在BeagleBone AI上部署QT5：操作流程与示例代码

引言

BeagleBone AI是一款基于TI Sitara AM5729处理器的嵌入式开发板，具有强大的计算能力和丰富的外设接口，非常适合运行图形化应用程序。QT5是一个跨平台的C++图形用户界面框架，广泛用于嵌入式系统的GUI开发。本文将详细介绍如何在BeagleBone AI上部署QT5，并提供必要的操作流程和示例代码。

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操作流程

1. 环境准备

1.1 硬件准备

• BeagleBone AI开发板。

• MicroSD卡（至少8GB）。

• USB转串口线（用于调试）。

• HDMI显示器（用于显示QT5应用程序）。

1.2 软件准备

• Ubuntu 18.04或更高版本（用于交叉编译）。

• SD卡烧录工具（如Etcher）。

• BeagleBone AI镜像（可从官方下载页面获取）。

• QT5库（用于交叉编译）。

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2. 烧录BeagleBone AI镜像

1. 下载BeagleBone AI的最新镜像（如bone-debian-10.3-iot-armhf-2020-04-06-4gb.img.xz）。

2. 使用Etcher将镜像烧录到MicroSD卡中。

3. 将MicroSD卡插入BeagleBone AI，启动开发板。

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3. 配置BeagleBone AI

1. 通过SSH登录到BeagleBone AI：

   ssh [email protected]

   默认密码为temppwd。

2. 更新系统：

   sudo apt update sudo apt upgrade

3. 安装必要的依赖：

   sudo apt install build-essential libopencv-dev libqt5gui5 libqt5core5a libqt5widgets5

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4. 交叉编译QT5应用程序

在Ubuntu主机上配置交叉编译环境。

4.1 安装交叉编译工具链

1. 下载并安装ARM交叉编译工具链：

   sudo apt install gcc-arm-linux-gnueabihf g++-arm-linux-gnueabihf

2. 验证安装：

   arm-linux-gnueabihf-gcc --version

4.2 下载并编译QT5

1. 下载QT5源码：

   wget https://download.qt.io/archive/qt/5.15/5.15.2/single/qt-everywhere-src-5.15.2.tar.xz tar -xf qt-everywhere-src-5.15.2.tar.xz cd qt-everywhere-src-5.15.2

2. 配置QT5：

   ./configure -prefix /opt/qt5 -xplatform linux-arm-gnueabi-g++ -opensource -confirm-license -make libs -no-opengl

3. 编译QT5：

   make -j4 sudo make install

4.3 编写QT5应用程序

1. 创建一个简单的QT5应用程序：

// main.cpp
#include 
#include 

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);
    QLabel label("Hello, BeagleBone AI!");
    label.resize(400, 300);
    label.show();
    return app.exec();
}

        2. 编写.pro文件：

        # hello.pro QT += core gui widgets SOURCES += main.cpp

        3.使用交叉编译工具链编译应用程序：

/opt/qt5/bin/qmake -spec linux-arm-gnueabi-g++ make

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5. 部署QT5应用程序到BeagleBone AI

1. 将编译生成的二进制文件拷贝到BeagleBone AI：

   scp hello [email protected]:/home/debian/

2. 在BeagleBone AI上运行应用程序：

   ./hello

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6. 运行QT5应用程序

1. 连接HDMI显示器到BeagleBone AI。

2. 在BeagleBone AI上运行QT5应用程序：

   ./hello

3. 如果一切正常，显示器上将显示“Hello, BeagleBone AI!”。

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示例代码

1. 简单的QT5应用程序

// main.cpp
#include 
#include 

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);
    QLabel label("Hello, BeagleBone AI!");
    label.show();
    return app.exec();
}

2. .pro文件

# hello.pro
QT += core gui widgets
SOURCES += main.cpp

应用案例： 在BeagleBone AI上运行无界面的Ubuntu 20.04系统，并自动启动QT5应用程序，可以通过以下步骤实现。我们将提供源代码和配置方法，确保系统启动后自动运行QT5应用程序。

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操作流程

1. 环境准备

1.1 硬件准备

• BeagleBone AI开发板。

• MicroSD卡（至少8GB）。

• USB转串口线（用于调试）。

• HDMI显示器（用于显示QT5应用程序）。

1.2 软件准备

• Ubuntu 20.04镜像（可从官方下载页面获取）。

• SD卡烧录工具（如Etcher）。

• QT5库（用于交叉编译）。

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2. 烧录Ubuntu 20.04镜像

1. 下载Ubuntu 20.04镜像（如ubuntu-20.04-preinstalled-server-armhf+beaglebone.img.xz）。

2. 使用Etcher将镜像烧录到MicroSD卡中。

3. 将MicroSD卡插入BeagleBone AI，启动开发板。

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3. 配置Ubuntu 20.04系统

1. 通过SSH登录到BeagleBone AI：

   ssh [email protected]

   默认用户名为ubuntu，密码为ubuntu。

2. 更新系统：

   sudo apt update sudo apt upgrade

3. 安装QT5库：

   sudo apt install qt5-default libqt5gui5 libqt5core5a libqt5widgets5

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4. 编写QT5应用程序

4.1 创建QT5应用程序

1. 在BeagleBone AI上创建一个简单的QT5应用程序：

   // main.cpp
   #include 
   #include 
   
   int main(int argc, char *argv[]) {
       QApplication app(argc, argv);
       QLabel label("Hello, BeagleBone AI!");
       label.resize(400, 300);
       label.show();
       return app.exec();
   }

2. 编写.pro文件：

   # hello.pro
   QT += core gui widgets
   SOURCES += main.cpp

3. 编译应用程序：

   qmake
   make

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5. 配置系统自动启动QT5应用程序

5.1 创建Systemd服务

1. 创建一个Systemd服务文件：

   sudo nano /etc/systemd/system/qt5-app.service

2. 在文件中添加以下内容：

   [Unit]
   Description=QT5 Application
   After=graphical.target
   
   [Service]
   Environment=DISPLAY=:0
   ExecStart=/home/ubuntu/hello
   User=ubuntu
   Restart=always
   
   [Install]
   WantedBy=multi-user.target

3. 保存并退出。

5.2 启用服务

1. 重新加载Systemd配置：

   sudo systemctl daemon-reload

2. 启用服务：

   sudo systemctl enable qt5-app.service

3. 启动服务：

   sudo systemctl start qt5-app.service

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6. 验证自动启动

1. 重启BeagleBone AI：

   sudo reboot

2. 系统启动后，QT5应用程序应自动运行，并在HDMI显示器上显示“Hello, BeagleBone AI!”。

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示例代码

1. 简单的QT5应用程序

// main.cpp
#include 
#include 

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);
    QLabel label("Hello, BeagleBone AI!");
    label.resize(400, 300);
    label.show();
    return app.exec();
}

2. .pro文件

# hello.pro
QT += core gui widgets
SOURCES += main.cpp

3. Systemd服务文件

[Unit]
Description=QT5 Application
After=graphical.target

[Service]
Environment=DISPLAY=:0
ExecStart=/home/ubuntu/hello
User=ubuntu
Restart=always

[Install]
WantedBy=multi-user.target

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总结

本文详细介绍了如何在BeagleBone AI上运行无界面的Ubuntu 20.04系统，并自动启动QT5应用程序。通过编写Systemd服务文件，我们实现了系统启动后自动运行QT5应用程序的功能。希望本文能为您的嵌入式开发提供帮助！