第16章 GUIDE工具建立GUI界面

第16章GUIDE工具建立GUI界面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，这个方法在上一章已经进行详细的介绍。二是通过MATLAB图形用户界面开发环境GUIDE（GraphicalUserInterfaceDevelopmentEnvironment）来建立GUI界面。GUIDE是MATLAB为编写GUI界面提供的集成开发工具。本章将对GUIDE进行详细的介绍，包括常用的控件、控件的属性、自动产生的M文件等。然后通过一些例子程序，讲解如何使用这些控件。最后给出了两个综合一些的例子，介绍了如何建立更加实用的GUI界面。16.1采用GUIDE建立GUIGUI是通常包含图形窗口、坐标轴、菜单、按钮和文本等的用户界面。GUIDE提供了很多工具用于建立GUI界面。这些工具大大的简化了设计和建立GUI的过程。16.1.1图形用户界面概述MATLAB为图形用户界面开发提供了一个方便高效的集成开发环境，GUIDE。GUIDE是一个界面设计工具集，提供了界面的外观、属性和回调函数等。GUIDE将用户保存好的GUI界面保存在一个FIG资源文件中，同时还能够产生包含GUI初始化和组件界面布局控制代码的M文件。这个M文件为实现回调函数提供了一个参考框架。16.1.1GUIDE启动用户可以在MATLAB的命令行窗口输入：guide来启动GUIDE。产生GUIDE的快速启动窗口，如图16.1所示。在图16.1中，创建新的GUI时，有4个模版可以选择：BlankGUI(Default)：系统默认为空白模版。GUIwithUicontrols：带有uicontrol对象的模版。GUIwithAxesandMenu：带有坐标轴和菜单的模版。ModalQuestionDialog：带有问答式对话框的模版。16.1.3GUI对象的常用属性利用属性查看器可以查看对象的属性值，也可以对属性值进行修改。用鼠标选中某个对象，然后单击工具栏的PropertyInspector按钮或用鼠标双击该对象，则可以调用该对象的属性查看器。下面介绍一些常用的属性。1．控件风格和外观BackgroundColor：设置控件背景颜色，使用[RGB]或颜色定义。CData：在控件上显示的真彩色图像，使用矩阵表示。ForegroundColor：用于设置控件上显示的文本的颜色。String属性：设置控件上的文本，以及列表框和弹出菜单的选项等。Visible：设置控件是否可见，可以取值为on或off，默认值为on，即控件可见。当Visible属性设置为off时，控件不可见，但是控件仍然存在。16.1.3GUI对象的常用属性2．控件的常规信息Enable属性：表示控件的使能状态，取值可以为on、inactive和off，默认值为on。设置为on时，该控件可用。设置为inavtive时，控件不可用，但是外表看起来和为on时一样。设置为off时，表示控件不可用。Style：设置控件对象的类型，可以取值为pushbutton、togglebutton、radiobutton、checkbox、edit、text、slider、frame、listbox、popupmenu，系统默认值为pushbutton。Tag：该属性为控件名称，利用该名称来命名控件的回调函数的名称。例如，对于pushbutton类型的按钮，GUIDE默认的Tag属性为pushbutton1，则回调函数为pushbutton1_Callback()。TooltipString属性：该属性为字符串，用来设置提示信息。当鼠标指针位于此控件上时，显示该提示信息。UserData：设置用户指定的数据。利用该属性可以实现数据的传递。Position：该属性设置控件对象的位置和大小，向量为[xywidthheight]。Units：设置控件的位置及大小等的单位，可以取值为pixels、normalized、inches、points、centimeters和characters。16.1.3GUI对象的常用属性3．控件的回调函数BusyAction：处理回调函数的中断。有两种选项：即Cancel：取消中断事件，queue：排队（默认设置）。ButtonDownFcn属性：按钮按下时的处理函数。CallBack属性：是连接程序界面整个程序系统的实质性功能的纽带。该属性值应该为一个可以直接求值的字符串，在该对象被选中和改变时，系统将自动地对字符串进行求值。CreateFcn：在对象产生过程中执行的回调函数。DeleteFcn：删除对象过程中执行的回调函数。Interruptible属性：指定当前的回调函数在执行时是否允许中断，去执行其他的函数。16.1.3GUI对象的常用属性4.控件当前状态信息ListboxTop：在列表框中显示的最顶层的字符串的索引。Max：最大值。Min：最小值。Value：控件的当前值。对于单选按钮如果被选中时，该属性的值为Max属性值，如果没被选中，则为Min属性值。16.1.4GUI的M文件利用GUIDE可以生成M文件框架，通过M文件决定GUI用户操作的响应。通过GUIDE可以自动生成M文件，然后在M文件中编写GUI控件的回调函数。M文件由多个子函数构成，包括主函数、Opening函数、Output函数和回调函数。其中，主函数不能修改，和文件名相同。16.1.5数据传递在GUI的各个控件之间进行数据传递，可以采用以下两种方法：利用结构体handles和控件的UserData属性。结构体handles保存了GUI的数据。当在运行GUI时，M文件会自动产生结构体handles，其中保存了所有GUI对象的数据，可以看作是一个数据的容器。用户可以在handles中找到所有控件的信息。handles在各个控件的callback之间传来传去。在结构体handles中新建字段a，并保存变量a的值。handles.a=a;guidata(hObject,handles);16.2简单实例分析利用GUIDE可以非常方便的建立GUI界面，同时建立了M文件框架。通过在M文件的回调函数中添加程序，可以非常快速的建立GUI界面。下面通过几个例子，介绍如何使用GUIDE提供的控件。16.2.1简单的按钮【例16-2】简单的按钮例子。打开GUIDE，在GUI布局区放置PushButton按钮。调制控件大小和窗口大小。双击该按钮设置属性值，String设置为：关闭。choice=questdlg('你确定要关闭吗？','关闭对话框','Yes','No','No');switchchoice,case'Yes'delete(handles.figure1);return;case'No'return;end16.2.2简单的滑动条【例16-3】简单的滑动条例子。打开GUIDE，在GUI布局区放置静态文本控件StaticText和滑动条控件Slider。然后用鼠标双击静态文本控件，设置String属性的值为：“简单滑动条例子！”。设置滑动条的属性，最大值为1.0，最小值为0，最小步长SliderStep为[0.010.1]。16.2.3弹出式菜单【例16-4】弹出式菜单例子程序。打开GUIDE，在GUI布局区放置静态文本控件StaticText、可编辑文本EditText，还有弹出式菜单Pop-upMenu。设置静态文本控件的String属性为：你选择的颜色。可编辑文本的String属性为空。设置弹出式菜单的String属性。修改文字的大小为14。用鼠标拖动来修改控件的大小和窗口的大小。16.2.4列表框【例16-5】列表框例子程序。打开GUIDE，在GUI布局区放置可编辑文本EditText和列表框Listbox。设置静态文本控件的String属性为空。设置列表框的String属性。修改控件的文字大小为14。用鼠标拖动来修改控件的大小和窗口的大小。16.2.5加法运算【例16-6】加法运算例子程序。打开GUIDE，在GUI布局区放置2个可编辑文本EditText，Tag属性分别为edit1和edit2。添加3个静态文本StaticText，Tag属性分别为text1、text2和text3。然后添加pushbutton按钮，String属性为“计算”。修改控件的文字大小为14。用鼠标拖动来修改控件和窗口的大小和位置。16.2.6坐标轴【例16-7】简单坐标轴例子程序。打开GUIDE，在GUI布局区放置坐标轴Axes，3个可编辑文本EditText，3个静态文本StaticText，两个按钮pushbutton。3个静态文本的String属性分别为：频率、初相和幅值。3个可编辑文本的Tag属性分别为edit1、edit2和edit3，分别表示正弦信号的频率、初相和幅值，默认值分别为10、0和1。两个按钮的String属性分别为绘图和清除。修改控件的文字大小为14。用鼠标拖动修改控件和窗口的大小和位置。16.2.7菜单【例16-8】菜单例子程序。打开GUIDE，在GUI布局区放置坐标轴Axes，单击工具栏的添加菜单按钮，编辑菜单。修改菜单的属性Label和Tag。用鼠标拖动来修改控件和窗口的大小和位置。16.2.8快捷菜单【例16-9】快捷菜单例子程序。打开GUIDE，在GUI布局区放置坐标轴Axes，单击工具栏的添加菜单按钮，编辑快捷菜单。修改菜单的属性Label和Tag。双击坐标轴，显示坐标轴的属性设置窗口，修改坐标轴的属性UIContextMenu属性为AxesMenu。用鼠标拖动来修改坐标轴和窗口的大小和位置。16.3综合实例分析利用GUIDE设计GUI界面非常的方便、简单。在设计复杂的GUI界面时，需要很多的控件，例如菜单、按钮、坐标轴等。下面介绍几个综合一些的例子程序。16.3.1声音的显示和播放【例16-10】声音显示和播放例子。打开GUIDE，在GUI布局区放置坐标轴Axes，添加弹出式菜单Pop-upMenu，添加2个按钮pushbutton。双击弹出式菜单，修改属性值String，分别为：选择声音、chirp、handel和laughter。修连个按钮的String属性，分别为：播放声音和程序退出，修改Tag属性分别是palybutton和closebutton。用鼠标拖动来修改坐标轴和窗口的大小和位置。16.3.2语音实时采集和显示【例16-11】语音实时采集和显示例子。打开GUIDE，在GUI布局区放置2个坐标轴Axes，添加3个按钮pushbutton。修改3个按钮的属性String，分别为：开始、暂停和退出，Tag属性分别为startbutton、stopbutton和exitbutton。修改控件的文字大小为14。用鼠标拖动来修改坐标轴和窗口的大小和位置。16.6本章小结本章详细的介绍了用于GUI界面开发的GUIDE工具。GUIDE提供了很多的控件，利用这些控件可以非常方便的设计GUI界面。读者对控件的常用属性需要有一个大概的了解，通过属性的设置可以实现复杂的功能。对于常用控件的使用，本章给出了简单的例子程序。最后，通过两个综合一些的例子，讲解如何设计复杂的GUI界面。