，则返回 */
87 if (!file.exists())
88 return false;
89
90 if(!file.open(QIODevice::ReadWrite))
91 qDebug()<<file.errorString();
92
93 QTextStream in(&file);
94
95 /* 读取文件所有数据 */
96 QString buf = in.readLine();
97
98 /* 打印出读出的值 */
99 qDebug()<<"buf: "<<buf<<endl;
100 file.close();
101 if (buf == "1") {
102 pushButton->setText("LED 点亮");
103 return true;
104 } else {
105 pushButton->setText("LED 熄灭");
106 return false;
107 }
108 }
109
110 void MainWindow::pushButtonClicked()
111 {
112 /* 设置 LED 的状态 */
113 setLedState();
114 }

第 9 行~24 行，界面初始化设置，在嵌入式里，根据实际的屏的大小，设置全屏显示。按钮居中显示。
第 23 行，因为出厂系统里配置 LED 的触发方式为心跳方式，要想控制此 LED，需要将 LED的触发方式改为 none，即是无触发方式。为了方便，编者直接使用 system()函数，用指令的方式改变 LED 的触发方式。
第 54~79 行设置 LED 的方法，写入“0”或“1”代表开和关。写入之前先读取 LED 的状态，预防在用户其他地方有设置过 LED。
第 81 行~105 行，获取 LED 的状态。
第 107 行~111 行设置 LED 的状态，此方法为槽函数，由点击按钮触发。

至此常规的控制一个 IO，大概流程已经完成。

三、程序运行效果

下面为 Ubuntu 上仿真界面的效果，由于 Ubuntu 不是“开发板”，所以在读取 LED 设备时会读取失败。实际在板上运行图略。交叉编译程序到正点原子 I.MX6U 开发板上运行即可控制LED 的状态。