第8章MATLAB图形用户界面设计
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第18卷第4期2005年8月常州工学院学报J our nal of Cha ngzhou I nstitute of Tec h nologyV ol.18 N o.4A ug.2005收稿日期:2005204201Matla b图形用户界面的制作陈德伟(常州工学院电子信息与电气工程学院,江苏常州213002)摘要:介绍了在Matla b平台下开发图形用户界面的方法,总结了开发图形用户界面的一般原则和步骤,给出了常用的创建菜单和各类控件的命令,详细说明了这些命令的使用方法,最后给出了两个使用Matla b创建图形用户界面的实际例子。
关键词:Matla b;图形用户界面中图分类号:TP39 文献标识码:A文章编号:1671-0436(2005)04-0007-05MA TL AB语言是当今国际上科学界最具影响力、也是最有活力的软件。
它起源于矩阵运算,并已经发展成一种高度集成的计算机语言,它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功能。
科研工作者选择Matla b就在于利用它优秀的数值计算能力,然而由于Matla b属于解释性语言,不能够生成脱立于Matla b平台的可执行文件,程序的使用者常常迷茫于大量的程序代码而不知所措,不知道如何修改输入参数获得不同的分析结果。
因此有必要开发一种运行于Matla b平台下的图形用户界面(GU I:Grap hical User I nterf aces),既保持Matla b优秀的数值处理能力,又提供良好的人机对话窗口,给科研分析设计带来更大的灵活性。
GU I是由窗口、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,选择、激活这些图形对象,实现计算、绘图等功能。
一个好的GU I不仅有利于用户快速掌握程序的操作流程,有效地使用程序,也有利于开发者展示Matla b平台下的开发技术。
目前已有大量书籍介绍了Matla b平台下GU I的设计,但大都没有将基础知识与实例进行有机的结合,本文通过衍射光栅分析软件的创建实例,全面、系统地介绍了Matla b下GU I的开发过程,本文只介绍GU I的开发过程,各类命令的详细使用方法参阅参考文献[1]-[3]。
第七讲MATLAB图形⽤户界⾯(GUI)设计第7讲MATLAB图形⽤户界⾯(GUI)设计图形⽤户界⾯(GUI, Graphical User Interface)是由图形控件构建的⽤于⼈与计算机交互信息的界⾯。
在图形⽤户界⾯上,⽤户可以根据界⾯上的提⽰信息完成⾃⼰的⼯作,⽽不需要记忆⼤量繁琐的命令,只需通过⿏标、键盘等便捷的⽅式与计算机交互信息、选择想要运⾏的程序、控制程序的运⾏、实时显⽰图形信息。
MATLAB创建的图形⽤户界⾯对象有三类:⽤户界⾯控件,如按钮、列表框、编辑框等;下拉菜单,如菜单、⼦菜单;内容菜单,如弹出式菜单。
⼀、命令⾏建⽴⽤户界⾯的⽅法1、创建控件命令:uicontrol调⽤格式:1)uicontrol(‘PropertyName1’,value1, ‘PropertyName2’,value2,……)功能:在当前图形⽤户的界⾯上,应⽤当前制定的属性值创建控件;2)h=uicontrol(‘PropertyName1’,value1, ‘PropertyName2’,value2,……)功能:在当前图形⽤户的界⾯上,应⽤当前制定的属性值创建控件,并返回控件的句柄;3)uicontrol(FIG, ‘PropertyName1’,value1, ‘PropertyName2’,value2,……)功能:在句柄FIG指定的图形⽤户界⾯上,创建控件;4)h=uicontrol(FIG, ‘PropertyName1’,value1, ‘PropertyName2’,value2,……) 功能:在句柄FIG指定的图形⽤户界⾯上,创建控件,并返回控件的句柄。
说明:函数中的PropertyName参数的参数值有:Push buttons(命令按钮)、sliders (滚动条控件)、Radio button(单选按钮)、Check box(复选框)、Edit text (可编程⽂本框)、Static text(静态⽂本框)、Pop_up menus(弹出式菜单)、listbox(列表框)、Toggle button(开关按钮)、Axes(坐标轴)、Panel(⾯板控件)、Button group(按钮组框)、ActiveX control(ActiveX 控件)。
近年来,MATLAB在科学计算和工程领域中的应用变得越来越广泛。
其中,GUI(Graphical User Interface)程序设计作为MATLAB的一个重要应用领域,对于帮助用户更直观地理解和使用MATLAB具有重要意义。
本文将以MATLAB设计GUI程序为主题,探讨其原理、实现方法和实际例题,并对其进行深入解析和探讨。
1. GUI程序设计的基本原理在MATLAB中,GUI程序设计主要通过图形用户界面工具包(GUIDE)来实现。
GUIDE工具包提供了一系列可以直观拖放的元素,包括按钮、文本框、下拉菜单等,用户可以通过拖拉这些元素的方式来设计出自己理想的界面。
MATLAB还提供了丰富的回调函数,用户可以将不同控件的回调函数与自定义函数进行绑定,实现交互式的操作。
2. GUI程序设计的实现方法为了更深入地理解GUI程序设计,我们可以以一个简单的例子来说明其实现方法。
假设我们需要设计一个简单的温度转换器,用户可以输入摄氏温度,然后通过点击按钮来实现摄氏温度到华氏温度的转换。
我们可以通过GUIDE工具包来设计界面,添加一个文本框用于输入摄氏温度,一个按钮用于触发转换操作,以及一个用于显示结果的文本框。
我们可以在回调函数中编写转换的过程,当用户点击按钮时,根据用户输入的摄氏温度进行计算,并将结果显示在结果文本框中。
3. 实际例题:温度转换器GUI程序设计现在,让我们按照上面的思路来实际设计一个温度转换器的GUI程序。
我们打开MATLAB并新建一个GUI程序,接着使用GUIDE工具包来设计界面,按照前文描述的方法添加文本框、按钮和结果文本框。
我们为按钮添加点击事件的回调函数,编写摄氏温度到华氏温度的转换算法,并将结果显示在结果文本框中。
我们保存并运行程序,测试其功能和效果。
4. 总结与思考通过上述例题的实际操作,我们更深入地理解了MATLAB的GUI程序设计原理和实现方法。
GUI程序设计能够帮助我们更直观地操作MATLAB,提高使用效率和便利性。
基于matlab的gui设计报告当然,我很乐意帮助你完成这篇文章。
以下是按照你提供的格式完成的《基于Matlab的GUI设计报告》。
一、介绍1. 引言本报告将探讨基于Matlab的GUI设计,其中包括设计背景、目的和重要性。
2. Matlab简介在开始讨论GUI设计之前,先简要介绍一下Matlab。
Matlab是一种高级的计算机语言和环境,常用于数学计算、数据分析和可视化。
3. GUI设计概述介绍GUI(图形用户界面)设计的概念和重要性。
GUI设计可以提供用户友好的界面,使用户能够通过图形或图标与程序交互。
二、Matlab的GUI设计工具1. Guide工具Guide是Matlab的一个可视化工具,用于创建图形用户界面。
本节将介绍Guide 的基本功能和使用方法。
2. App Designer工具App Designer是Matlab新引入的GUI设计工具,相比Guide具有更强大的功能和更好的用户体验。
本节将介绍App Designer的特点和使用技巧。
3. Matlab的其他GUI工具除了Guide和App Designer,Matlab还提供了其他GUI设计工具,如uifigure 和uitab。
本节将概述这些工具的功能和用途。
三、GUI设计原则1. 界面布局和设计介绍如何合理安排界面布局,包括按钮、文本框、下拉菜单等组件的摆放位置和大小。
2. 用户交互探讨合理的用户交互方式,包括按钮点击、鼠标悬停等,以提供更好的用户体验和减少误操作。
3. 数据可视化介绍如何将计算结果以图表、图像等形式展示给用户,提高数据分析和可视化的效率。
四、案例分析1. GUI设计案例1:温度转换器以一个简单的温度转换器为例,展示如何使用Matlab的GUI设计工具创建一个实用的应用程序。
2. GUI设计案例2:图像处理工具以图像处理为应用场景,展示如何使用Matlab的GUI工具进行图像处理和显示。
3. GUI设计案例3:数据分析工具以数据分析为应用场景,展示如何使用Matlab的GUI工具进行数据可视化和分析。
•8.6 图形用户界面应用举例☐GUIDE设计实例☐App Designer设计实例1. GUIDE设计实例例1 利用GUIDE设计工具设计如图所示的用户界面。
该界面可以显示表面图、网格图和等高线图。
绘制图形的功能通过3个命令按钮来实现,绘制图形所需要的数据通过一个列表来选取。
方位角和仰角在视点面板中设置,图形使用的色图通过下拉列表进行选择,着色方式通过单选按钮组进行选择。
切换按钮用于隐藏或显示坐标轴网格。
(1)打开图形用户界面设计窗口,添加有关图形对象,并保存图形用户界面。
☐.fig文件:包含GUI图形窗口及其控件对象的属性描述。
☐.m文件:包括GUI初始化方法以及图形窗口和控件的回调函数。
1. GUIDE设计实例1. GUIDE设计实例(1)打开图形用户界面设计窗口,添加有关图形对象,并保存图形用户界面。
☐用“Blank GUI” 模板新建用户界面。
☐添加控件。
☐保存用户界面。
•.fig文件•.m文件1. GUIDE设计实例(2)利用属性检查器设置界面对象的属性。
☐String属性:用于指定控件上的文本以及列表框和弹出式菜单的选项。
☐Tag属性:定义控件标识。
☐Value 属性:控件的值。
rb_flatrb_interprb_faceted1. GUIDE设计实例(3)利用对齐对象工具,调整控件对象的相对位置。
1. GUIDE设计实例(4)编写代码,实现控件功能。
.m文件中回调函数框架控件Tag_Call类型(hObject, eventdata, handles)其中,hObject为发生事件的源控件,eventdata为事件数据结构,handles为对象句柄集。
1. GUIDE设计实例跟图形窗口有关的有3个函数•_OpeningFcn函数:可以在这个函数内完成数据初始化设置、GUI 的界面的控制和调整等工作。
•_OutputFcn函数:用于控制输出运行结果。
•_Callback函数:用于控制窗口的默认事件,即单击窗口空白区域的触发行为。
MATLAB图形用户界面设计与实例展示一、引言在当今科技发展日新月异的时代,图形用户界面(Graphical User Interface,简称GUI)已经成为了我们日常生活和工作中不可或缺的一部分。
作为一种直观、交互式的界面设计方式,GUI已经广泛应用于各个领域,包括但不限于商业软件、教育应用、科学研究等。
在本文中,我们将聚焦于MATLAB图形用户界面的设计与实例展示。
二、MATLAB GUI简介MATLAB是一种强大的数值计算和数据分析工具,其广泛的功能和开放的界面设计平台使得用户可以自由地根据自己的需求进行个性化的界面设计。
MATLAB提供了一系列GUI的工具箱,包括“GUIDE(Graphical User Interface Development Environment)”以及可视化编程语言“App Designer”,这些工具箱可以帮助用户快速构建自己的图形用户界面。
三、MATLAB GUI设计的基本原则1.简洁明了:在设计GUI时,我们应该尽量避免过多的冗余信息和复杂的布局,保持界面简洁明了,以便用户能够快速理解和使用。
2.一致性:保持界面的一致性是GUI设计的重要原则之一。
在整体风格、按钮布局、颜色选择等方面保持统一,可以提高用户的使用体验。
3.友好交互:GUI的主要目的是提高用户的交互体验。
在设计时,我们应该注重用户的感受,尽量使用户操作简单、直观,避免繁琐的步骤和复杂的操作。
四、MATLAB GUI实例展示1.数据可视化界面我们可以利用MATLAB的强大绘图功能来设计一个数据可视化界面,将用户所输入的数据实时可视化展示出来。
例如,我们可以设计一个简单的数据收集和绘图界面,用户可以通过GUI界面输入自己的数据,并选择绘制的类型和样式,最后点击绘图按钮,即可在界面上看到实时的绘图结果。
2.图像处理界面利用MATLAB的图像处理工具箱,我们可以设计一个图像处理界面,方便用户进行图像的编辑、增强和处理等操作。
Matlab?的可视化界⾯设计Matlab 的可视化界⾯设计(上)⼀个可发布的应⽤程序通常都需要具备⼀个友好的图形界⾯(⽐如,我们开课时或给学⽣上课⽽使⽤课件时,我们⼀般就会⽤到可视化界⾯)。
这样⽤户不需要知道应⽤程序究竟是怎样执⾏各种命令的, ⽽只需要了解可见界⾯组件的使⽤⽅法⽤户也不需要知道命令是如何执⾏, 只要通过与界⾯交互就可以使指定⾏为得以正确执⾏。
MATLAB可视化界⾯的设计, ⼀般有两种⽅法, ⼀是直接通过编辑M脚本⽂件产⽣GUI(这个⽅法就是我们在前⾯学习过的如何编写、调⽤M⽂件), ⼆是通过MATLAB图形⽤户界⾯开发环境GUIDE(Graphical User Interface Development Environment)来形成相应⽂件。
这⾥只讲述在GUIDE环境中利⽤控件实现可视化界⾯功能, 不探讨直接通过编辑脚本⽂件实现可视化界⾯的⽅法。
MATLAB软件GUIDE为⽤户提供了⼀个⽅便⾼效的集成环境, 所有GUI⽀持的⽤户控件都集成在这个环境中, 并提供界⾯外观、属性和⾏为响应⽅式的设置⽅法。
GUIDE将⽤户保存设计好的GUI界⾯保存在⼀个FIG资源⽂件中, 同时⾃动⽣成包含GUI初始化和组件界⾯布局控制代码的M ⽂件, 为实现回调函数提供了⼀个参考框架。
下⾯以⼀个具体实例来说明GUIDE的开发使⽤以下所讲解的关于各控件的使⽤, 我们以MATLAB7.0版本为调试环境, 如果版本的环境和版本略有不同,但基本思想和⽅法⼀致。
为了⽅便⼤家学习,此处提供⼆个版本(即⽂字和视频,⽂字的即为下⾯的叙述,视频请点击此处。
)实例要完成的功能如下:⾸先运⾏M⽂件后,出现⼀个主画⾯当分别点击按钮“螺旋线”、“内摆线”、“圆旋转成圆环”和“退出”命令按钮时,分别出现如下列图⽰的动态、静态的结果。
螺旋线图内摆线图圆动成环图退出信息图下⾯看具体的操作步骤:1)启动Matlab并进⼊GUIDE环境:在Command Window下输⼊“guide”,进⼊GUIDE环境。
Matlab程序设计课程实验目录Matlab操作实验(第1章)实验指导思考练习矩阵运算实验(第2章)实验指导思考练习程序设计实验(第3章)实验指导思考练习高级绘图实验(第4章)实验指导思考练习数据分析与多项式计算实验(第5章)实验指导思考练习解方程与最优化问题求解实验(第6章)实验指导思考练习数值运算实验(第7章)实验指导思考练习符号实验(第8章)实验指导思考练习图形句柄实验(第9章)实验指导思考练习图形用户界面设计实验(第10章)实验指导思考练习Simulink动态仿真实验(第11章)实验指导思考练习外部接口技术实验(第12章)实验指导思考练习1、Matlab操作实验一、实验内容1. 第一章实验内容1:path(path,’系统盘名:\matlab文件名\要添加的文件名’)如:path(path,’c:\matlab701\my work’)实验内容-2例1-1:x=[0:0.5:360]*pi/180;plot(x,sin(x),x,cos(x));例1-2p=[3,7,9,0,-23];x=roots(p)例1-3quad(‘x.*log(1+x)’,0,1)例1-4:实验内容3Help 函数名如:help inv help plot等实验内容4(1)x=0:pi/10:2*pi;y=sin(x);二、思考练习思考题1启动:有三种常见方法,(1)、在Windows桌面,单机任务栏上的‚开始‛按钮,选择‚所有程序‛菜单项,然后选择MATLAB程序组中的MATLAB (版本号)程序选项,即可启动。
(2)、在MATLAB的安装路径中找到MATLAB系统启动程序matlab.exe,然后运行它。
(3)、利用建立快捷方式功能,将MATLAB系统启动程序以快捷方式的形式放在Windows桌面上,以后只要在桌面上双击该图标即可启动MATLAB。
关闭:常见的也有3种方法,(1)、在MATLAB主窗口file菜单中选择exit MATLAB命令。
Matlab中的图形用户界面设计指南Matlab是一种广泛使用的数值计算工具,而图形用户界面(Graphical User Interface,GUI)则成为许多程序开发者实现用户友好和交互性的重要工具。
本文将探讨如何在Matlab中设计和开发图形用户界面,并分享一些设计指南和最佳实践。
1. 理解GUI的重要性图形用户界面在软件开发中扮演着至关重要的角色。
一个好的GUI设计能够提升用户体验,提供更直观、易于理解的界面,使用户能够高效地使用软件功能。
因此,在进行GUI设计之前,我们需要对用户的需求和使用场景有充分的了解。
2. 选择合适的GUI设计工具Matlab中提供了多种GUI设计工具,如GUIDE、App Designer等。
GUIDE是Matlab中最早版本的GUI设计工具,而App Designer则是Matlab R2016a之后引入的新工具。
两者均可以方便地进行GUI设计,具体选择哪个工具可以根据个人喜好和项目需求来决定。
3. 界面布局与设计在进行GUI设计时,界面的布局和设计是非常重要的。
一个清晰、简洁的界面布局能够帮助用户更好地理解软件功能和操作流程。
以下是一些建议:3.1 选择合适的控件和布局Matlab中有多种控件可供选择,如按钮、文本框、下拉菜单等。
在选择控件时,应根据功能需求和用户习惯来决定。
同时,通过合理的布局,将控件有序地排列在界面中,可以提高用户对界面的易用性。
3.2 考虑界面风格与颜色搭配选择适合的界面风格和颜色搭配也是一个重要的设计考虑因素。
一个统一、协调的风格能够为用户提供一致的视觉体验,并让界面更加美观。
4. 增加交互性和反馈机制提供良好的交互性和及时的反馈机制是GUI设计中的重要方面。
以下是一些建议:4.1 响应用户操作GUI设计应能够响应用户的各种操作,例如点击按钮、输入数据等。
通过编写相应的回调函数,可以实现与用户的交互,让用户感到界面与自己的操作紧密相关。
Matlab程序设计Matlab Program Design一、课程基本情况课程类别:专业任选课课程学分:2学分课程总学时:32学时,其中讲课:24学时,实验(含上机):8学时课程性质:选修开课学期:第4学期先修课程:计算机基础,高等数学,线形代数适用专业:电子科学与技术教材:MATLAB程序设计教程,中国水利水电出版社,刘卫国,2010,第2版开课单位:电子与信息工程学院电子科学与技术系二、课程性质、教学目标和任务MATLAB程序设计是电子与电气信息类相关专业的专业任选课程之一。
MATLAB是由MathWorks 公司1985 年推出的一种面向科学与工程的计算软件,它具有极强的数值计算、图形文字处理、数据分析、动态仿真、信号处理等功能,涉及了数值分析、自动控制、信号处理、图像处理等十几个领域的计算和图形显示,功能强大。
因此,将MATLAB引入教学,强化应用能力培养,学生在学习专业基础课程时,增加工程应用背景,在打好专业基础的同时,提高学生的应用、创新意识。
通过本课程的学习,使学生学习和掌握如何利用MATLAB对所学理论、原理和方法进行计算机仿真,通过仿真,加深对所学知识的理解和掌握,解决学习相关课程中遇到的抽象问题,为后续专业课程的学习奠定基础。
通过工程软件在电气类专业基础课程的应用,提高学生动手能力、分析问题与解决问题的能力,到达对学生的工程意识培养的目的。
三、教学内容和要求第1章MATLAB系统环境(2学时)(1 )了解MATLAB的影响及其开展历史和MATLAB 7.0的主要功能;(2)理解MATLAB 7.0的运行环境与安装过程,熟悉菜单栏、工具栏的使用;( 3)掌握命令窗口、历史记录窗口、当前目录窗口的使用方法;重点:命令窗口、历史记录窗口、当前目录窗口的使用方法;难点:MATLAB 7.0的辅助局部和MATLAB的数学函数库。
第2章MATLAB数据及其运算(2学时)(1 )了解元胞数组、结构与结构数组;( 2)理解一、二维数组的创立方法;( 3)掌握数值表示、变量表达式、矩阵的表示、字符串矩阵的算术运算、数组运算;重点:矩阵线性运算;创立数组、数组的算术运算;难点:数组运算。
中国海洋大学MATLAB语言课程大纲理论课程-英文名称(MatlabLanguage)【学时数】64(理论32实践32)【学分数】3一、课程描述本课程大纲根据2022年本科人才培养方案进行修订。
由于MATLAB软件强大的数据计算和图形处理能力,使其近年来在科学计算、工程设计、经济学等多领域得到了广泛的应用,同样也成为物理系本科学生今后学习、科研和工作中几乎不可缺少的一门专业技能,正因如此,MATLAB语言成为物理系专业学生的主要课程之一。
本课程是物理学专业的学科基础课程,授课对象为大一学生。
(二)教学目标本课程的目标是让学生掌握利用MATLAB编程解决实际问题的思路、方法和技巧,熟悉MATLAB中的各项主要功能及实现方式,开展对实际问题解决的训练,实现学生的编程思维的形成和编程技能的提高,培养能够在科学计算及各专业领域从事借助MATLAB编程和开发解决实际问题的专门人才。
具体内容上,一方面通过解读实例程序的编写思路,让学生从多层面(MATLAB解决问题的流程、数值化的解题思路、程序化的流程控制方式)领会并逐渐形成计算机编程的思维模式,并更深刻的意识到除编程工具本身之外,基础理论在解决实际问题中同样发挥着重要的意义;另一方面通过对MATLAB程序的学习、跟做和练习,让学生掌握MATLAB的主要内容,包括:MATLAB编程解决实际问题的整个过程和MATLAB的代码执行方式、基本的矩阵操作和数值分析函数、程序控制语句和图形绘制方法、图形用户界面和MATLAB程序编译方法,以及几种专业的工具箱的使用。
(三)先修课程无二、教学内容第一篇MATLAB初级-学会使用MATLAB2(一)第1章计算机编程应用概述1、教学目的和要求了解计算机编程在科学计算仿真和应用软件开发上的概括;了解MATLAB在实际应用中的价值及应用领域。
2、讲授内容1)科学计算及仿真2)应用软件开发3)MATLAB的应用领域3、教学重点与难点重点:MATLAB在实际应用中的价值。
第八章MATLAB的GUI 程序设计一.控件对象及属性1.GUI控件对象类型控件对象是事件响应的图形界面对象。
控件对象及其功能:(表7—1)2.控件对象的描述(1)按钮:执行某种特定功能或操作;(2)开关按钮:产生一个动作并指示一个二进制状态;(3)单选框:单个的单选框用来在两种状态之间切换,多个单选框组成一个单选框组时,用户只能在一组状态中选择单一的状态,或称为单选项;(4)复选框:单个的复选框用来在两种状态之间切换,多个复选框组成一个复选框组时,可使用户在一组状态中作组合式的选择,或称为多选项;(5)文本编辑器:用来使用键盘输入字符串的值,可以对编辑框中的内容进行编辑、删除和替换等操作;(6)静态文本框:仅仅用于显示单行的说明文字;(7)滚动条:可输入指定范围的数量值;(8)边框:在图形窗口圈出一块区域;(9)列表框:在其中定义一系列可供选择的字符串;(10)弹出式菜单:让用户从一列菜单项中选择一项作为参数输入;(11)坐标轴:用于显示图形和图象3.控件对象的属性表7—2 控件对象的公共属性表7—3控件对象的基本控制属性表7—4控件对象的修饰控制属性表7—5 控件对象的辅助属性表7—6 Callback管理属性二.GUI开发环境(GUI Development Environment, GUIDE) MATLAB提供了一套可视化的创建图形窗口的工具,包括:*布局编辑器-------在图形窗口中加入及安排对象*几何排列工具-----调整各对象相互之间的几何关系和位置*属性编辑器-----查询并设置属性值*对象浏览器-----获得当前MATLAB窗口中句柄图形对象的分级表*菜单编辑器-----建立窗口菜单条的菜单和任何构成布局的弹出菜单用guide命令可以启动用户界面的控制面板:布局编辑器,使用用户界面开发环境可方便的创建GUI应用程序, 它可以根据用户设计的GUI布局,自动生成M文件的框架,用户使用这一框架编制自己的应用程序。