示波器接口调用案例¶

一、新建Qt项目并编写.pro文件载入必要库¶

1. 在Qt（5.12版本）菜单“文件”→“新建项目”→ “选择Qt Widgets Application”，启动创建项目向导。

设置项目名称以及一些项目配置。这里注意在build system中选择qmake版本，Kit Selection中选中64位，其它配置使用默认就好。
找到厂家提供的SDK库，路径如下(64位库为例)。

函数库具体路径如下

在Qt的项目文件(.pro)中添加头文件路径以及库路径，相对或绝对路径都可以。

声明用到的头文件

#include <CNCApi/CncDef.h>

#include <CNCApi/CommApi.h>

#include <CNCApi/ProxySys.h>

#include <CNCApi/ProxyEntry.h>

#include <CNCApi/ProxyMotion.h>

#include <CNCApi/ProxyStatus.h>

#include <CNCApi/ProxyScope.h>

二、查看函数手册，熟悉相关函数接口¶

1.连接控制器接口：


函数名	功能
connect	连接控制器

2.电子齿轮比相关接口：


函数名	功能
startCollect	启动示波器采集功能
stopCollect	停止示波器采集功能
setScopeCallback	回调传回示波器采集到的数据

三、基础示波器演示案例¶

1. 先在Qt的UI设计界面中，放置好之后会用到的组件，包含三个Push Button组件和一个Widget组件

控件说明：


控件	对象名	说明
QPushButton	btnConnect	连接
QPushButton	btnStart	开始采集
QPushButton	btnStop	停止采集
Widget	oscWidget	显示示波曲线

创建相关头文件及源代码文件

其中oscilloscopewidget为示波器窗口类，qcustomplot详细介绍见下文
提升widget为oscilloscopewidget类

①在UI设计界面选中widget，右键点击“提升为”，在弹出的窗口中填写类名：OscilloscopeWidget，头文件：oscilloscopewidget.h，后点击添加(Add) → 提升(Promote)
使用Qt C++的一个绘图小部件QCustomPlot实现波形显示的组件

从官网qcustomplot.com中下载源码解压后加入项目目录下，包括如下文件。这是一个用于2D绘图和数据可视化的部件，这里仅作示例用，主要关注示波器函数相关调用即可，如果在有其它控件可以实现类似效果或非Qt端项目想调用示波器功能，可以此做参考。

同时还需要注意，由于QCustomPlot 在内部使用了QPrinter，所以在.pro文件中，需要添加QtPrintSupport模块
实现效果

具体代码实现

mainwindow.h:

#pragma once
#include <QMainWindow>
#include <CNCApi/CncDef.h>
#include <CNCApi/CommApi.h>
#include <CNCApi/ProxySys.h>
#include <CNCApi/ProxyEntry.h>
#include <CNCApi/ProxyMotion.h>
#include <CNCApi/ProxyStatus.h>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow {
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

private slots:
    void onStartClicked();
    void onStopClicked();
    void on_btnConnect_clicked();

private:
    Ui::MainWindow *ui;  /* UI对象指针 */
    weconcnc::CCommApi *commApi;  /* 通信API对象指针，用于与CNC设备交互 */
};

mainwindow.cpp:

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include "oscilloscopewidget.h"
#include <QDebug>

/* 构造函数：初始化主窗口，设置UI、通信API和信号槽连接 */
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
    , commApi(new weconcnc::CCommApi())
{
    ui->setupUi(this);
    /* 连接按钮和滑块的信号与槽函数 */
    connect(ui->btnStart, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::onStartClicked);
    connect(ui->btnStop,  &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::onStopClicked);

    WSADATA wsaData;
    int iResult;

    /* 初始化 Winsock */
    iResult = WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
    if (iResult != 0) {
        printf("WSAStartup failed with error: %d\n", iResult);
    }
}
MainWindow::~MainWindow() {
    delete ui;
}

/* 槽函数：启动示波器数据收集 */
void MainWindow::onStartClicked() {
    ui->oscWidget->startCollect();
}
/* 槽函数：停止示波器数据收集 */
void MainWindow::onStopClicked() {
    ui->oscWidget->stopCollect();
}
/* 槽函数：触发示波器连接操作 */
void MainWindow::on_btnConnect_clicked()
{
    ui->oscWidget->btnConnect();
}

oscilloscopewidget.h:

#pragma once
#include <QWidget>
#include <QTimer>
#include <QVector>
#include "qcustomplot.h"
#include <CNCApi/CncDef.h>
#include <CNCApi/CommApi.h>
#include <CNCApi/ProxySys.h>
#include <CNCApi/ProxyEntry.h>
#include <CNCApi/ProxyMotion.h>
#include <CNCApi/ProxyStatus.h>
#include <CNCApi/ProxyScope.h>

class OscilloscopeWidget : public QWidget {
    Q_OBJECT
public:
    explicit OscilloscopeWidget(QWidget *parent = nullptr);

    void startCollect();
    void stopCollect();
    void btnConnect();

private:
    QCustomPlot *plot;
    QTimer updateTimer;
    QVector<QVector<QPointF>> channelData;
    qint64 baseTimestamp = -1;
    int channelCount = 2;
    double timeScale = 5.0;
    weconcnc::CCommApi *commApi;

    static int onScopeData(const char *pData, int32_t nLen, void *param);
    void parseData(const char *pData, int len, int channelCount);
};

oscilloscopewidget.cpp:

#include "oscilloscopewidget.h"
#include <QVBoxLayout>
#include <QDebug>
using namespace weconcnc;

/* 构造函数：初始化示波器控件，设置图表、布局和定时器 */
OscilloscopeWidget::OscilloscopeWidget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent), plot(new QCustomPlot(this))
    , commApi(new weconcnc::CCommApi())
{
    auto layout = new QVBoxLayout(this);
    layout->setMargin(0);
    layout->addWidget(plot); /* 将图表添加到布局 */

    /* 初始化通道数据存储，这里采用2个通道仅作示例用 */
    channelData.resize(channelCount);
    for (int i = 0; i < channelCount; ++i) {
        plot->addGraph();  /* 为每个通道添加图表 */

        if (i == 1) {
            plot->yAxis2->setVisible(true);  /* 为第二个通道启用右侧Y轴 */
            plot->graph(i)->setValueAxis(plot->yAxis2);
        }

        plot->graph(i)->setName(QString("Ch%1").arg(i + 1)); /* 设置通道名称 */
    }

    /* 配置图表显示属性 */
    plot->legend->setVisible(true);
    plot->xAxis->setLabel("Time (ms)");
    plot->yAxis->setLabel("Value");

    plot->setInteractions(QCP::iRangeDrag | QCP::iRangeZoom);

    /* 定期更新图表数据 */
    connect(&updateTimer, &QTimer::timeout, [this]() {
        for (int i = 0; i < plot->graphCount(); ++i) {
            QVector<double> x, y;
            for (const auto &p : channelData[i]) {
                x.append(p.x());  /* 时间数据 */
                y.append(p.y());  /* 值数据 */
            }
            plot->graph(i)->setData(x, y);
        }
        plot->xAxis->setRange(0, timeScale * 1000);
        plot->rescaleAxes(true);
        plot->replot();

        /* 设置通道线条样式 */
        QPen pen1(Qt::red);
        QPen pen2(Qt::green);
        pen1.setWidth(2);
        pen2.setWidth(2);

        plot->graph(0)->setPen(pen1);
        plot->graph(1)->setPen(pen2);

    });

    updateTimer.start(100);
}

/* 连接函数 */
void OscilloscopeWidget::btnConnect(){
    std::string sIp = "192.168.54.98";
    uint16_t port = 19996;

    WECONCNC_ERROR_E ret = commApi->connect(sIp, port);
    if (WECONCNC_ERROR_SUCCESS != ret) {
        std::cout << "connect failed!" << std::endl;
    }
    else {
        std::cout << "connect success!" << std::endl;
    }
}

/* 开始数据收集，设置回调并启动收集 */
void OscilloscopeWidget::startCollect() {
    CProxyScope *scope = CProxyScope::getInstance(commApi);   /* 获取示波器实例 */
    std::vector<std::string> channels = {"axis.0.motor-pos-cmd", "ini.0.max_limit"};  /* 定义收集的通道 */
    scope->setScopeCallback(onScopeData, this);   /* 设置数据回调函数 */
    scope->startCollect(10, channels); // 10ms间隔
}

/* 停止数据收集 */
void OscilloscopeWidget::stopCollect() {
    CProxyScope *scope = CProxyScope::getInstance(commApi);
    scope->stopCollect();
    updateTimer.stop();
}

/* 回调函数，处理从CNC设备接收的原始数据 */
int OscilloscopeWidget::onScopeData(const char *pData, int32_t nLen, void *param) {
    auto *self = reinterpret_cast<OscilloscopeWidget*>(param);
    self->parseData(pData, nLen, self->channelCount);
    return 0;
}

/* 解析原始数据，提取时间戳和通道值 */
void OscilloscopeWidget::parseData(const char *pData, int len, int channelCount) {
    int pos = 0;
    while (pos + 8 <= len) {
        qint64 timestamp;
        memcpy(&timestamp, pData + pos, 8); /* 读取8字节时间戳 */
        pos += 8;

        if (baseTimestamp < 0)
            baseTimestamp = timestamp; /* 设置基准时间戳 */
        double elapsed = (timestamp - baseTimestamp) / 1000.0;

        for (int i = 0; i < channelCount; ++i) {
            if (pos + 8 > len) break;
            double value;
            memcpy(&value, pData + pos, 8); /* 读取8字节通道值 */
            pos += 8;

            channelData[i].append(QPointF(elapsed, value));  /* 添加数据点到通道 */
            if (channelData[i].size() > 2000)
                channelData[i].removeFirst();
        }
    }
}