MATLABGUI设计基础和经验谈

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2013/6/20,#,MATLAB GUI,设计简述,提纲,MATLAB GUI,设计基础,GUI,设计的一些,tips,ADVISOR,软件给我的营养,GUI,图形用户界面,（,GUI,，,Graphical User Interface,）,是指由窗口、菜单、,图标、光标、按键,、对话框,和文本,等各种,图形对象,组成的用户界面。,它让用户定制用户与,Matlab,的交互方式，而命令窗口不是唯一与,Matlab,的交互方式,。,MATLAB,提供了两种创建图形用户接口的方法：通过,GUI,向导（,GUIDE,）,创建,的方法和,编程创建,GUI,的方法,。,MATLAB的图形用户界面程序大多数是对话框应用程序，,利用,MATLAB,编写文档视图应用程序相对来说比较困难。,图形句柄入门,每一个图形元件视为一个对象,Object,Object,都有一个,独一无二,的句柄,Handle,图形句柄的具体层次,常用的图形句柄操作函数,在MATLAB中，只要获得了图形对象的句柄，就可以通过对属性的操作来修改图形对象的外观，这也是MATLAB图形用户界面编程的基本原理。,下面的语句中，,findobj,具有最大的通用性和实用性，适合操作,UI,控件和图形对象。,句柄在一般绘图中的应用,在,MATLAB命令行窗口中，键入下面的指令：,X=linspace(-pi,pi,25);,Y=sin(X);,plot(X,Y,rX);,获取当前的曲线对象句柄：,h_line=findobj(gca,Marker,X),h_line=,3.0011,重要语句，,set,与,get,h_line_parent=get(h_line,Parent);,set(h_line,Color,1 1 1,MarkerSize,10);,无论是利用GUIDE还是图形句柄来创建图形用户界面，其基本过程都是首先获取当前的图形对象句柄，然后利用get函数获取一些属性获取动作，再通过set函数设置一些属性完成响应,。,在,MATLAB,平常的使用中，也可以充分利用句柄,h=plot,(.),h,即为句柄，一般在绘图时只是把图形属性放在括号内，实际上使用,set,与,h,相结合的方法进行属性调整更加灵活。,x=-pi:.1:pi;,y=sin(x);,p=plot(x,y),set(p,Color,red,LineWidth,2),GUIDE工具入门,GUIDE,Graphic User Interface Development,Environment,在MATLAB中启动GUIDE的方法是在MATLAB命令行中键入指令：,guide,或者通过“Start”菜单选择“MATLAB”下的“GUIDE”命令,。,空白界面(Black GUI)。,具有,图形控件的界面(GUI With Uicontrols)。,具有,菜单和坐标轴的界面(GUI With Axes and Menu)。,模式,对话框(Modal Question Dialog)。,GUI,设计步骤,1.,进行,界面设计,。对,界面空间的布局、控件的大小等进行,设计,。,2.,利用,GUIDE的外观编辑功能，将必要的控件依次绘制在界面的“画布”上,。,3.,设置,控件的属性，这一步骤重点需要设置控件重要的属性值，例如控件的回调函数、标签和显示的文本等。,4.,针对,不同的控件需要完成的功能进行M语言编程。,放置图形用户界面的控件,创建,菜单,创建菜单，创建菜单可以通过菜单编辑器完成。,设置对象属性,String,属性和Tag,属性,String,为,显示在控件上的文本,，Tag相当于,为控件取个,名字,（与句柄一一对应）。,设置属性,可以使用GUIDE的属性察看器和控件浏览器完成,。,在设置图形界面对象的Tag属性时，建议按照如下的格式进行设置：objectstyleObject-Function，即使用表示对象类型的字符串作为Tag属性的前缀，这样在编写控件回调函数时，能够直接从控件的名称上判断控件的类型，便于程序的管理和维护。,编写回调函数,MATLAB图形用户界面控件的回调函数，是指在界面控件被选中的时候，响应动作的M语言函数。在回调函数中，一般需要完成如下,功能：,（实际上是,get,和,set,两个动作）：,*获取发出动作的对象句柄。,*根据发出的动作，设置影响的对象属性。,一般,地，回调函数的声明为,function object_Callback(hObject,eventData,handles),其中,：,object,为发生事件的控件的Tag属性字符串。,hObject,为发生事件的控件的句柄。,eventData,为保留字段，目前版本的MATLAB还暂时不使用。,handles,为一个,结构,体,，,这个结构中包含所有界面上控件的Tag属性值，还可以添加用户自己的数据。,常用对话框,提纲,MATLAB GUI,设计基础,GUI,设计的一些,tips,ADVISOR,软件给我的营养,Handles,结构体,handles结构中包含了所有图形界面上控件的Tag属性值(也就是句柄)，同时还能够完成在不同的回调函数之间共享用户数据的功能,。在,GUIDE创建的M函数文件中，若修改了handles结构，则需要通过guiddata函数将handles的结构保存起来，只有这样才能够通过handles结构将不同的用户数据传递到相应的子函数中,。,guidata，主要,用来在图形用户界面中存储或者获取用户数据，它的基本语法为,*存储数据：guidata(object_handle,data)。,*获取数据：data=guidata(object_handle),。,如果程序较大，则不适合用,handles,结构体传递数据，考虑用其他方式,。,Units,和,Position,属性,确定各个对象的单位和位置,units,pixels,inches,normalized,points,characters,centimeters,Position,左，底，宽，高,根据不同的使用情况决定使用哪一种,unit,；,在设计有嵌套的界面时用,normalized,较好（利于进行整体移动）；,初期设计时一般直接拖动控件，不需要精确地设定参数，在整体位置基本确定后再具体设定位置参数。,合理使用工具栏中的对齐工具。,Opening,函数,在,GUI,开始运行但还不可见的时候执行，主要进行一些初始化操作。,function simple_gui_OpeningFcn(hObject,eventdata,handles,varargin),handles.peaks=peaks(35);,handles.membrane=membrane;,x,y=meshgrid(-8:.5:8);,r=sqrt(x.2+y.2)+eps;,sinc=sin(r)./r;,handles.sinc=sinc;,handles.current_data=handles.peaks;,surf(handles.current_data),handles.output=hObject;,guidata(hObject,handles);,最后两句为必不可少。,与,opening,函数类似的是普通控件的,CreateFcn,（有的控件有这个属性，有的没有），同样是界面开始运行时执行。,常用函数总结,get,：,get(h),或,a=get(h);get(h,PropertyName),set,reset,：,a=set(h);set(h,PropertyName,PropertyValue,),；,reset(h),gcf(get current figure),gca,gco,gcbf,gcbo,f,indobj,:h=findobj;h=findobj(P1,V1,-logical,P2,V2),o,bj handles=findall(h list,p,value,),allchild,ancestor,Copyobj,delete,clf,cla,close,王牌组合是,set(findobj(tag,xxx),proper,xx),，在界面设计中非常有效。,提纲,MATLAB GUI,设计基础,GUI,设计的一些,tips,ADVISOR,软件给我的营养,ADVISOR,的可借鉴之处,程序构架,1,）程序输入文本在,MATLAB,基本工作空间中定义变量并调用其他程序输入,文本,2,）静态（动态）仿真模型为一系列,MATLAB,文本文件组成的程序，根据程序输入文本输入的数据，利用仿真模型计算得到程序的输出。,3,）程序输出文本的作用是通过读取,MATLAB,基本工作空间中的数据对程序进行后处理,。,4,）程序控制文本对程序输入和程序输出进行管理。,关键,在于程序控制文本，它是软件的骨架。其余部分围绕程序控制文本展开。软件运算和仿真结果的好坏取决于静态（动态）仿真模型的精确程度。,ADVISOR,数据传递的具体方法,一个全局变量,vinf,储存重要信息（,global vinf,，,全局变量慎用）,units:us,optionlist,:1x1 struct,name,:PARALLEL_defaults_in,drivetrain,:1x1 struct,fuel_converter,:1x1 struct,这里的,vinf,作用类似一般程序中的,handles,，但使用更为灵活。通常,vinf,保存在,base,中，需要的时候就在程序中运行,global vinf,命令，使用结束之后,vinf,将自动更新（涉及数据安全问题，如果使用不慎容易引起数据错误）,数据传递的具体方法,所有的运算和仿真在,base,中运行，便于调试，也便于控制传递的参数数量（函数的参数变少）,使用,assignin,和,evalin,在函数和,base,中,通信,assignin,(base,imfile,imfile);,将参数,imfile,存入,base,中,var,=evalin,(base,var);,将,base,中的参数读入函数空间,另外，,save,和,load,可以实现类似的功能，但是这两者一般用作,mat,文件的存取，不建议在这里使用。,编程中的其他,tips,容错设计的惯常方式,try,statements,catch,disp(,mfilename,:xxxx_pushbutton_Callback,Error!),disp(lasterr),dbstack,end,优点,是出错可以退出程序并且能指出出错位置。,与,GUI,无关的编程,tips,此处略去。,谢谢！,