matlab用户图形界面设计GUIppt课件.ppt

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第八章Matlab图形用户界面设计 图形用户界面(GraphicalUserInterface,GUI)是指由窗口、菜单、对话框等各种图形对象组成的用户界面。Matlab作为功能强大的科学计算软件，同样也提供了图形用户界面设计功能。在Matlab中，基本的图形用户界面对象包含3类：用户界面控件对象(uicontrol)，下拉式菜单对象(uimenu)，和快捷菜单对象(uicontextmenu)。根据这些图形对象，可以设计出界面友好、操作方便的图形用户界面。 一、菜单设计Matlab用户菜单对象是图形窗口的子对象，所以菜单设计总是在某一个图形窗口中进行。Matlab的图形窗口有自己的菜单栏，为了建立用户自己的菜单系统，需要先将图形窗口的MenuBar属性设置为none,以取消图形窗口的默认菜单，然后再建立自己的菜单。取消默认菜单：figure('menubar','none') 1.建立用户菜单用户菜单通常包括一级菜单(菜单条)和二级菜单，有时还需要继续建立下级菜单如三级菜单等。而每一级菜单又包括若干菜单项。建立用户菜单的函数为：uimenu，根据不同的调用格式可以创建一级菜单项和子菜单项。建立一级菜单的调用格式：一级菜单项句柄=uimenu(图形窗口句柄，属性名1，属性值1，属性名2，属性值2，…)建立子菜单项的调用格式：子菜单项句柄=uimenu(一级菜单项句柄，属性名1，属性值1，属性名2，属性值2，…) 区别：建立一级菜单项时，要给出图形窗口的句柄值。如果省略了这个句柄值，Matlab就在当前图形窗口中建立这个菜单项。如果没有图形窗口，则会自动打开一个图形窗口并将该菜单项作为它的菜单对象。而在建立子菜单项时，必须要指定一级菜单项对应的句柄值。如：hm=uimenu(gcf,'label','File');hm1=uimenu(hm,'label','Save');hm2=uimenu(hm,'label','SaveAs');将在当前图形窗口中建立名为File的菜单，其中Label属性值File就是菜单的名字，hm是File菜单项的句柄值，供定义该菜单项的子菜单之用。后两条命令将在File菜单下建立Save和SaveAs两个子菜单。使用的是File菜单项的句柄值。 2.菜单对象的常用属性菜单对象具有Children,Parent,Tag,Data,Visible等公共属性外还有些常用的特殊属性：(1)Label属性：该属性的取值为字符串，用于定义菜单项的名字。可以在字符串中加&字符，这时在该菜单项的名字上，跟在&字符后的字符有一条下划线，&本身不出现在菜单中。这种带下划线的菜单，可以用ALT+该字符键激活相应的菜单项。(2)Accelerator属性，该属性的取值可以是任何字母，用于定义菜单项的快捷键。如取字母W，表示定义快捷键为：Ctrl+W(3)Callback属性，该属性的取值为字符串，可以是某个M文件的文件名或一组Matlab命令。在该菜单被选中后Matlab将自动的调用此回调函数来作出对应的响应。如果没有设置一个合适的回调函数，则此菜单项也将失去其应有的意义。 (4)Checked属性，该属性的取值是on或off（默认），该属性为菜单项定义一个指示标记，可以用这个属性来表明菜单项是否被选中。(5)Enable属性，取值为on（默认）或off，这个属性控制菜单项的可选择性。如果是off，则此时不能使用该菜单，且菜单呈灰色状态。(6)position属性，取值为数值，它定义一级菜单项在菜单条上的相对位置或子菜单项在菜单组内的相对位置。(7)seperator属性，取值为on或off（默认），如果为on，则在该菜单项上方添加一条分割线，可以用分割线将各菜单项按功能分开。 例：figure('menubar','none')h1=uimenu(gcf,'label','plot')h21=uimenu(h1,'label','sin','callback',['cla;','plot(sin(0:0.01:20));'])h22=uimenu(h1,'label','cos','callback',['cla;','plot(cos(0:0.01:20));'])h23=uimenu(h1,'label','pol','callback',['cla;','polar(0:20:360,cos(0:20:360));']) 例：建立“图形演示系统”菜单。菜单条上含有3个菜单项，Plot，Option，和Quit。Plot中有SineWave和CosineWave两个子菜单项，分别画正弦和余弦曲线。Option中可以提供相关的选项，Quit控制是否退出系统。 Screen=get(0,'screensize');W=Screen(3);H=Screen(4);figure('color',[1,1,1],'position',[0.2*H,0.2*H,0.5*W,0.3*W],...'Name','图形演示系统','NumberTitle','off','menubar','none');hplot=uimenu(gcf','label','&Plot');uimenu(hplot,'label','SineWave','call',...['t=-pi:pi/20:pi;','plot(t,sin(t));',...‘set(hgon,’‘enable’‘,’‘on’‘);’,'set(hgoff,''enable'',''on'');'...'set(hbon,''enable'',''on'');'...'set(hboff,''enable'',''on'');']);uimenu(hplot,'label','CosineWave','call',...['t=-pi:pi/20:pi;','plot(t,cos(t));',...'set(hgon,''enable'',''on'');'...'set(hgoff,''enable'',''on'');'...'set(hbon,''enable'',''on'');'...'set(hboff,''enable'',''on'');']); hoption=uimenu(gcf,'label','&Option');hgon=uimenu(hoption,'label','&Gridon',...'call','gridon','enable','off');hgoff=uimenu(hoption,'label','&Gridoff',...'call','gridoff','enable','off');hbon=uimenu(hoption,'label','&Boxon',...'separator','on','call','boxon','enable','off');hboff=uimenu(hoption,'label','&Boxoff',...'call','boxoff','enable','off'); hwincor=uimenu(hoption,'label','&WindowColor','separator','on');uimenu(hwincor,'label','&Red','accelerator','r',...'call','set(gcf,''color'',''r'');')uimenu(hwincor,'label','&Blue','accelerator','b',...'call','set(gcf,''color'',''b'');')uimenu(hwincor,'label','&Yellow','accelerator','y',...'call','set(gcf,''color'',''y'');')uimenu(hwincor,'label','&White','accelerator','w',...'call','set(gcf,''color'',''w'');')uimenu(gcf,'label','&Quit','call','close(gcf)'); 3.快捷菜单快捷菜单就是用鼠标右键单击对象时弹出的菜单。这种菜单出现的位置是不固定的，且总是和某个图形对象相联系。可以用uicontextmenu函数和图形对象的UIContextMenu属性来建立快捷菜单。步骤如下：(1)利用uicontextmenu函数建立快捷菜单(2)利用uimenu为快捷菜单建立菜单项(3)利用set函数将该快捷菜单和某个图形对象联系起来 例：绘制曲线并建立一个与之相联系的快捷菜单，用以控制曲线的线型和曲线的宽度。 程序如下：x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);h1=plot(x,y);hc=uicontextmenu;%建立快捷菜单hls=uimenu(hc,'Label','线型');%为快捷菜单建立菜单项hlw=uimenu(hc,'Label','线宽');uimenu(hls,'label','虚线','call','set(h1,''linestyle'','':'')');uimenu(hls,'label','实线','call','set(h1,''linestyle'',''-'')');uimenu(hlw,'label','加宽','call','set(h1,''linewidth'',2)');uimenu(hlw,'label','变细','call','set(h1,''linewidth'',0.5)');set(h1,'uicontextmenu',hc)%将该快捷菜单和曲线对象联系起来 二、对话框设计对话框是用户和计算机进行信息交流的临时窗口，在现代软件中有着广泛的应用。在软件设计时借助于对话框可以更好的满足用户操作需要，使用户的操作更加灵活。1.对话框控件在对话框上有各种各样的控件，利用这些控件可以实现有关的控制。先介绍下控件：(1)按钮pushbutton，按钮是对话框中最常用的控件对象，一个按钮代表一种操作，也称命令按钮。(2)双位按钮togglebutton，这种按钮有两种状态，按下和弹起状态，每单击一次其状态改变一次。(3)单选按钮radiobutton，是一种选择性按钮，在一组单选按钮中，只能有一个被选中，如果选中了某一个，则原来被选中的就不再处于被选中的状态。(4)复选框checkbox，复选框和单选框相似，也是一组选择项，被选中的项其小方框中有√，复选框一次可以选择多个。 (5)列表框listbox，列表框列出可供选择的一些选项。(6)弹出框popupmenu，弹出框平时只显示当前选项，单击右端的下拉箭头即可弹出一个列表框，列出全部选项，作用和列表框类似。(7)编辑框editbox，可供用户输入数据之用，可在编辑框中提供默认的输入值，随后用户可以修改。(8)滑动条slider，滑动条可以用图示的方式输入指定范围内的一个数值，可以移动滑动条中间的游标来改变对应的数值。(9)静态文本statictext，是在对话框中显示的说明性文字，一般用来给用户提供必要的提示，不能在程序执行过程中改变文字说明。(10)边框frame，主要用于修饰用户界面，使用户界面更友好，也可用边框在图形窗口中圈出一块区域，将某些控件对象组织在这块区域中。 2.对话框的设计在matlab中，要设计一个对话框，首先要建立一个图形窗口，然后在图形窗口中放置所需要的用户控件对象。(1)建立控件对象（uicontrol）对象句柄=uicontrol(图形窗口句柄，属性名1，属性值1，属性名2，属性值2，…）(2)控件对象的属性matlab的10种控件对象使用相同的属性类型，这些属性对不同类型的控件对象，含义不全相同。Position属性：取值为一4个元素组成的向量，形式为[x,y,w,h]。x，y控件对象左下角相对于图形窗口的横纵坐标，w，h为控件对象的宽度和高度。它们的单位有units属性决定。Units属性：取值可为pixel(像素)，nomalized(相对单位)，inches,centimeters,points。Callback属性：取值为字符串，允许用户建立在控件对象被用户选中后的响应命令。 String属性：取值为字符串，定义了控件对象的说明文字。如按钮上的说明文字，单选/复选按钮后面的说明文字等。Style属性：该属性定义控件对象的类型。取值为push(默认),toggle,radio,check,list,popup,edit,text,slider和frame。Max和min属性：取值为数值，默认值分别为1和0，这两个属性对不同的控件对象，意义不同:对滑动条对象：Max的值必须必Min的值大，Max定义滑动条的最大值，Min定义滑动条的最小值。对编辑框，如Max-Min>1,那么对应的编辑框接受多行字符输入，如Max-Min<=1仅接收单行字符输入。对列表框，如Max-Min>1,在列表框中允许多项选择，如Max-Min<=1只允许单项选择。 Value属性：该属性值可以是向量或数值。其含义依赖于控件对象的类型。对单选/复选框，当处于激活状态时，Value值为Max属性值，反之为Min属性值。对弹出框，Value值为被选项的序号，对列表框，Value值为列表框中高亮度选项的序号。对滑动条，Value值处于Min和Max之间，由滑动条标尺位置对应的值定义。其它控件对象不使用这个属性值。其余属性还有：fontangle,fontname,fontsize,backgroundcolor,forgroundcolor,horizontalalignment（对齐方式）等等。 创建控件对象举例：1.建立按钮对象，当单击该按钮时绘制正弦曲线，同时建立双位按钮，用于控制是否加网格线。pbstart=uicontrol(gcf,'style','push','position',[40,5,100,25],'string','StartPlot','callback','t=0:pi/100:2*pi;plot(t,sin(t));axis([02*pi-11]);');ptgrid=uicontrol(gcf,'style','toggle','position',[170510025],'string','Grid','call','grid'); 2.建立单选按钮，用来设置图形窗口的颜色，只能选择一种。htxt=uicontrol(gcf,'style','text','string','ColorOption','Position',[20013015020]);hr=uicontrol(gcf,'style','radio','string','Red','position',[20010015025],'value',1,'callback',['set(hr,''value'',1);','set(hb,''value'',0);','set(hy,''value'',0);','set(gcf,''color'',''r'')']);hb=uicontrol(gcf,'style','radio','string','Blue','position',[2007515025],'callback',['set(hb,''value'',1);','set(hr,''value'',0);','set(hy,''value'',0);','set(gcf,''color'',''b'')']);hy=uicontrol(gcf,'style','radio','string','Yellow','position',[2005015025],'callback',['set(hr,''value'',0);','set(hb,''value'',0);','set(hy,''value'',1);','set(gcf,''color'',''y'')']); 3.建立复选框，可以用来设置图形窗口的某些属性，如大小、颜色、标题等。htxt=uicontrol(gcf,'style','text','units','normalized','position',[.1.5.25.1],'string','SetWindowsProperties');hp=uicontrol(gcf,'style','check','units','normalized','position',[.1.4.25.1],'string','MyPosition','callback',['set(gcf,''position'',[10,10,300,250]);','ifget(hp,''value'')==1','set(gcf,''position'',[10,10,600,500]),','end']); hc=uicontrol(gcf,'style','check','units','normalized','position',[.1.3.25.1],'string','MyColor','callback',['set(gcf,''color'',''w'');','ifget(hc,''value'')==1,','set(gcf,''color'',''g''),','end']);hn=uicontrol(gcf,'style','check','units','normalized','position',[0.1,0.2,.25,.1],'string','MyName','callback',['set(gcf,''name'',''复选框未选中'');','ifget(hn,''value'')==1,','set(gcf,''name'',''复选框被选中''),','end']); 4.建立下拉列表框，列表中包含一组可供选择的颜色。当选中某种颜色时，就将图形窗口的背景设置为该颜色。下拉列表框可选项在string属性中设置，每项之间用竖线|隔开，并用单引号把所有项括起来。Value的值是弹出式列表中选项的序号，如选的是第二项，则Value值为2.hpop=uicontrol(gcf,'style','popup','string','red|blue|green|yellow','position',[100,100,100,80],'callback',['cbcol=[''R'',''B'',''G'',''Y''];','set(gcf,''color'',cbcol(get(hpop,''value'')))']);建立列表框和下拉列表框相同style----list。 6.建立一个文本框，并加边框。如果需要用边框组织控件对象，必须在定义控件对象之前建立边框对象，或者说边框对象必须覆盖该组中所有的控件对象。为了留出边框的边界，边框对象占用的区域至少要比该组中所有控件对象占用的区域大。文本框分多行、单行文本，属性值Max与Min之差<=1时为单行文本，否则为多行文本。ftdir=uicontrol(gcf,'style','frame','back','y','position',[30,180,120,100]);edmulti=uicontrol(gcf,'style','edit','string','Matlabisalanguageoftechnicalcomputing','position',[50,200,80,55],'max',2,'back','w'); 在下列操作之后，Matlab将执行文本框对象Callback属性定义的操作：(1)改变文本框中的输入值，并将鼠标移出文本控件对象(2)对单行文本，按下回车键，不论文本框中的值是否改变(3)对单行、多行文本框，按住ctrl键，再按下回车键。对多行文本框，按下回车键，可以输入下一行字符。 7.建立两个滑动条，分别用于设置图形窗口的宽度和高度，并利用静态文本说明对象，标出滑动条的数值范围以及当前值。fig=figure('position',[20,20,400,300]);hsli1=uicontrol(fig,'style','slider','position',[50,50,120,20],'min',200,'max',800,'value',400,'callback',['set(azmcur,''string'',num2str(get(hsli1,''value'')));','set(gcf,''position'',[20,20,get(hsli1,''value''),300]);']);hsli2=uicontrol(fig,'style','slider','position',[240,50,120,20],'min',100,'max',600,'value',300,'callback',['set(elvcur,''string'',num2str(get(hsli2,''value'')));','set(gcf,''position'',[20,20,400,get(hsli2,''value'')]);']); %用静态文本标出最小值azmmin=uicontrol(fig,'style','text','position',[20,50,30,20],'string',num2str(get(hsli1,'min')));elvmin=uicontrol(fig,'style','text','position',[210,50,30,20],'string',num2str(get(hsli2,'min')));%用静态文本标出最大值azmmax=uicontrol(fig,'style','text','position',[170,50,30,20],'string',num2str(get(hsli1,'max')));elvmax=uicontrol(fig,'style','text','position',[360,50,30,20],'string',num2str(get(hsli2,'max'))); %用静态文本标出当前设置的高度和宽度azmlabel=uicontrol(fig,'style','text','position',[50,80,65,20],'string','Width');elvlabel=uicontrol(fig,'style','text','position',[240,80,65,20],'string','Height');azmcur=uicontrol(fig,'style','text','position',[120,80,50,20],'string',num2str(get(hsli1,'value')));elvcur=uicontrol(fig,'style','text','position',[310,80,50,20],'string',num2str(get(hsli2,'value')));