TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ-VẬT LÝ KĨ THUẬT BỘ MÔN : VẬT LÝ ĐIỆN TỬ BÁO CÁO MÔN : THỰC TẬP CHUYÊN ĐỀ 4 ĐỀ TÀI : LẬP TRÌNH GUIDE GIAO DIỆN Sinh viên thưc hiện: NGUYỄN THÀNH NAM 1113554 NGUYỄN HUY HOÀNG 1113160 TPHCM 22/4/2014 i LỜI NÓI ĐẦU Ngày xưa những công cụ tính toán thủ công bằng tay, hoặc những bàn tính cổ điển để hỗ trợ toán học, giờ đây với sự đổi mới của ngành điện tử, công nghệ thông tin, các công cụ tính toán hỗ trợ các ngành kĩ thuật hiện đại ra đời, với sự mạnh mẽ và nhanh chóng của các công cụ phần mềm, các công cụ phần lớn đã thay thế cho việc thực hiện thủ công, giúp kiểm tra kết quả một cách nhanh chóng, giảm chi phí. Cùng với đó chính là các phần mềm… các công cụ hỗ trợ kĩ thuật như phần mềm Win cc, Protell, Protues, Mlap, Matlab…. Là những công cụ không thể thiếu trong ngành kĩ thuật. Sau đây mình sẽ giới thiệu phần mềm Matlab, một công cụ hỗ trợ tính toán và mô phỏng hệ thống hết sức trực quan và chính xác. Hẳn là phần mềm Matlab hiện nay không còn xa lạ gì với người dùng, nó là một công cụ hỗ trợ tính toán và mô phỏng thực tế rất mạnh, ngoài các tính năng để thực hiện những điều đó, Matlab còn hỗ trợ tạo giao diện người dùng (GUI), Chúng ta lần lượt tìm hiểu ứng dụng từ cơ bản để hiểu rõ được dao diện GUI là gì, làm thế nào để bắt đầu với GUI… Với đề tài về giao diện GUI chúng ta sẽ đi sâu vào nghiên cứu ứng dụng và phát triển GUI, phát triển giao diện người dùng. ii PHỤ LỤC PHẦN ĐẦU Lời nói đầu PHẦN GIỮA Phần 1 : Sơ lược về lập trình giao diện người dùng GUIDE trong matlab 1.1 GUI là gì? 1.2 Bắt đầu với GUI 1.3 Các bước thực hiện trước khi bắt đầu Phần 2 : Thao tác với GUI 2.1 Khởi động GUI 2.2 Mô tả chức năng công cụ trong giao diện GUI 2.3 Giới thiệu hộp thoại Inspector Phần 3 : Thiết kế giao diện GUI 3.1 Thiết kế giao diện 3.2 Tạo thuộc tính cho các đối tượng 3.3 Các tính năng mở rộng Phần 4 : Thực thi hàm 4.1 Giao diện M.file 4.2 Một số hàm trong GUI 4.3 Lập trình 4.3.1 Nút nhấn START iii 4.3.2 Bảng OPTIONS 4.3.3 Nút nhấn RESET 4.3.4 Nút nhấn EXIT 4.4 Chạy chương trình trên matlab Phần 5 : Hướng dẫn xuất file ứng dụng đuôi exe Phần 6 : Giao diện chương trình sau khi hoàn thành PHẦN CUỐI Tài liệu tham khảo 1 PHẦN 1: SƠ LƯỢC VỀ LẬP TRÌNH GIAO DIỆN NGƯỜI DÙNG (GUIDE) TRONG MATLAB 1.1 GUIDE LÀ GÌ ? - GUI (Graphical User Interface) là giao diện đồ họa có điều khiển bởi nhiều thanh công cụ được người lập trình tạo sẵn, cho tương tác giữa người dùng là giao diện chương trình, mỗi chương trình được người lập trình tạp sẵn giao diện thực hiện một vài chức năng được người lập tình tạo sẵn và giao tiếp với người sử dụng. - Ứng dụng của Matlab lập trình giao diện rất mạnh và dễ thực hiện, nó có thể tạo ra giao diện người dùng tương tự VBB, C++… - GUI bao gồm đầy đủ các chương trình hỗ trợ như thực hiện phép toán LOGIC, mô phỏng không gian 2D, 3D, đọc hiển thị dữ liệu, liên kết đa phương tiện. Giao tiếp với người dùng thông qua hình ảnh, các nút nhấn thực thi - Hầu hết GUI chỉ thực hiện (trả lời) lệnh người dùng thông qua các tác động của người dùng lên giao diện, người sử dụng không cần biết cấu trúc chương trình vẫn có thể thực hiện được. GUI được thực hiện thông qua các hàm CALLBACK, khi người dùng tác động lên giao diện bằng các cách khác nhau, hàm CALLBACK sẽ được gọi để thực thi. 1.2 BẮT ĐẦU VỚI GUI: - Có 2 phương pháp để lập trình GUI:  Cách đơn giản nhất là sử dụng công cụ có sẵn trong GUI Matlab để lập trình. Ưu điểm của cách này là dễ thực hiện và các hàm FUNCTION được GUI tự tạo sẵn. 2  Cách khác được lập trình từ siêu tệp Mfile bằng các hàm FUNCTION do người lập trình tự viết, nó có ưu điểm là tùy biến cao. Tuy nhiên cách này khó hơn và đòi hỏi người lập trình phải có hiểu biết sâu và trình độ. - Ở đây với những bài tập đơn giản về giao diện, ta thực hiện cách thứ nhất để lập trình giao diện với nhưng công cụ được hỗ trợ sẵn trong Matlab. - Khi thao tác trên giao diện chúng ta không thể thay đổi các hàm trong nó. 1.3 CÁC BƯỚC CẦN THỰC HIỆN TRƯỚC KHI BẮT ĐẦU: - Trước tiên để bắt đầu lập trình ta cần phải xác định mục đích của chương trình là gì? - Sau đó tiến hành xác định các bước thực hiện để mô phỏng giao diện người dùng sao cho hợp lí và chính xác. - Bước cuối cùng là viết chương trình và thực thi. Sơ đồ sau đây mô phỏng trình tự thực hiện với GUI: Hình 1.3.1 . Sơ đồ khối mô tả hoạt động của GUI khi thao tác trên giao diện. 3 - Khi bắt đầu với GUI, GUI tự động tạo ra các mã tập tin được thực thi bởi hàm Callback function. GUI thao tác trên những kí tự mà người dùng nhập vào vào chuyển sang dạng số học, nói cách khác, giao diện GUI tương tự như những lệnh thực thi trong Comment Windowns. - Tất cả các hàm callback thực thi những lệnh chứa trong nó. - Chúng ta nên sử dụng chức năng HELP của Matlab để tìm hiểu thêm tất cả cách hàm thực thi trong GUI, cách tạo và thao tác với GUI … 4 PHẦN 2: THAO TÁC VỚI GUI Đây là phiên bản Matlab R2012A, các phiên bản khác cũng có thể thao tác tương tự. 2.1 KHỞI ĐỘNG GUI: - Thực hiện khởi động Matlab đến GUI theo hình sau:  Khởi động Matlab từ biểu tượng Matlab trên màn hình desktop.  Trong cửa sổ Comment Windowns gõ lệnh “guide” và enter: ta được giao diện màn hình như sau: Hình 2.1.1: Khởi động GUI - Ta có các lựa chọn sau : * Blank GUI (Default): Hộp thoại GUI trống không có một điều khiển uicontrol nào cả. * GUI with Uicontrols: Hộp thoại GUI với một vài uicontrol như button, … Chương trình có thể chạy ngay. * GUI with Axes and Menu: Hộp thoại GUI với một uicontrol axes và 5 button, các menu để hiển thị đồ thị. * Modal Question Dialog: Hộp thoại đặt câu hỏi Yes, No. * Open Exiting GUI: Để mở 1 file có sẵn. - Nhấp Blank GUI (Default) chọn OK để tạo một giao diện bắt đầu với giao diện trống, ta được hình ảnh giao diện trong GUI như sau: Hình 2.1.2: Giao diện GUI 6 2.2 MÔ TẢ CHỨC NĂNG GIAO DIỆN GUI: Trong giao diện trên chúng ta có thể thao tác để tùy biến các thanh công cụ phù hợp với mục đích sử dụng. Hình 2.2.1: Giao diện GUI [...]... chúng thẳng hàng, thẳng cột và đều nhau Sau khi cân chỉnh nhấn nút Apply để lưu thay đổi - Bây giờ ta thiết lập thuộc tính chung cho giao diện (toàn bộ vùng thiết kế hay nền giao diện) : 13  Nhấp đúp chuột vào bất cứ vị trí nào trên nền giao diện để vào hộp thoại Inspector (hoặc trên menu chọn View -> Property Inspector), hộp thoại Inspector hiện ra như sau:  Thiết lập Tag là “exit” - Tiếp tục tùy... hàng,thẳng cột và đều nhau Sau khi cân chỉnh nhấn nút Apply để lưu thay đổi - Trên hộp thoại Resize behavior chọn dòng số 2 (Proportional), dòng này cho phép người dùng thay đổi khích thước của giao diện và các đối tượng cũng tự động thay đổi kích thước phù hợp với nền giao diện, nhấn OK để lưu thay đổi 20 PHẦN 4 : THỰC THI HÀM 4.1 GIAO DIỆN TRONG MFILE: - Khi đã cân chỉnh xong toàn bộ giao diện trong GUI,... trình soạn thảo mặc định của bạn , các tập tin mã kết hợp với giao diện đồ họa M-file editor Mở cửa sổ M-file Property Inspector Thiết lập các thuộc tính cảu các đối tượng điều khiển Nó cung cấp một danh sách tất cả các thuộc tính bạn có thể thiết lập và hiển thị các giá trị hiện tại của chúng Object Browser Hiển thị một danh sách phân cấp của các đối tượng trong giao diện đồ họa Run Lưu và chạy giao. .. đường đồ thị, tên đồ thị…nhưng không xóa trục tọa độ 4.3.4 NÚT EXIT  Lệnh : close; Đóng chương trình 28 4.4 CHẠY CHƯƠNG TRÌNH TRÊN MATLAB Sau khi lập trình cho các phím gọi cần thiết ta bắt đầu chạy chương trình chúng ta làm thao tác như sau : - Nhấn Run trên giao diện Edito M-file Sau khi nhấn Run chạy chương trình , matlab sẽ tự động Save lại M-file 29 PHẦN 5 : HƯỚNG DẪN XUẤT ỨNG DỤNG ĐUÔI EXE Để có... số 2 (Proportional), dòng này cho phép người dùng thay đổi khích thước của giao diện và các đối tượng cũng tự động thay đổi kích thước phù hợp với nền giao diện, nhấn OK để lưu thay đổi 14 PHẦN 3 : THIẾT KẾ GIAO DIỆN GUI ***Trong phần này, giải thích các thông số trong Inspector đồng thời chỉnh sửa trên từng hộp thoại sẽ được trình bày song song *** Yêu cầu : thiết kế ứng dụng có chức năng vẽ các tín... Run, Matlab sẽ tự chạy file m và hiển thị doa diện đồ họa lên màn hình ở đây ta bắt đầu thao tác với file m Hình 4.1.1: Giao diện Mfile - Khi ta chưa thao tác trong Trong file m xuất hiện như trên hình, trong đó, tất cả các hàm function đều được Matlab hỗ trợ tạo sẵn các hàm chức năng có liên quan, ta chỉ việc thao tác trên đó - Mỗi sau một hàm bất kì đều có các chú thích bên dưới (sau dấu %), ta có... mô tả cách thay đổi giá trị trong ô String của Select Function: Hình 3.2.1: Thiết lập các thuộc tính trong hộp thoại Inspector - Sau khi viết xong, nhấn OK để lưu lại 18 - Sau khi chỉnh sửa các thông số ta dùng chuột để di chuyển các hộp thoại, bố trí hộp thoại theo mong muốn, ta được giao diện như sau: Hình 3.2.2: Giao diện của ứng dụng 19 3.3 MỘT SỐ TÍNH NĂNG MỞ RỘNG: Chú ý, để tạo sự thẳng hàng, cột... viết câu lệnh cho nó 22 4.2 MỘT SỐ HÀM TRONG GUI: - Hàm callback được lập trình cho các nút button, checkbox, edit text… nhưng static text và axes… thì không có hàm callback - Mỗi một callback được viết với cấu trúc như sau: - function Tag_Callback(hObject, eventdata, handles) - Với Tag chính là giá trị của Tag mà ta đã đặt khi tạo giao diện Các hàm chứa bên trong callback bao gồm hObject, evendata,handles... NĂNG CÁC CÔNG CỤ CƠ BẢN Công cụ Layout editor Mô tả Chọn các thành phần từ bảng thành phần, trình bày, và sắp xếp chúng trong các khu vực bố trí (Tùy chỉnh hiện tên các thành phần: File => Preferences) Align Objects Dùng để sắp xếp các đối tượng điều khiển Menu Editor Tạo menu cho giao diện Tab Order Editor Thiết lập các tab và sắp xếp thứ tự của các thành phần trong bố trí của bạn Toolbar Editor Thanh... DẪN XUẤT ỨNG DỤNG ĐUÔI EXE Để có thể dịch ứng dụng chúng ta vừa làm ra yêu cầu bạn phải có toolbox MATLAB® Compiler™ Tuy nhiên chương trình matlab cũng hỗ trợ biên dịch chương trình Deploytool mình xin giới thiệu cách tạo file exe bằng Deployment Tool Công cụ giao diện thân thiện, không phải gõ lệnh, chúng ta làm theo các bước sau đây : bước 1 Chọn công cụ biên dịch C Bước này chỉ cần thực hiện 1 . tạo một giao diện bắt đầu với giao diện trống, ta được hình ảnh giao diện trong GUI như sau: Hình 2.1.2: Giao diện GUI 6 2.2 MÔ TẢ CHỨC NĂNG GIAO DIỆN GUI: Trong giao diện trên. giao diện đồ họa có điều khiển bởi nhiều thanh công cụ được người lập trình tạo sẵn, cho tương tác giữa người dùng là giao diện chương trình, mỗi chương trình được người lập trình tạp sẵn giao. exe Phần 6 : Giao diện chương trình sau khi hoàn thành PHẦN CUỐI Tài liệu tham khảo 1 PHẦN 1: SƠ LƯỢC VỀ LẬP TRÌNH GIAO DIỆN NGƯỜI DÙNG (GUIDE) TRONG MATLAB 1.1 GUIDE LÀ GÌ ?