用MATLAB制作图形用户界面.pdf

用M A T L A B 制作图形用户界面 2 0 0 3 年 用M A T L A B 制作图形用户界面 C r e a t i n gG r a p h i c a lU s e rI n t e r f a c ew i t hM A T L A B 张秋红李玉忍 西北I 业大学西安7 1 0 0 7 2 摘要 在讲述G u I 设计面板的基础上 通过一工程应用实例 详细介绍了如何使用M A T L A B 制作图形用 户面界 关键词 M A T L A B 图形用户界面 G u I 控件 一i r 乡R A B S T R A C TH o wt oc r e a t g r a p h I c a lu s e ri n t e r f a c ew i t hM A T L A Bi sI n t r o d u c e di nd e t a l lb yap r a c t i c a le g i n e e ge a m p l eb a s e d o nd e s c r i p t i o no fG U Id e s i g np a n e l K E Y W o R D SM A T L A B g f a p h i c a Iu s e ri n t e r f a c e G U I c o n t r 0 1w a r e M A T L A B 的主要功能是科学计算 但也提供了 一些用于制作应用程序界面的工具 用户界面是应用 程序中很重要的一部分 是指人与机器 或程序 之间 交互作用的工具和方法 图形用户界面 G r a p h i c a lu s e rI n t e r f a c e s G u I 则是由窗口 光标 按键 菜单 文 字说明等对象构成的一个用户界面 用户通过一定的 方法 如鼠标或键盘 选择 激活这些图形对象 使计算 机产生某种动作或变化 比如实现计算 绘图等 M A T I A B 为表现其基本功能而设计的演示程序d e m o 是使用图形界面的最好范例 本文以M A T L A B 6 1 为倒 着重介绍M A T L A B 图形界面功能与仿真的结合 仿真过程中 对于其中涉 及的重要参数 可以通过用户界面直接修改 显示仿真 曲线 整个过程清晰明了 同时还可作为演示程序 1G U I 设计面板介绍 在M A T L A B 主界面的命令窗口 键入g u i d e 回 车 就会弹出一图形界面设计面板u n t i t I e d f i g 如图 1 所示 图中列出了各个部分的作用 面板上部提供了一些设计工具 如菜单编辑器 对 齐工具 对象属性 对象浏览器 界面激活等 中部为设 计区 左侧为一些常用控件 用户也可自定义添加 P u s h B u t t n 按钮 鼠标移至上面单击 按钮被 按下随即自动弹起 执行回调程序 T o g g I e B u t t o n 开关按钮 与一般按钮类似 医别 在于有两种状态 开 按钮按下 和 关 按钮弹起 鼠标单击时 从一种状态变成另一种状态 执行相应回 A 1 1 口皿枷删M 跚翻扎o fP r 删yh 卿眦 硒哪h 唧H 日砒 曲v a b 吐 D 臼日J 签 RS d 髑t 口2 n hB u t 口删e o R B d k 勘t 吣n 回Q 幽x 口 础t 口S m 6 c l h t 口蛐d e r 固 口 四 F m m a U n b 咖 剧陀 H 钟I a b 图l 图形界面设计面板 调程序 R a d i o B u t t o n 单选按钮 选中时 圆圈被填充黑 点 属性 V a l u e 值为1 否则 圆圈为空 v a l u e 值为 O c h e c k b o x 复选框 选中时 在方框内添加 符号 属性 v a l u e 值为1 否则 方框为空 v a l u e 值 为O E d i t T e x t 编辑框 允许用户动态编辑文本字符 申或数字 一般用于让用户输入或修改文本字符串或 数字 可在 s s t r i n g 属性中设置初始显示的字符串 s t a t i c T e X t 静态文本框 用来显示不能被动态修 改的文本字符串 2 z 1 0 2 1 收到 2 0 0 2 一1 2 1 6 改回 本课题为 十五 航空支撑技术预研项目 张秋红 女 1 9 7 7 年生 在读硬士研究生 研究方向 电气工程及其自动化 万方数据 第1 6 卷第3 期 电脑开发与应用 s l i d e r 滑动条 一般用于从一定的范围中取值 其 s t y l e 属性为 s l i d e r F r a m e 图文框 是填充的矩形区域 一般用来把 其它控件放入其中 组成一组 其本身无回调程序 I i s t b o x 列表框 列出一些选项的清单 允许用 户选择其中的一个或多个选项 一个或多个的模式由 M i n 和M a x 属性控制 v a l u e 属性的值为被选中选项 的序号 单击鼠标按钮选中选项后 v a l u e 属性的值被 改变 鼠标释放时执行相应的回调程序 P o p u p M e n u 弹出式菜单 提出互斥的一系列选 项清单 用户只能选择其中的某一项 此时 其属性 v a l u e 值为该选项的序号 A x e s 图像显示 显示用户界面的图像 曲线等 显示曲线 坐标范围可自动更新 应用以上控件时 可使用P r o p e r t yI n s p e c t o r 修改 属性 如背景色 前景色 字体及大小 位置 标志 类 型 是否可见等等 控件不同 属性也不相同 另外 借助G u I 设计面板提供的对象排列工具 A l i g n m e n tT b o l 可以很容易的对所选对象进行水 平 垂直和问隔排列 2 利用G U I 设计仿真软件 事先已用s i m u l i n k 建立了飞机刹车系统的整体 仿真模型 F 面来设计仿真软件包 系统主界面如图2 所示 从图中可以看出 界面主要 包括以下几部分 A x e s 一显示仿真曲线 P o p u p M e n u 仿真曲线选择 c h e c k b o x 一有无栅格 P u s h B u t t o n 一实 现要求功能或进行对话框切换 S t 8 t i cT e x t 一文本标 志 下面分别介绍各部分功能的实现 图2 飞机刹车系统主界面 2 1 P h B u t t 一机型选择 仿真 进人仿真模型 进入主界面后 默认调入某机型数据 由于不再进 行 机型选择 因此可将此按钮设为不可用 选中此控 件 进入属性对话框 将 E n a b l e 属性设为 o f f 仿 真 和 进入仿真模型 功能实现十分简单 只需在回调 函数中分别调用s i m w h o I e 和w h o I e 即可 2 2R a d i o B u t t 跑道状况选择 点击 跑道状况选择 按钮 进入跑道选择对话框 如图3 所示 3 个单选按 钮干 湿 冰3 种跑道是互 斥的 函数m u t u a l e x c l u d e 实现这种互斥 f u n c t i o nm u t u a le x c l u d e o f f s e t f o f f V a l u e 0 对于单选按钮 它们的回调函数程序类似 这里仅 给出干跑道选择程序 跑道不同 设置标志符f l a g 为 不弼的值 如干跑道f I a g l 湿跑道f l a g 一2 冰跑道 n a g 一3 以示区别 并将n 8 9 的值存入数据文件 t e s t m a t 中 r l c t l o nv a r a g o u t r a d i o b u t t o n l C a U h a c k h e v e n t d a t a h a n d l e s v a r a g i n o 一 h n d l e s r a d i o b u t t o n 2 h a n d l e s r a d i o b u t t o n 3 m u t u a I e x c l u d e o f f i f g e t h V a l u e 一一g e t h M a x f I a g 一1 s a v e f i l e 一 t e s t m a t I s a v e 髓v e 6 k f h g e n d 2 3 E m t T x e t 一控翩盒参数修改 假设选择 湿跑道 点击 控制盒参数修 改 按钮 则弹 出湿跑道控制 盒参数修改对 话框 如图4 所 示 可以看出 界砸由一些图 文框 编辑框和 静态文本框组 成 修改界面上 编辑框的内容 相当于修改模 图4 控制盒参数修改 型里相应的参数 以比较级K b 为例 程序如下 定义函数m o d e l o p e n h a n d l e s 打开模型 f u n c t i o nT n o e 土一o p e n h a n d l e 8 i f i s e m p t y 矗n d 一8 t e m N a m e w h o l e s e tp a r a m w h o e B S 控制器 w h e e j 比较级 K b 下转第1 4 万 万方数据 基于w w w 的实时在线系统监测技术 2 0 0 3 年 于其他使用者来说是一个 黑匣子 为了保证其他使 用者安金使用本I P 核 测试是必不可少的 为了检测 I P 核的正确性以及是否满足时序的要求 分别写出每 个模块的测试平台T B T e s tB e n c h 先分别验证每个 模块的正确性以及时序要求 然后写出顶层设计的测 试平台 再进行总体验证 4 设计结果 本设计利用X i l i n x 公司的f o u n d a t i o n I s E 4 2 作 为设计工具 利用M e n t o r 公司的M o d e l s l m 5 6 b 作为 测试工具 利用X i l i n x 公司s p a r t a n 系列的X C S 2 0 P Q 2 0 8 芯片设计 其最大频率为6 2 6 M H z 本设计没有作任何约 束和限制 如果进行约束和限制 最大频率可以达到 9 3 6 M H z 而工业用的u A R T 器件的速度是2 4 M H z 因此它的传输速率远远大于工业的标准 完全可以替 代其完成异步收发的功能 5 结论 和用V H D L 设计的u A R T 的I P 核可以直接和 单片机 D s P M o d e m 接口 实现串行通讯 可以很好 的替代专用标准产品 并且可以集成多个专用标准产 品于一块芯片上 提高设计的可靠性 降低系统功耗和 设计 开发费用 由于I P 核的具有一定的可移植性 设 计者甚至不必知道如何设计I P 核就可以设计或者开 发产品 从而提高了设计的速度 加快了产品投放市场 的时间 因此利用v H D L 设计I P 核对于设计者加快 设计 节省大量的精力去解决系统中的重点课题有非 常重要的意义 参考文献 1 朱明程 X 1 1 i n x 效字系统现场集成技术 南京 东南大学出 版杜 2 0 0 1 全书 2 孝广军 孟宪元 可编程A s I c 设计及应用 成都 电子科技 大学出版社 2 0 0 1 全书 3 林敏 v I D L 数字系统设计与高层次综合 北京 电子工 业出版社 2 0 0 2 全书 4S t f a nS j o h 0 1 m L e n r tL i n d h V H D Lf o rD e s i g n e r s 北京 清华大学出版社 P r e n t i c eH a l l 1 9 9 7 全书 5 L a t t c a e b r p o r a t i o n L a t t i c eT e c h n i c a lS u p p o r tA p p l i c a t i o n N o t eA N 8 0 6 2 2 0 0 1 h t t p w W w f p g a c o m c n f r c e i p u a r t a nl a t t i c e p d f 上接第1 1 页 G a l n g e t h a n d l e s e d i t 2 S t r i n g e n d 编辑框E d i t 2 的回调程序为 f u n c t i o nv 啪 g o u t 篁e d t 2 一C a l l b a c k h e v e n t d a t a h a n d l e st v a r a g j n m o d 一o p e n h a n d l e 8 N e w S t r V h l g e t h S t r i g 州一p a r a m w h o l e B s 控制器 w h e e l 比较级 K b G a i n N e w S t r V a l 2 4P o p u p M e n u 一仿真曲线显示 弹出式菜单的主要功能是在曲线显示区显示指定 的仿真曲线 f u n c t l o nv a r a g o u t p o p u p m e n u l C a l l b a c k h e v e n td a t a h a 叶 d l e s v m r g l n l o a dt e s tf 1 8 9 v a l g e t h V a l u e i ff 1 8 9 1 干跑道 e l s e i ff 1 8 9 一2 湿跑道 s w l t c hv a i c a s el p f t S u d u 2 e J s e e r r o r U n e x p e c t e ds i t u a t i o n e r l d 其中t s u d u 2 等是工作区变量 在模型中采用了 t ow o r k s p a c e 模块 2 5 c h e c k b o x 有无栅格 复选框实现栅格的有无切换 回调函数中分别用 g r i do n 和g r i d f f 实现 加上栅格 读曲线可以更清晰 明了 至此 整个仿真软件的实现基本上就完成了 3 小结 本文首先介绍G u I 控制面板的常用控件 然后就 图形界面仿真软件包的制作举了一例 针对不同的实 现功能 读者可以在此基础上扩充修改 比如 添加一 些图像 声音 字符的滚动效果等等 可作成完美的 d e m o 程序 显示多维图形 仿真曲线等 对于不熟悉 M A T L A B 的用户来说 界面简单 易于上手 参考文献 lT h eM E t h w r k s I n c c r e a t i gG r a 曲i c a lu s e rh t e r f a c e s 1 9 9 3 全书 2T h eM a t h W o r k s I n c G r a p h i cU s e rI n t e f f a c eo fM a t l a b 1 9 9 3 全书 3 任绢 佟俐鹃 利用M A T L A B 制作图彤界面 自动化技 术及应用 1 9 9 8 1 2 5 2 6 万方数据 用MATLAB制作图形用户界面用MATLAB制作图形用户界面 作者 张秋红 李玉忍 作者单位 西北工业大学 西安 710072 刊名 电脑开发与应用 英文刊名 COMPUTER DEVELOPMENT APPLICATIONS 年 卷 期 2003 16 3 引用次数 9次 参考文献 3条 参考文献 3条 1 The MathWorks Inc Creating Graphical User Interfaces 1993 2 The MathWorks Inc Graphic User Interface of Matlab 1993 3 任娟 佟俐鹃 利用MATLAB制作图形界面 期刊论文 黑龙江自动化技术与应用 1998 1 相似文献 10条 相似文献 10条 1 期刊论文 王俊国 王永骥 万淑芸 MATLAB图形用户界面环境下的实时控制系统 仪表技术与传感器2004 9 采用PCL812PG数据采集卡 以MATLAB 6 5作为软件平台 利用MATLAB图形用户界面 GUI 开发出控制算法可以扩展的过程控制系统 介绍了MATLAB应用 程序接口文件MEX和图形用户界面设计技术 并通过GUI界面下的2种控制算法 完成了对液位控制实验装置的实时控制 2 期刊论文 陈志勇 钱卫飞 基于Matlab数据采集系统的设计与实现 计量技术2010 1 本文介绍了基于Matlab环境的微机与单片机串行通信的方法 该方法利用Matlab的Instrument Control工具箱的serial类对象实现串行数据通信 本 系统由性价比较高的单片机AT89S52和ADC0809完成数据采集与传输 利用Matlab工具箱中的现有函数 方便地实现串行通信 数据处理和图形显示 简化系 统上位机PC软件的编程 另外 利用Matlab的GUIDE工具设计图形用户界面 使该系统具有操作方便 交互性能好等特点 3 期刊论文 陶亮 MATLAB图形用户界面在信号与系统课程教学中的应用 电气电子教学学报2004 26 5 MATLAB是一非常有用的和强有力的工程研究与分析软件 本文通过对信号与系统分析的几个MATLAB图形用户界面的设计例子 展示了MATLAB图形用户 界面在信号与系统课程辅助教学中的优点 人机交互式图形用户界面及其参数的可调性使得信号与系统的分析过程变得易于控制 直观可视化 因而更易 于学生理解 4 期刊论文 王宗涛 高明华 高国章 WANG Zong tao GAO Ming hua GAO Guo zhang MATLAB图形用户界面在电网络 分析中的应用 船海工程2005 6 运用MATLAB6 5中的引擎服务和图形用户界面来建立MATLAB和VC 之间的数据通讯联系 由VC 进行电路分析 然后用VC 启动MATLAB进程 从而提 高程序执行效率 并在电网络分析中进行了验证 5 期刊论文 朱春华 张建华 杨守义 Zhu Chunhua Zhang Jianhua Yang Shouyi 基于matlab的图像版权认证系统的 GUI设计 河南科学2009 27 12 设计了Chirp类图像水印系统的图形用户界面 GUl 可以很方便地实现Chirp水印的嵌入 鲁棒性测试以及水印检测 系统操作方便 可视效果好 有利 于版权认证系统的市场化 6 期刊论文 鲁金忠 卢章平 利用MATLAB语言编程制作图形用户界面 机械与电子2003 2 简单地介绍了用MATLAB语言编程制作图形用户界面的方法及其应用 它对用MATLAB语言开发各种工具箱 制作图形用户界面等 提供了一种高效 简捷 的方法 7 学位论文 季军杰 Delphi与Matlab的联合编程研究 2006 Delphi与Matlab是各自行业应用领域中的优秀开发平台 Matlab精于数值计算 数据可视化 而Delphi在图形用户界面开发 组件技术等方面见长 实现优势互补 共同发挥各自的强项 降低开发人员实现算法的难度 缩短软件开发周期 提高软件质量 丰富软件开发手段是联合编程研究 的主要目的 其现实意义是明显的 论文从相关接口技术原理 理论模型入手 采用理论模型与实现技术相结合的思路进行研究 Delphi与Matlab之间并没有直接的接口可以利用 这就给解决两者的联合编程问题带来了一定的困难 但通过对动态连接库 DLL 组件对象模 型 COM 动态数据交换 DDE 以及M文件内在运行机制实质性分析研究中 确定了联合编程设想的可行性 找到了切实可行的四种实现方法 对实际应用 中有关采用Matlab引擎设计动态连接库 实现Delphi与Matlab自动化服务器的连通 Delphi DDE组件访问Matlab服务器以及利用M文件在Delphi与 Matlab之间传递数据等方面均给出了通行的具体步骤及关键操作 论文最后对所进行的研究进行了总结 从保护开发人员劳动成果以及脱离Matlab环境以节约系统资源的角度出发 提出了进一步的改进方法以 及更深入的研究内容 8 期刊论文 朱新飞 韦鲁滨 杜军 吴文理 利用MATLAB制作煤炭可选性曲线的图形用户界面 煤炭加工与综合利用 2008 5 介绍了利用MATLAB语言绘制煤炭可选性曲线的程序原代码 该程序实现了友好的图形用户界面 并可以按不同指标查取其他指标 精确度高 应用方便 9 期刊论文 王巧花 叶平