lập trình giao diện guide

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG BÀI TẬP LỚN MÔN: MATLAB VÀ ỨNG DỤNG ĐỀ TÀI: LẬP TRÌNH GIAO DIỆN GUIDE TP Hồ Chí Minh, 13/10/2015 Lời nói đầu: Ngày xưa công cụ tính toán thủ công tay, bàn tính cổ điển để hỗ trợ toán học, với đổi ngành điện tử, công nghệ thông tin, công cụ tính toán hỗ trợ ngành kĩ thuật đại đời, với mạnh mẽ nhanh chóng công cụ phần mềm, công cụ phần lớn thay cho việc thực thủ công, giúp kiểm tra kết cách nhanh chóng, giảm chi phí Cùng với phần mêm… công cụ hỗ trợ kĩ thuật phần mềm Win cc, Protell, Protues, Mlap, Matlab… Là công cụ thiếu ngành kĩ thuật sau giới thiệu phần mềm Matlab, công cụ hỗ trợ tính toán mô hệ thống trực quan xác Hẵn phần mềm Matlab không xa lạ với người dùng, công cụ hỗ trợ tính toán mô thực tế mạnh, tính để thực điều đó, Matlab hỗ trợ tạo giao diện người dùng (GUIDE), Chúng ta tìm hiểu ứng dụng từ để hiểu rõ dao diện GUIDE gì, làm để bắt đầu với GUIDE… Với đề tài giao diện GUIDE sâu vào nghiên cứu ứng dụng phát triển GUIDE, phát triển giao diện người dùng CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ LẬP TRÌNH GIAO DIỆN NGƯỜI DÙNG (GUIDE) TRONG MATLAB I GUIDE LÀ GÌ - GUIDE (Graphical User Interface) giao diện đồ họa có điều khiển nhiều công cụ người lập trình tạo sẵn, cho tương tác người dùng giao diện chương trình, Mỗi chương trình người lập trình tạp sẵn giao diện thực vài chức năngđược người lập tình tạo sẵn giao tiếp với người sử dụng - Ứng dụng Matlab lập trình giao diện mạnh dễ thực hiện, tạo giao diện người dùng tương tự VBB, C++… - GUIDE bao gồm đầy đủ chương trình hỗ trợ thực phép toán LOGIC, mô không gian 2D,3D, đọc hiển thị liệu, liên kết đa phương tiện.Giao tiếp với người dùng thông qua hình ảnh, nút nhấn thực thi - Hầu hết GUIDE thực (trả lời) lệnh người dùng thông qua tác động người dùng lên giao diện, người sử dụng không cần biết cấu trúc chương trình thực GUIDE thực thông qua hàm CALLBACK Khi người dùng tác động lên giao diện cách khác nhau, hàm CALLBACK gọi để thực thi II.BẮT ĐẦU VỚI GUIDE - Có phương pháp để lập trình GUIDE + Cách đơn giản sử dụng công cụ có sẵn GUIDE Matlab để lập trình Ưu điểm cách dễ thực hàm FUNCTION GUIDE tự tạo sẵn + Cách lập trình từ siêu tệp Mfile hàm FUNCTION người lập trình tự viết, có ưu điểm tùy biến cao Tuy nhiên cách khó đòi hỏi người lập trình phải có hiểu biết sâu trình độ - Ở với tập đơn giản giao diện, ta thực cách thứ để lập trình giao diện với công cụ hỗ trợ sẵn Matlab - Khi thao tác giao diện thay đổi hàm III CÁC BƯỚC CẦN THỰC HIỆN TRƯỚC KHI BẮT ĐẦU - Trước tiên để bắt đầu lập trình ta cần phải xác định mục đích chương trình gì? - Sau tiến hành xác định bước thực để mo giao diện người dùng cho hợp lí xác - Bước cuối viết chương trình thực thi Sơ đồ sau mô trình tự thực vơi GUIDE: - Khi bắt đầu với GUIDE, GUIDE tự động tạo mã tập tin thực thi hàm Callback function GUIDE thao tác kí tự mà người dùng nhập vào vào chuyển sang dạng số học, nói cách khác, giao diện GUIDE tương tự lệnh thực thi Comment Windowns - Tất hàm callback thực thi lệnh chứa - Chúng ta nên sử dụng chức HELP Matlab để tìm hiểu them tất cách hàm thực thi GUIDE, cách tạo thao tác với GUIDE … CHƯƠNG 2: BẮT ĐẦU THAO TÁC VỚI (GUIDE) Đây phiên Matlab R2014B, phiên khác thao tác tương tự IV KHỞI ĐỘNG GUIDE - Thực khởi động Matlab đến GUIDE theo hình sau: + Khởi động Matlab từ biểu tượng Matlab hình desktop + Trong cửa sổ Comment Windowns gõ lệnh “GUIDEde” enter: ta giao diện sau: - Chọn: Dòng “Blank GUIDE (Default)”: để tao giao diện GUIDE bắt đầu với giao diện trống Các dòng lại để khởi động GUIDE với giao diện tạo sẵn + Chú ý: Trong Matlab GUIDE hỗ trợ sẵn hộp thoại công cụ “Modal Question Dialog” để tạo giao diện với nút tùy chọn “yes no question” để thực thi lệnh Ta ứng dụng để tọa lệnh thoát khỏi chương trình nút nhấn Exit - Nhấp chọn OK để tạo giao diện bắt đầu với giao diện trống ta hình ảnh giao diện GUIDE sau: - Trước tạo giao diện ta lưu File lại, Matlab tự động lưu file, file đuôi m file đuôi fig ta nhấn F5, Matlab chuyển đường dẫn đến thư mục lưu file, chọn nơi cần lưu nhấn Save V MÔ TẢ CHỨC NĂNG CÁC CÔNG CỤ TRONG GIAO DIỆN GUIDE - Trong giao diện thao tác để tùy biến công cụ phù hợp với mục đích sử dụng Mô tả chức công cụ bản: 1) Nhấp chuột vào để thay đổi độ rộng giao diện 2) Là nơi để cân chỉnh nút, biểu tượng giao diện 3) Là nơi để tạo giao diện liên kết với giao diện 4) Nút Play (Run) để thực thi chương trình - Phía bên trái nhóm biểu tượng Matlab GUIDE hỗ trỡ sẵn: + Push Button: nút nhấn, nhấn vào thực thi lệnh cấu trúc hàm callback + Slider: trượt cho phép người dùng di chuyển trượt để thục thi lệnh + Radio Button: Nó giống Check Box thường sử dụng để tạo lựa chọn nhất, tức lần chọn số nhóm nhiều nút Khi ô chọn ô lại nhóm bị bỏ chọn + Check box: Sử dụng để đánh dấu tích (thực thi) vào check nhiều ô để thực thi + Edit Text: nơi kí tự nhập vào từ người dùng, người dùng thay đổi + Static Text: Là kí tự hiển thị thông qua callback, thông thường để viết nhãn cho biểu tượng, người dùng thay đổi nội dung + Pop-up Menu: mở danh sách lực chọn người dùng nhấp chuột vào Chỉ chọn mục danh sách mục + List Box: hộp thoại danh sách cách mục, cho phép người dùng chọn nhiều mục + Toggle Button: nút nhấn có điều khiển, nhấp chuột nhả ra, nút nhấn giữ lệnh thực thi, nhấp chuột vào lần thứ 2, nút nhấn nhả ra, hủy bỏ lệnh vừa thực thi + Table: tạo bảng tương tự Excel + Axes: Đây giao diện đồ họa hiển thị hình ảnh, có nhiều thuộc tính bao gồm: không gian 2D (theo trục đứng trục ngang), 3D (hiển thị không gian chiều) + Panel: Tạo mảng nhóm biểu tượng lại với giúp ta dễ kiểm soát thao tác di chuyển + Button Group: quản lí lựa chọn nút Radio Button + Active Control: Quản lí nhóm bút chương trình liên quan với Active VI GIỚI THIỆU HỘP THOẠI INSPECTOR - Tất hộp thoại bên trái vừa nêu để sử dụng, nhấp chọn kéo thả vào vùng cần thiết kế, hộp thoại có thông số chỉnh riêng, để chỉnh thông số liên quan đến hộp thoại ta nhấp đôi vào hộp thoại (hoặc click chuột phải chọn Property Inspector) hộp thoại Inspector sau, dùng trượt kéo xuống để xem hết chức năng: - Phía bên trái Menu Inspector tên thuộc tính, gọi thực thi thuộc tính lệnh - Phía bên trái giá trị thuộc tính, giá trị người dùng đặt, thay đổi thông qua lệnh gọi (callback), thiết lập trước • Ở sơ lược giao diện GUIDEde người dùng, sau trình bày chi tiết cách tạo giao diện thực tế với yêu cầu toán đề CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ GIAO DIỆN (GUIDE) Trong phần này, giải thích thông số Inspector đồng thời chỉnh sửa hộp thoại trình bày song song I THIẾT KẾ GIAO DIỆN - Nhấn tổ hợp phím Ctrl + S để thực lưu file, sau chọn đường dẫn để lưu file (Chú ý không lưu file với biến đặc biệt số khởi đầu), nhấn save Matlab tự động tạo file gồm file m file fig, file m Mfile chứa hàm Matlab tạo sẵn hỗ trợ giao diện - Lần lượt kéo thả nút hình sau: (HÌNH) - Mỗi hộp thoại có Inspector , cách nhâp đúp chuột vào chuột phải chọn Property Inspector II MỘT VÀI THUỘC TÍNH CỦA ĐỐI TƯỢNG TRONG MENU INSPECTOR - Sau bảng mô tả giá trị thuộc tính hộp thoại hình, tiếnhành thay đổi giá trị tương ứng theo bảng sau: (BẢNG) - Hình sau mô tả cách thay đổi giá trị ô String Select Function: (HÌNH) + Sau viết xong, nhấn OK để lưu lại - Sauk hi chỉnh sửa thông số ta dùng chuột để di chuyển hộp thoại, bố trí hộp thoại theo mong muốn, ta giao diện sau: (HÌNH) III MỘT VÀI CHỨC NĂNG MỞ RỘNG - Chú ý, để tạo thẳng hàng, cột hộp thoại cho đẹp mắt ta làm sau: Nhấn giữ phím Ctrl nhập vào hộp thoại muốn chỉnh sửa, Trên Menu chọn Align Objects Hộp thoại Align sau: - Trong hộp thoại ta cân chỉnh nút, nhóm nút cho chúng thẳng hàng, thẳng cột Sau cân chỉnh nhấn nút Apply để lưu thay đổi - Bây ta thiết lập thuộc tính chung cho giao diện (toàn vùn thiết kế hay giao diện) + Nhấp đúp chuột vào vị trí giao diện để vào hộp thoại Inspector (hoặc menu chọn View -> Property Inspector), hộp thoại Inspector sau: + Thiết lập Tag “exit” - Tiếp tục tùy chọn nâng cao , vào Menu Tools -> GUIDE Options Hộp thoại sau: - Trên hộp thoại Resize behavior chọn dòng số (Proportional), dòng cho phép người dùng thay đổi khích thước giao diện đối tượng tự động thay đổi kích thước phù hợp với giao diện, nhấn OK để lưu thay đổi CHƯƠNG : THỰC THI HÀM TRONG GUIDE Ở phần câu lệnh giải thích thực thi I GIAO DIỆN TRONG MFILE - Khi cân chỉnh xong toàn giao diện GUIDE, nhấn F5 (hoặc nhân tổ hợp phím Ctrl + T nhấp vào biểu tượng Menu) - Khi Run, Matlab tự chạy file m hiển thị doa diện đồ họa lên hình ta bắt đầu thao tác với file m - Khi ta chưa thao tác Trong file m xuất hình, đó, tất hàm function Matlab hỗ trợ tạo sẵn hàm chức có liên quan, ta việc thao tác - Mỗi sau hàm có thích bên (sau dấu %), ta xóa toàn chúng đễ dễ nhìn không ảnh hưởng đến hàm - Trong Mfile có sẵn hàm callback, ta tìm Mfile hàm liên quan để viết câu lệnh, nhiên, để nhanh làm sau: + Quay lại hình giao diện GUIDE vừa thiết kế, nhấp vào hộp thoại muốn thực thi hàm callback, nhấp chuột phải chọn View Callbacks -> Callback + Sau hàm callback tự động gọi trỏ chuột tìm đến vị trí Mfile - Bây muốn gọi hàm ta thực Sau tiến hành viết câu lệnh cho II MỘT SỐ HÀM TRONG GUIDE - Hàm callback lập trình cho nút button, checkbox, edit text… static text axes… hàm callback - Mỗi callback viết với cấu trúc sau: function Tag_Callback(hObject, eventdata, handles) - Với Tag giá trị Tag mà ta đặt tạo giao diện Các hàm chứa bên Callback bao gồm hObject, evendata,handles + hObject hàm truy cập nội function riêng lẽ + Evendata hàm xác đinh thuộc tính function + Handles hàm truy cập liên kết function, bao gồm tất cấu trúc củangười dùng, sử dụng để truy xuất qua điều khiển khác - Hàm Get cho phép ta gọi thuộc tính đối tượng - Hàm Set cho phép ta đặt giá trị cho thuộc tính đối tượng III KHÁI NIỆM BIẾN HỆ THỐNG • Để dễ dàng việc tạo liên kết hàm callback với nhau, Matlab GUIDE hỗ hợ biến chung gọi biến hế thống giúp hàm callback sử dụng được, sau cách sử dụng: Trước bắt đầu lập trình ta tìm dòng sau Mfile them dòng sau: - Giải thích: handles.unit_input lúc biến trung gian hệ thống, hàm callback sử dụng nó, ban đầu ta gán cho giá trị =0 Chúng ta phải đặt hàm function OpeningFcn (xem hình) để biến khởi động chương trình bắt đầu chạy Để lấy giá trị ta việc viết câu lệnh tương tự sau: d=handles.unit_input; % gia tri dược lưu vào biến d - Hai hàm ta thường xuyên sử dụng đến là: - Biến hệ thống lưu lại với lệnh: Handles(hObject,handles) Đặt lệnh kết thúc hàm function mà ta đặt biến hệ thống - Biến hệ thống có nhiều tùy ý không trùng tên • Ở phần cuối có ví dụ cụ thể để hiểu rõ liên hệ biến đơn lẻ biến hệ thống CHƯƠNG 5: LẬP TRÌNH CÁC ĐỐI TƯỢNG CHƯƠNG 6: CÁCH SỬ DỤNG GIAO DIỆN - Để bắt đầu với giao diện, làm theo cách sau: + Trong hình thiết kế giao diện, nhấn phím F5 bàn phím + Nhấn vào biểu tượng nút Play hình thiết kế giao diện + Trong hình thao tác Mfile, nhấn phím F5 để chạy chương trình - Trước muốn sử dụng ta xếp menu theo trình tự tùy ý CHƯƠNG 7: CHƯƠNG TRÌNH Tài liệu tham khảo: Website: http://www.dientuvietnam.net/ https://www.youtube.com/ Matlab: Examples, Help  ... công cụ người lập trình tạo sẵn, cho tương tác người dùng giao diện chương trình, Mỗi chương trình người lập trình tạp sẵn giao diện thực vài chức năngđược người lập tình tạo sẵn giao tiếp với... Windowns gõ lệnh “GUIDEde” enter: ta giao diện sau: - Chọn: Dòng “Blank GUIDE (Default)”: để tao giao diện GUIDE bắt đầu với giao diện trống Các dòng lại để khởi động GUIDE với giao diện tạo sẵn +... đòi hỏi người lập trình phải có hiểu biết sâu trình độ - Ở với tập đơn giản giao diện, ta thực cách thứ để lập trình giao diện với công cụ hỗ trợ sẵn Matlab - Khi thao tác giao diện thay đổi