基于 PyQt5 和 QtSerialPort 库的串口文件传输开发工具的设计与实现_附加源码

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_72242066/article/details/145744288

1. 项目背景和前提

在许多嵌入式系统或开发板中，串口通信是一种常见的通信方式。通过串口，计算机与外部硬件设备（如开发板、传感器等）进行数据交换。为了简化这些硬件之间的数据交互，我们设计了一个串口开发工具，使得用户能够通过串口方便地传输文件，并确保数据传输的完整性。

前提要求：

PyQt5：该工具是基于 PyQt5 库开发的，用户需要安装 PyQt5 来运行此工具。
QtSerialPort：用于管理串口通信，确保数据能够通过串口发送和接收。
串口设备：用户需要确保电脑或开发板上有串口设备，并正确连接。
文件格式：支持发送文本文件和二进制文件。文件通过串口发送时，支持计算 MD5 校验和，以确保数据传输的完整性。

2. 工具功能概述

该串口开发工具主要包括以下功能：

选择串口：用户可以选择可用的串口设备。
选择文件：用户选择要通过串口发送的文件，工具会自动计算文件的 MD5 校验和。
发送文件：工具会将文件的内容通过串口发送给接收端，支持文本文件（ASCII 格式）和二进制文件。
接收文件：工具可以接收通过串口传输的数据，并尝试以 ASCII 格式或二进制格式显示。
MD5 校验：在发送文件前，工具会计算文件的 MD5 校验和，并将其发送，接收端可以验证文件的完整性。

3. 工具界面

界面组成：

串口选择：用户可以从下拉框中选择已连接的串口。
文件选择：用户选择要发送的文件，并查看文件的 MD5 校验和和文件内容预览。
波特率选择：用户可以选择串口通信的波特率。
发送按钮：点击发送按钮将选定的文件通过串口发送。
接收按钮：点击接收按钮接收从串口传来的数据。
控制按钮：提供打开和关闭串口的按钮。
清空按钮：清空界面上的显示内容。

1. 选择串口

点击“选择串口”按钮后，会通过 QSerialPortInfo.availablePorts() 获取当前计算机可用的串口，并填充到串口选择框中。

代码：

def populate_ports(self):
    """填充串口列表"""
    self.port_combo.clear()  # 清空之前的串口列表
    ports = QSerialPortInfo.availablePorts()
    if not ports:
        self.text_area.append("没有检测到串口设备")
    for port in ports:
        self.port_combo.addItem(port.portName())
        self.text_area.append(f"检测到串口: {port.portName()}")

2. 选择文件

点击“选择文件”按钮后，会弹出文件选择框，允许用户选择一个文件。工具会计算该文件的 MD5 校验和并显示文件的前500个字节。

代码：

def select_file(self):
    """选择文件并计算MD5校验和"""
    try:
        file_name, _ = QFileDialog.getOpenFileName(self, "选择文件", "", "所有文件 (*)")
        if file_name:
            self.selected_file = file_name  # 保存用户选择的文件路径
            # 计算文件的MD5校验和
            file_md5 = self.calculate_md5(file_name)
            self.text_area.append(f"文件MD5校验和: {file_md5}")

            # 读取文件内容
            with open(file_name, 'rb') as f:
                file_content = f.read()
                self.text_area.append(f"文件内容（前500字节）：\n{file_content[:500]}...")  # 显示文件的前500字节
    except Exception as e:
        self.text_area.append(f"文件读取失败: {str(e)}")

3. 计算文件 MD5 校验和

计算文件的 MD5 校验和，以确保文件传输的完整性。通过 hashlib.md5() 实现。

代码：

def calculate_md5(self, file_path):
    """计算文件的MD5校验和"""
    md5 = hashlib.md5()
    try:
        with open(file_path, 'rb') as f:
            while chunk := f.read(8192):
                md5.update(chunk)
        return md5.hexdigest()
    except Exception as e:
        self.text_area.append(f"MD5计算失败: {str(e)}")
        return None