Evgenii Legotckoi1 апреля 2017 г. 12:16

Qt Linux - Урок 003. Проверка уровня заряда батареи ноутбука с помощью libacpi

Содержание

1. libacpi
2. Использование библиотеки
3. Главное окно приложения
1. 1. widget.h
2. 2. widget.cpp
4. Виджеты
1. 1. batterywidget.h
2. 2. batterywidget.cpp
5. Результат работы библиотеки

Зашёл на форуме разговор про проверку уровня заряда батареи ноутбука под Linux с помощью библиотеки Qt. По факту Qt не предоставляет на данный момент такого класса, который давал бы возможность проверять заряд батареи.Но такой функционал можно реализовать с помощью третьесторонних библиотек, например libacpi.

Попробуем создать приложение, которое будет забирать хоть какие-нибудь данные, и которое будет выглядеть следующим образом:

libacpi

Сама библиотека написана на C и имеет следующие, интересующие функции и структуры данных:

global_t - глобальная структура данных, которая хранит в себе количество вентиляторов, батарей и тепловых зон, а также структуру с адаптером питания.
init_acpi_batt(global_t *globals) - инициализация данных о батареи
init_acpi_acadapt(global_t *globals) - инициализация данных об адаптере
init_acpi_fan(global_t *globals) - инициализация данных о вентиляторах
init_acpi_thermal(global_t *globals) - инициализация данных о тепловых зонах
read_acpi_batt(int num) - считывание данных о батареях
read_acpi_zone(int num, global_t *globals) - считывание данных о тепловых зонах
read_acpi_fan(int num) - считывание данных о вентиляторах
battery_t - структура данных о батарее
fans_t - структура данных о вентиляторах
thermal_t - структура данных о тепловой зоне
battery_t batteries [MAX_ITEMS] - массив батарей, в него сохраняются данные при вызове read_acpi_batt
thermal_t thermals [MAX_ITEMS] - массив тепловых зон, в него сохраняются данные при вызове read_acpi_zone
fan_t fans [MAX_ITEMS] - массив вентиляторов, в него сохраняются данные при вызове read_acpi_fan

Использование библиотеки

Чтобы использовать библиотеку в проекте на Qt, необходимо:

Установить библиотеку из репозитория:

sudo apt-get install libacpi-dev

Подключить библиотеку в pro файле проекта:

LIBS += -lacpi

Подключить заголовочный файл библиотеки в файле исходных кодов, где будет получать данные о заряде батареи:

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#include <libacpi.h>

#ifdef __cplusplus
}
#endif

Главное окно приложения

Главное окно приложения является классом Widget, который сделан с использованием ui файла и интерфейс которого сделан через графический дизайнер. В нём имеется ScrollArea, в которой помещён объект вертикального размещения элементов, виджетов, которые будут создаваться динамически, в зависимости от того, что смогла найти библиотека. А также имеется кнопка для запуска считывания данных библиотекой.

widget.h

В заголовочном файле объявлены вектора с виджетами для батарей, вентиляторов и тепловых зон. Также объявлен указатель на виджет с адаптером питания. Все виджеты являются кастомными классами. Немного дальше будет в качестве примера приведен код одного из виджетов.

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>

#include "batterywidget.h"
#include "adapterwidget.h"
#include "fanwidget.h"
#include "thermalwidget.h"

namespace Ui {
class Widget;
}

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit Widget(QWidget *parent = 0);
    ~Widget();

private slots:
    void on_pushButton_clicked();

private:
    Ui::Widget *ui;
    QVector<BatteryWidget*> m_butteryWidgetList;    // Вектор виджетов с батареями
    QVector<FanWidget*> m_fanWidgetList;            // Вектор виджетов с вентиляторами
    QVector<ThermalWidget*> m_thermalWidgetList;    // Вектор виджетов с тепловыми зонами
    AdapterWidget* m_adapterWidget;                 // Виджет для адаптера питания всегда один
};

#endif // WIDGET_H

widget.cpp

Поскольку библиотека написана на C, то ей присущ процедурный стиль исполнения кода. А также имеется одна небольшая хитрость. Дело в том, что в библиотеке есть несколько глобальных переменных, в которые записываются данные. Это массивы с вентиляторами, тепловыми зонами и батареями.

То есть, когда вы вызываете функцию read_acpi_batt(1) , то вы записываете структуру данных battery_t в ячейку массива batteries[1].

Тогда как для создания глобальной структуры, которая содержит данные о количестве всех выше перечисленных структур, необходимо выделять память.

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#include <libacpi.h>

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#include <QFileDialog>

Widget::Widget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Widget),
    m_adapterWidget(nullptr)
{
    ui->setupUi(this);
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

void Widget::on_pushButton_clicked()
{
    // Выделяем память под глобальную структуру данных бибилотеки
    global_t *global = static_cast<global_t*>(malloc(sizeof(global_t)));

    // Инициализируем структуру для
    init_acpi_batt(global);     // батареи
    init_acpi_acadapt(global);  // адаптера питания
    init_acpi_fan(global);      // вентиляторов
    init_acpi_thermal(global);  // тепловых зон

    // Battery
    battery_t *binfo;

    // Если нашлись батареи, то считываем в цикле данные и добавляем виджеты
    for(int i=0; i < global->batt_count; i++)
    {
        read_acpi_batt(i);      // считываем данные
        // которые считываются в специальный массив batteries - он есть в самой библиотеке
        binfo = &batteries[i];

        BatteryWidget* butteryWidget;
        // Создаём виджет
        if (m_butteryWidgetList.count() <= i)
        {
            butteryWidget = new BatteryWidget(this);
            butteryWidget->setTitle(QString(binfo->name));
            m_butteryWidgetList.append(butteryWidget);
            ui->verticalLayout->addWidget(butteryWidget);
        }
        else
        {
            // Или забираем его из списка виджетов
            butteryWidget = m_butteryWidgetList.at(i);
        }

        // Устанавливаем
        butteryWidget->setPercentage(binfo->percentage);        // Процент заряда
        butteryWidget->setChargeTime(binfo->charge_time);       // Время до полного заряда
        butteryWidget->setRemainingTime(binfo->remaining_time); // Время до полного разряда

        // Определяем статус заряда
        switch (binfo->charge_state)
        {
        case C_CHARGE:
            butteryWidget->setChargeState("Charging");
            break;
        case C_DISCHARGE:
            butteryWidget->setChargeState("Discharging");
        case C_CHARGED:
            butteryWidget->setChargeState("Charged");
        case C_NOINFO:
            butteryWidget->setChargeState("No info");
        default:
            butteryWidget->setChargeState("Error");
            break;
        }
    }

    // Adapter
    // Настройка виджета для адптера питания
    adapter_t *ac = &global->adapt;

    if (!m_adapterWidget)
    {
        m_adapterWidget = new AdapterWidget(this);
        ui->verticalLayout->addWidget(m_adapterWidget);
    }

    // Здесь проверяем только, подключён или нет
    switch (ac->ac_state)
    {
    case P_AC:
        m_adapterWidget->setStatus("Runs on AC");
        break;
    case P_BATT:
        m_adapterWidget->setStatus("Runs on battery");
    default:
        m_adapterWidget->setStatus("Error");
        break;
    }

    // Fan
    fan_t *finfo;

    // Если нашлись вентиляторы, то считываем в цикле данные и добавляем виджеты
    for(int i=0; i < global->fan_count; i++)
    {
        read_acpi_fan(i);   // считываем данные
        // которые считываются в специальный массив fans - он есть в самой библиотеке
        finfo = &fans[i];
        FanWidget* fanWidget;

        // Создаём виджет
        if (m_fanWidgetList.count() <= i)
        {
            fanWidget = new FanWidget(this);
            fanWidget->setTitle(QString(finfo->name));
            m_fanWidgetList.append(fanWidget);
            ui->verticalLayout->addWidget(fanWidget);
        }
        else
        {
            // Или забираем его из списка виджетов
            fanWidget = m_fanWidgetList.at(i);
        }

        // Устанавливаем статус, включён или нет
        switch (finfo->fan_state)
        {
        case F_ON:
            fanWidget->setStatus("ON");
            break;
        case F_OFF:
            fanWidget->setStatus("OFF");
        default:
            fanWidget->setStatus("Error");
            break;
        }
    }

    // Thermal
    thermal_t *tinfo;

    // Если нашлись тепловые зоны, то считываем в цикле данные и добавляем виджеты
    for(int i=0; i < global->fan_count; i++)
    {
        read_acpi_zone(i, global);  // считываем данные
        // которые считываются в специальный массив thermals - он есть в самой библиотеке
        tinfo = &thermals[i];
        ThermalWidget* thermalWidget;

        // Создаём виджет
        if (m_thermalWidgetList.count() <= i)
        {
            thermalWidget = new ThermalWidget(this);
            thermalWidget->setTitle(QString(tinfo->name));
            m_thermalWidgetList.append(thermalWidget);
            ui->verticalLayout->addWidget(thermalWidget);
        }
        else
        {
            // Или забираем его из списка виджетов
            thermalWidget = m_thermalWidgetList.at(i);
        }

        thermalWidget->setTemperature(tinfo->temperature);  // Устанавливаем температуру
        thermalWidget->setFrequency(tinfo->frequency);      // и частоту
    }

    free(global);
}

Виджеты

В программе присутствуют виджеты для всех выше перечисленных структур. Они служат только для отображения информации и динамического добавления. Приведу в качестве примера виджет, который отображает информацию о батарее.

batterywidget.h

#ifndef BATTERYWIDGET_H
#define BATTERYWIDGET_H

#include <QWidget>

namespace Ui {
class BatteryWidget;
}

class BatteryWidget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit BatteryWidget(QWidget *parent = 0);
    ~BatteryWidget();

    void setTitle(QString title);               // Название батареи (как определено в ОС Linux)
    void setPercentage(int percentage);         // Процент заряда
    void setChargeTime(int chargeTime);         // Время до полного заряда в минутах
    void setRemainingTime(int remainingTime);   // Время до полного разряда в минутах
    void setChargeState(QString chargeState);   // Состояние

private:
    Ui::BatteryWidget *ui;
};

#endif // BATTERYWIDGET_H

batterywidget.cpp

#include "batterywidget.h"
#include "ui_batterywidget.h"

BatteryWidget::BatteryWidget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::BatteryWidget)
{
    ui->setupUi(this);
}

BatteryWidget::~BatteryWidget()
{
    delete ui;
}

void BatteryWidget::setTitle(QString title)
{
    ui->label_title->setText(title);
}

void BatteryWidget::setPercentage(int percentage)
{
    ui->label_percentage->setText(QString::number(percentage));
}

void BatteryWidget::setChargeTime(int chargeTime)
{
    ui->label_charge_time->setText(QString("%1:%2").arg(chargeTime / 60).arg(chargeTime % 60));
}

void BatteryWidget::setRemainingTime(int remainingTime)
{
    ui->label_remaining_time->setText(QString("%1:%2").arg(remainingTime / 60).arg(remainingTime % 60));
}

void BatteryWidget::setChargeState(QString chargeState)
{
    ui->label_charge_state->setText(chargeState);
}

Результат работы библиотеки

Результат работы библиотеки я бы назвал удовлетворительным, хотя она и определяет процента заряда батареи, а также время для полного заряда батареи. Но время до разряда она так и не определила. А также не нашла никаких вентиляторов и тепловых зон. Полагаю, что на моей модели ноутбука эти данные попросту недоступны. Также случались периодические падения приложения при попытке доступа к некоторым параметрам структур.

Скриншот, который приведён в начале статьи отображает те данные, которые библиотека смогла найти в моём ноутбуке. Там конечно, приведены не все данные, если посмотрите заголовочный файл библиотеки, то обнаружите, что структуры предоставляют более богатый выбор параметров. Но для демонстрации запуска библиотеки этого считаю достаточным.

Попробуйте запустить проект у себя, и по возможности отпишитесь, если у вас в ноутбуке данная библиотека найдет тепловые зоны и вентиляторы.

Проект приложения