GUI入门教程

1学习本教程的目的：学会用matlabgui设计用户界面，并编写响应程序。一、GUI基础知识图形用户界面（GraphicalUserInterfaces，GUI）则是由窗口、光标、按键、菜单、文字说明等对象（Objects）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。Matlab中设计图形用户界面的方法有两种：使用可视化的界面环境和通过编写程序。本教程主要通过使用可视化的界面环境来实现GUI界面的设计2启动matlab的GUI界面在matlab主界面的菜单栏File中New下的GUI，如图1所示图1单击GUI后会出现如图2界面图23Matlab为GUI设计一共准备了4种模板，分别是:BlankGUI（Default）(空白模板，默认);GUIwithUicontrols(带控件对象的GUI模板);GUIwithAxesandMenu(带坐标轴与菜单的GUI模板);ModalQuestionDialog(带模式问题对话框的GUI模板)。我们入门时经常会使用第一个模板，即BlankGUI（空白模板）。单击图2中的ok会出现下图界面（图3）图3图形用户界面GUI设计窗口由菜单栏、工具栏、控件工具栏以及图形对象设计区等4个功能区组成。4菜单栏：GUI设计窗口的菜单栏有File、Edit、View、Layout、Tools和Help6个菜单项，使用其中的命令可以完成图形用户界面的设计操作。工具栏：编辑工具在菜单栏的下方，提供了“编程”时常用的工具，例如可以进行保存、撤销、运行等等操作。控件工具栏：各个模块位于窗口的左半部分，提供了设计GUI过程中所用的用户控件；了解各个模块（用户控件）的用途和作用对GUI的设计起到比较大的作用。图形对象设计区：该区域是网格形式的用户设计GUI的空白区域，可以把用户控件做到区域里。对matlab菜单栏中部分内容的解释布局编辑器(LayoutEdtor)——在图形窗口中创建及布置图形对象。布局编辑器是可以启动用户界面的控制面板，LayoutEdtor用于从控件选择板上选择控件对象并放置到布局区去，布局区被激活后就成为图形窗口。菜单编辑器(MenuEditor)——创建、设计、修改下拉式菜单和快捷菜单；对象浏览器(ObjectBrowser)——用于获得当前Matlab图形用5户界面程序中的全部对象信息，对象的类型，同时显示控件的名称和标识，在控件上双击鼠标可以打开该控件的属性编辑器；属性查看器(PropertyInspector)—查询并设置属性值;同图4Tab顺序编辑器（TabOrderEditor）——用于设置当用户按下键盘上的Tab键时，对象被选中的先后顺序。M-文件编辑器（M-fileEditor）—用于编辑控件对象的回应函数，在该m-文件中编程，既可把各个控件对象联系在一起，来实现想要实现的功能。控件工具①按钮(PushButtons)：执行某种预定的功能或操作（左二）②单选框(RadioButton)：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；（左三）6③文本编辑器(EditableTexts)：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；（左四）④弹出式菜单(PopupMenus)：让用户从一列菜单项中选择一项作为参数输入；（左五）⑤开关按钮(ToggleButton)：产生一个动作并指示一个二进制状态（开或关），当鼠点击它时按钮将下陷，并执行callback（回调函数）中指定的内容，再次点击，按钮复原，并再次执行callback中的内容；（左六）⑥坐标轴(Axes)：用于显示图形和图象。（左七）⑦滚动条(Slider)：可输入指定范围的数量值（右一）⑧复选框(CheckBoxes)：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；（右二）7⑨静态文本框(StaticTexts):仅用于显示单行的说明文字（右三）⑩列表框(ListBoxes)：在其中定义一系列可供选择的字符串；（右四）8控件对象的公共属性双击模块（控件对象）就会进入一个属性设置与修改的区域，如下图（图4）所示，通过修改一些参数，就可以改变模块的外在形式。图49控件对象公共属性：Children取值为空矩阵，因为控件对象没有自己的子对象；Parent取值为某个图形窗口对象的句柄，该句柄表明了控件对象所在的图形窗口；Tag取值为字符串，定义了控件的标识值，在任何程序中都可以通过这个标识值控制该控件对象；Type取值为uicontrol，表明图形对象的类型；UserDate取值为空矩阵，用于保存与该控件对象相关的重要数据和信息；Visible取值为on或off。BackgroundColor取值为颜色的预定义字符或RGB数值；缺省值为浅灰色；Callback取值为字符串，可以是某个M文件名或一小段Matlab语句，当用户激活某个控件对象时，应用程序就运行该属性定义的子程序；Enable取值为on（缺省值）,inactive和off；Extend取值为四元素矢量[0,0,width,height]，记录控件对象标题字符的位置和尺寸；ForegroundColor取值为颜色的预定义字符或RGB数值，该属性定义控件对象标题字符的颜色；缺省值为黑色；Max，Min取值都为数值，缺省值分别为1和0；String取值为字符串矩阵或块数组，定义控件对象标题或选项10内容；Style取值可以是pushbutton(缺省值),radiobutton,checkbox,edit,text,slider,frame,popupmenu或listbox；Units取值可以是pixels(缺省值),normalized（相对单位）,inches,centimeters（厘米）或points（磅）；Value取值可以是矢量，也可以是数值，其含义及解释依赖于控件对象的类型。FontAngle取值为normal（正体，缺省值）,italic（斜体）,oblique（方头）；FontName取值为控件标题等字体的字库名；FontSize取值为数值；FontUnits取值为points（缺省值）,normalized,inches,centimeters或pixels；FontWeight取值为normal（缺省值）,light，demi和bold，定义字符的粗细；HorizontalAligment取值为left，center（缺省值）或right，定义控件对象标题等的对齐方式。ListboxTop取值为数量值，用于listbox控件对象；SliderStep取值为两元素矢量[minstep,maxstep]，用于slider控件对象；Selected取值为on或off（缺省值）；SlectionHoghlight取值为on或off（缺省值）。11BusyAction取值为cancel或queue（缺省值）；ButtDownFun取值为字符串，一般为某个M文件名或一小段Matlab程序；Creatfun取值为字符串，一般为某个M文件名或一小段Matlab程序；DeletFun取值为字符串，一般为某个M文件名或一小段Matlab程序；HandleVisibility取值为on（缺省值）,callback或off；Interruptible取值为on或off（缺省值）。设计时用到某个参数，到这里查找即可12讲到这里，问大家一个问题：为什么要在matlab中创建GUI用户界面？这是一个很好的问题，简单的回答是可能并不需要．使用MATLAB来分析数据，求解问题，绘制结果的绝大多数的人，并不会发现GUI工具很有用。但是，GUI可以在MATLAB中生成非常有效的工具和应用程序，或是建立演示工作的交互式界面。生成用户图形界面的最常见的理由：•编写一个需多次反复使用的实用函数，菜单、按钮、文本框作为输入方法具有意义；•编写函数或开发应用程序供别人使用；•创建一个过程、技术或分析方法的交互式示例；•认为GUI的简洁，性能良好，并且想自己尝试一下。•可以使不懂编程的人在可视化窗口界面下轻松地完成某个特定功能。图形用户界面的设计原则和一般步骤1设计原则由于要求不同，设计出来的界面也千差万别。但是，自从人们开始设计图形界面以后，界面设计的评判标准却没有太大的变化。简单说来，一个好的界面应遵循以下三个原则：简单性（Simplicity）、一致性（Consistency）及习常性（Familiarity）。13（1）简单性设计界面时，应力求简洁、直接、清晰地体现出界面的功能和特征。那些可有可无的功能，应尽量删去，以保持界面的整洁。设计的图形界面要直观，为此应多采用图形，而间量避免数值。设计界面应间量减少窗口数目，力避在不同窗口之间进行来回切换。（2）一致性所谓一致性有两层含义：一是读者自己开发的界面风格要尽量一致；二是新设计的界面要与其他已有的界面的风格不要截然向左。这是因为用户在初次使用新界面时，总习惯于凭借经验进行试探。比如说，图形显示区常安排在界面的左半边，而按键等控制区被排在右侧。（3）习常性设计界面时，应尽量使用人们所熟悉的标志与符号。用户可能并不了解新界面的具体含义及操作方法，但他完全可以根据熟悉标志作出正确猜测，自学入门。（4）其他考虑因素除了以上对界面的静态要求外，还应注意界面的动态性能。如界面对用户操作的响应要迅速(Immediate)、连续（Continous）；对持续时间较长的运算，要给出等待时间提示，并允许用户中断运算。142一般制作步骤界面制作包括界面设计和程序实现。具体制作步骤如下：（1）分析界面所要求实现的主要功能，明确设计任务；（2）在稿纸上绘出界面草图，并站在使用者的角度来审查草图；（3）按构思的草图，上机制作静态界面，并检查之；（4）编写界面动态功能的程序，对功能进行逐项检查。基础知识讲到这里，下面来看一下具体实例15二、具体实例（一）统计鼠标的单击次数1、按照前面步骤，打开一个GUI空白界面。2、在空白页放入pushputton和statictext，如下图所示。163、双击pushbutton，进入pushputton属性设置界面174、修改Backgroundcolor为浅蓝色，修改color为黄色，修改fontsize的大小为12，修改string为Click，修改Foregroundcolor为蓝色，修改之后如图所示：5、同样双击staticText，进入其属性修改界面，修改fontsize的大小为12，修改Foregroundcolor为红色，修改后如图：186、保存文件到桌面，文件名为c1；保存确定之后，会进入M-fileEditor界面，如图所示该界面是GUI界面中pushputton和statictext的内在程序，在该M-fileEditor界面特定位置编程，即可把pushputton和statictext两个模块联系在一起，以实现所需功能。197、在M-file编辑器界面，找到函数functionpushbutton1_Callback(hObject,eventdata,handles)在这个函数名称下面写入如下程序段：persistentc%定义局部静态变量，persistent变量在声明时没有赋值，将被初始化为空矩阵ifisempty(c)%如果c矩阵是空矩阵c=0%给c赋初值为0endc=c+1;%c等于c加1str=sprintf('TotalClicks:%d',c);%把TotalClicks:c（c是一个变量）这句话保存到str中set(handles.text1,'String',str);%把str中的内容以字符串的形式显示在text1中如图所示：7、保存程序后，