第8章 MATLAB图形用户界面设计技术

用MATLAB制作图形用户界面MATLAB是一种流行的科学计算软件，它不仅在数值计算和数据分析领域有着广泛的应用，还提供了一种高效的界面设计工具，使得用户可以自定义和制作自己的图形用户界面（GUI）。

通过创建自定义的GUI，用户可以简化复杂操作，提高工作效率，下面就让我们来学习如何用MATLAB制作图形用户界面。

MATLAB的图形用户界面主要由以下几部分组成：窗口：窗口是GUI的基本元素，它提供了一个空间，用户可以在其中添加和组织各种控件（如按钮、文本框等）。

控件：控件是GUI中的基本元素，它们可以接收用户的输入，并在窗口中显示出来。

例如，按钮、文本框、滑动条等都是常见的控件。

菜单：菜单是GUI中的一种导航工具，它们可以链接到其他窗口或者函数，方便用户进行操作。

工具栏：工具栏是GUI中的一种快速执行工具，它们提供了一键执行常见操作的快捷方式。

下面就让我们通过一个简单的例子来学习如何用MATLAB制作一个简单的图形用户界面：打开MATLAB，在命令窗口输入“guide”，并按Enter键。

这将打开GUI设计工具。

在打开的GUI设计工具中，选择“Blank GUI”并点击“OK”，进入GUI编辑器。

在GUI编辑器中，你可以看到一个空白的窗口和一些控件。

你可以通过拖拽的方式将这些控件添加到窗口中。

选中你添加的控件，在右侧的“Properties”面板中，你可以修改控件的属性，如颜色、字体、大小等。

在设计完成后，点击“Save”按钮，保存你的GUI。

此时，MATLAB会生成一个.fig文件和一个.m文件。

其中.fig文件是GUI的图形文件，而.m文件包含了GUI的代码。

在生成的.m文件中，你可以编写控件的事件处理函数。

例如，当用户点击按钮时，应该执行什么样的操作。

在编写完事件处理函数后，你就可以运行你的GUI了。

在命令窗口输入“edit(gcf)”，然后按Enter键，就可以打开你的GUI并进行测试了。

实验项目及学时安排实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算 2学时实验二 MATLAB数值计算实验 2学时实验三 MATLAB数组应用实验 2学时实验四 MATLAB符号计算实验 2学时实验五 MATLAB的图形绘制实验 2学时实验六 MATLAB的程序设计实验 2学时实验七 MATLAB工具箱Simulink的应用实验 2学时实验八 MATLAB图形用户接口GUI的应用实验 2学时实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算一、实验目的1．熟悉MATLAB开发环境2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算二、实验基本知识1.熟悉MATLAB环境:MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器、文件和搜索路径浏览器。

2.掌握MATLAB常用命令3.MATLAB变量与运算符变量命名规则如下：（1）变量名可以由英语字母、数字和下划线组成（2）变量名应以英文字母开头（3）长度不大于31个（4）区分大小写MATLAB中设置了一些特殊的变量与常量，列于下表。

MATLAB运算符，通过下面几个表来说明MATLAB的各种常用运算符4.MATLAB的一维、二维数组的寻访表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式5.MATLAB的基本运算表7 两种运算指令形式和实质涵的异同表6.MATLAB的常用函数表8 标准数组生成函数表9 数组操作函数三、实验容1、学习使用help命令，例如在命令窗口输入help eye，然后根据帮助说明，学习使用指令eye（其它不会用的指令，依照此方法类推）2、学习使用clc、clear，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。

3、初步程序的编写练习，新建M-file，保存（自己设定文件名，例如exerc1、exerc2、 exerc3……），学习使用MATLAB的基本运算符、数组寻访指令、标准数组生成函数和数组操作函数。

实验报告课程名称：MATLAB 应用实验项目名称：MATLAB 图形用户界面设计 实验时间：11.6班级：XXXXX 姓名：XXXXX 学号：XXX实 验 目 的:1. 熟悉MATLAB 的菜单设计方法2. 熟悉MATLAB 的主要控件使用方法3. 熟悉MATLAB 的GUI 设计流程实 验 环 境:MATLAB 7.1实 验 内 容 及 过 程:简单计算器的设计:在MATLAB GUI 的实验环境中，通过MATLAB 图形用户界面设计的方法，设计一个简单的计算器，以实现简单数据的退出、清屏、删除、四则运算等基本功能。

实 验 过 程、结 果 及 分 析：计算器代码：function varargout = jsq(varargin)gui_Singleton = 1;gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ...'gui_Singleton', gui_Singleton, ...成 绩： 指导教师（签名）：'gui_OpeningFcn', @jsq_OpeningFcn, ...'gui_OutputFcn', @jsq_OutputFcn, ...'gui_LayoutFcn', [] , ...'gui_Callback', []);if nargin && ischar(varargin{1})gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});endif nargout[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});elsegui_mainfcn(gui_State, varargin{:});endfunction jsq_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)guidata(hObject, handles);function varargout = jsq_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)varargout{1} = handles.output;function edit1_Callback(hObject, eventdata, handles)function edit1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction pushbutton19_Callback(hObject, eventdata, handles)close(gcf);function pushbutton17_Callback(hObject, eventdata, handles)set(handles.edit1,'String','0');function pushbutton18_Callback(hObject, eventdata, handles)global a;a=get(handles.edit1,'String');switch acase ' 'b='0';case '0'b=a;otherwiseb=a(1:length(a)-1);endset(handles.edit1,'String',b);guidata(hObject, handles);% --- Executes on button press in pushbutton4.function pushbutton16_Callback(hObject, eventdata, handles)global a;global b;b=strcat(b,strcat(a,'+'));set(handles.edit1,'String','0');function pushbutton15_Callback(hObject, eventdata, handles)global a;global b;b=strcat(b,strcat(a,'-'));set(handles.edit1,'String','0');function pushbutton14_Callback(hObject, eventdata, handles) global a;a=get(handles.edit1,'String');if a=='0';a='9';elsea=strcat(a,'9');%字符串连接endset(handles.edit1,'String',a);guidata(hObject, handles);function pushbutton13_Callback(hObject, eventdata, handles) global a;a=get(handles.edit1,'String');if a=='0';a='8';elsea=strcat(a,'8');%字符串连接endset(handles.edit1,'String',a);guidata(hObject, handles);function pushbutton12_Callback(hObject, eventdata, handles) global a;a=get(handles.edit1,'String');if a=='0';a='7';elsea=strcat(a,'7');%字符串连接endset(handles.edit1,'String',a);guidata(hObject, handles);function pushbutton11_Callback(hObject, eventdata, handles) global a;a=get(handles.edit1,'String');if a=='0';a='4';elsea=strcat(a,'4');%字符串连接endset(handles.edit1,'String',a);guidata(hObject, handles);function pushbutton10_Callback(hObject, eventdata, handles) global a;a=get(handles.edit1,'String');if a=='0';a='5';elsea=strcat(a,'5');%字符串连接endset(handles.edit1,'String',a);guidata(hObject, handles);function pushbutton9_Callback(hObject, eventdata, handles) global a;a=get(handles.edit1,'String');if a=='0';a='6';elsea=strcat(a,'6');%字符串连接endset(handles.edit1,'String',a);guidata(hObject, handles);function pushbutton8_Callback(hObject, eventdata, handles) global a;global b;b=strcat(b,strcat(a,'*'));set(handles.edit1,'String','0');function pushbutton7_Callback(hObject, eventdata, handles) global a;global b;b=strcat(b,strcat(a,'/'));set(handles.edit1,'String','0');function pushbutton6_Callback(hObject, eventdata, handles) global a;a=get(handles.edit1,'String');if a=='0';a='3';elsea=strcat(a,'3');%字符串连接endset(handles.edit1,'String',a);guidata(hObject, handles);function pushbutton5_Callback(hObject, eventdata, handles) global a;if a=='0';a='2';elsea=strcat(a,'2');%字符串连接endset(handles.edit1,'String',a);guidata(hObject, handles);function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles) global a;a=get(handles.edit1,'String');if a=='0';a='1';elsea=strcat(a,'1');%字符串连接endset(handles.edit1,'String',a);guidata(hObject, handles);function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles) global a;a=get(handles.edit1,'String');if a=='0';a='0';elsea=strcat(a,'0');%字符串连接endset(handles.edit1,'String',a);guidata(hObject, handles);function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles) global a;a=get(handles.edit1,'String');b=strfind(a,'.');if numel(b)==0a=strcat(a,'.');elseset(handles.edit1,'String',a);endset(handles.edit1,'String',a);guidata(hObject, handles);function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles) global a;global b;c=get(handles.edit1,'String');d=strcat(b,c);a=eval(d);b='0'; %避免出现累加问题a=num2str(a);guidata(hObject, handles);。

姓名学号专业班级课程名称MATLAB程序设计A 实验名称图形用户界面设计实验日期同组人员指导教师得分【实验名称】图形用户界面设计【实验类型】设计性实验【实验目的与要求】目的：（1）利用MATLAB进行图形用户界面的综合性设计；（2）完成语言编程。

要求：（1）学习利用MATLAB进行图形用户界面的编辑与设计；（2）掌握图形界面的后台语言编程的基本方法。

【实验主要仪器设备及台套数】装有MATLAB（版本7.1）应用软件的计算机。

【实验学时】2学时1.绘制曲线xxy sin)5sin(2=，并建立一个与之相联系的快捷捷菜单，用以控制曲线的线性和曲线宽度。

2.利用GuI设计工具设计如图所示的用户界面。

该界面包括一个用于显示图形的坐标轴对象，显示的图形包括表面图、网络图和等高线图。

绘制图形所需要的数据通过一个弹出框来选取。

在弹出框中包括3 个选项，分别对应MATLAB的数据函数peaks、membrane和用户自定义的绘图数据sinc,用户可以通过选择相应的选项来载入相应的绘图数据。

在图形窗口默认的菜单条上添加一个菜单项select，select下又有两个字菜单项yellow和red，选中yellow项时窗口将变成黄色，选中red项时图形窗口将变成红色。

3.建立如图所示的图形演示窗口。

在编辑框输入a、b、c的值，当单机“绘图”按钮时，绘制cbxax++2的图形，观察参数a、b、c对图形的变化。

【实验步骤】1.题操作步骤（1）打开MATLAB软件。

（2）在command window 窗口中输入以下代码。

x=0:pi/100:2*pi;y=2*sin(5*x).*sin(x);hl=plot(x,y);hc=uicontextmenu; %建立快捷菜单hls=uimenu(hc,'Label','线型'); %建立菜单项hlw=uimenu(hc,'Label','线宽');uimenu(hls,'Label','虚线','Call','set(hl,''LineStyle'','':'');');uimenu(hls,'Label','实线','Call','set(hl,''LineStyle'',''-'');');uimenu(hlw,'Label','加宽','Call','set(hl,''LineWidth'',2);');uimenu(hlw,'Label','变细','Call','set(hl,''LineWidth'',0.5);');set(hl,'UIContextMenu',hc); %将该快捷菜单和曲线对象联系起来2.题操作步骤（1）打开GUI设计窗口，添加有关图形对象。

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。