完整版matlab电子教案9.docx
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完整版matlab电子教案9
4.3用户界面控制对象（Uicontrol）
除了菜单外，控制对象是另一种实现用户与计算机交互的主要手段。
用户界面控制对象（Uicontrol）是这样一类图形界面对象：
用户用鼠标在控制对象上进行操作，单击鼠标时，将会使应用程序作出响应，并执行某些预定的功能子程序（Callback）。
控制对象的结果是可见的，又是可以改变应用程序的初始状态。
4.3.1控制对象的创建
和创建菜单对象类似，同样有两种方式用于创建控制对象：
一是基于函数命令行的编程方式；二是基于GUI的方式。
（1）基于函数命令行的编程方式
使用控制对象函数uicontrol是创建控制对象的基本方法，函数的调用格式为：
h=uicontrol（'PropertyName1',value1,'PropertyName2',value2,…）
在当前图形窗口创建一个用户界面控制对象，并返回一个句柄值。
h=uicontrol（hfig,…）
在特定的图形窗口创建一个用户界面控制对象。
其中，h为待制作的用户界面控制对象的句柄，hfig为其父对象句柄，当hfig缺省时，系统将在当前图形界面上添加用户界面控制对象。
（2）基于GUI的方式
如图4.2，打开GUI设计工具集窗口，窗口的左侧便是各种类型的控制对象按钮栏。
单击要添加的控制对象按钮，在图形窗口中拖动鼠标“画出”所需要的位置和大小即可。
4.3.2控制对象的类型和属性
MATLAB提供了11种控制对象，每一种控制对象对应于不同的特定目的。
下面介绍这些控制对象的特征和实现的功能。
●坐标轴（Axis）:
设置坐标轴控制对象。
●框架（Frame）——该组件为一封闭的、可见的、图形窗口区域。
框架能使一用户图形界面中相关的控制组件能容易理解。
框架没有相关的回调程序。
只有控制组件能在框架中显示。
框架不是透明的，因此用户定义的组件先后顺序决定了组件是否被框架遮住或可见。
属性Stackingorder决定了控制组件的显示顺序：
第一个定义的组件最先显示，后面定义的控制组件则覆盖已经存在的组件。
若用户要用一框架包围一些组件，则必须第一个定义框架。
●校验框（check）——当单击检验框时，会执行一操作。
该组件对于提供用户多个独立的选择是很有用的。
要激活一校验框，只需用鼠标单击该组件即可，且选中的状态在组件上显示出来。
●可编辑文本框（edit）——允许用户输入与修改文本文字的区域。
当用户想把文字作为输入时，可使用该组件。
若一可编辑文本框有焦点，则单击文本框的菜单栏不会执行任何操作。
因此，在单击菜单条后，语句get（edit_handle,’String’）并没有返回当前编辑框中的内容。
因为系统必须执行回调函数来改变属性string的值，即使屏幕上显示的文字已经改变。
●列表框（list）——显示一些项目的列表（用命令string设置），且允许用户选择一个或多个项目。
属性Min与Max控制着选择的模式。
属性Value显示可选择的项目与包含着字符串列表中项目的索引；对于选择了多个项目则用向量表示。
在任何的能改变属性Value值的、鼠标松开的操作之后，系统MATLAB将马上执行列表框的回调函数。
因此，用户有必要增加一“Done”按钮，用于推迟当要多次选择项目时的操作。
在执行列表框回调函数Callback属性之前，列表框中项目的选择有单击或双击之分，对应于将图形窗口属性SelectionType设置为normal或open。
●弹出菜单（popup）——当组件被按下时，打开且显示一选择列表（用命令string设置）。
当没有打开时，该组件显示当前的选择项。
该组件对于用户想给其他用户提供一系列的互斥的选择项，又不想占用太多的区域。
●普通按钮（push）——当该组件被按下时，将执行一操作。
要激活一按钮，只需在按钮上按下鼠标按钮。
●单选按钮（radio）——该组件与校验框相类似，但它包含几个互斥的、而且相关的选项（例如在任意时刻，只能选择一个状态）。
要激活某一单选按钮，只需在该组件上按下鼠标即可。
被选中的组件同时显示出来。
●滑块（slide）——该组件允许用户通过移动某一范围之内的滑块来输入一指定的数值。
用户要移动一滑块，只需在滑块上按下鼠标不放，且在滑块方向上移动；或者是在滑槽内单击鼠标；或者是单击滑块条上的箭头。
当松开鼠标后，滑块所在位置将与一数值对应。
用户可以设置滑块的最大值、最小值与当前值等。
●静态文本框（text）——显示文本行。
静态文本经常作为其他控制对象标签，以提供其他用户相关信息，或者是显示一滑块的数值。
其他用户不能交互地改变静态文本，因此对于静态文本，没有相关的回调函数。
●触发按钮（toggle）——当该组件被单击且显示出它们的状态（on或者off）时，控制是否执行回调函数。
用法handle=uicontrol（parent）在父对象parent上生成一用户图形控制界面。
用户界面控制对象都是图形窗口的子对象，所以当窗口中没有坐标轴时，同样可以放置控制组件于图形窗口中。
handle=uicontrol（…,'PropertyName',PropertyValue,…）参量PropertyName为属性名，参量PropertyValue可为结构数组或者为单元数组，同时随意地返回刚生成的对象的句柄。
当然用户可以通过命令set与get来设置与询问生成对象的属性值。
表4.4列出了用于命令uicontrol对象的属性名。
每一属性名当作一描述该属性的链接。
表4.4
属性名
属性名含义
属性值
控制控件类型与显示
BackgroundColor
对象的背景颜色
有效值：
ColorSpec
缺省值：
与系统有关
Cdata
显示于对象之上的真颜色图片
有效值：
矩阵
ForegroundColor
文本字体的颜色
有效值：
ColorSpec
缺省值：
[000]（黑色）
SelectionHighlight
当对象被选中时突出显示
有效值：
on、off
缺省值：
on
String
用户控制界面的标签，也是列表框与弹出菜单中的项目
有效值：
任意有效的字符串
Visible
用户界面控制是否可见
有效值：
on、off
缺省值：
on
关于控件对象的一般信息
Children
用户界面控制界面没有子对象
Enable
用户界面控制是否可用
有效值：
on、inactive、off
缺省值：
on
Parent
用户界面控制对象的父对象
有效值：
图形窗口标量句柄
Selected
对象是否为选中状态
有效值：
on、off
缺省值：
off
SliderStep
滑块步长尺度
有效值：
二维向量
缺省值：
[0.0010.1]
Style
用户界面控制对象的类型
有效值：
pushbutton、edit、text、togglebutton、slider、radiobutton、popupmenu、listbox、frame
缺省值：
pushbutton
Tag
由用户指定的对象的标记符
有效值：
任意有效字符串
TooltipString
对象的工具提示
有效值：
任意有效字符串
Type
图形对象的类型
有效值：
字符串（只读）
缺省值：
uicontrol
UserData
用户指定的数据
有效值：
矩阵
控制控件对象的位置
Position
用户界面控制对象的大小与位置
有效值：
位置矩形
缺省值：
[20206020]
Units
解释属性position向量的单位
有效值：
pixels、character、normalized、points、centimeters
缺省值：
pixels
控制字体与标签
FontAngle
字符的倾斜度
有效值：
normal、italic、oblique
缺省值：
normal
FontName
字体系列名称
有效值：
字符串
缺省值：
与系统有关
FontSize
字体大小
有效值：
一标量
缺省值：
与系统有关
FontUnits
字体大小单位
有效值：
pixels、normalized、inches、centimeters、points
缺省值：
points
FontWeight
文本字体的磅值
有效值：
light、normal、demi、bold
缺省值：
normal
HorizontalAlignment
标签字符串的对齐方式
有效值：
left、center、left
缺省值：
决定于用户界面控制的对象
String
用户控制界面的标签，也是列表框与弹出菜单中的项目
有效值：
字符串
控制回调函数的执行
BusyAction
回调函数中断方式
有效值：
cancel、queue
缺省值：
queue
ButtonDownFcn
当按钮按下时执行的回调函数
有效值：
字符串
Callback
控制操作
有效值：
字符串
CreateFcn
在对象生成过程中执行的回调函数
有效值：
字符串
DeleteFcn
在对象删除过程中执行的回调函数
有效值：
字符串
Interruptible
回调函数中断的模式
有效值：
on、off
缺省值：
on
UIContextMenu
与界面控制中的对象相关的菜单（如按下鼠标右键）
有效值：
句柄
关于当前状态的一般信息
ListboxTop
第一个显示于列表框中的项目的索引
有效值：
标量
缺省值：
［１］
Max
最大值（与用户界面控制对象有关）
有效值：
标量
缺省值：
与系统有关
Min
最小值（与用户界面控制对象有关）
有效值：
标量
缺省值：
与系统有关
Value
用户界面控制对象的当前值
有效值：
标量或向量
缺省值：
与系统有关
控制组件的访问
HandleVisibility
句柄是否可从命令窗口中与GUIs中访问
有效值：
on、callback、off
缺省值：
on
HitTest
组件是否可由鼠标单击选中
有效值：
on、off
缺省值：
on
例4.3-1创建一个界面（图4-11）包含4种控件：
静态文本、选择开关、双位按键、控件区域框。
编写M脚本文件examGUI4.m，运行该文件便可得如图4-11所示的界面。
图1-11静态文本、选择开关、双位按键及控件区域框
[examGUI4.m]
clfreset
%以下三句对图形窗口的工具条，窗口及控件的位置和尺寸进行设置。
set（gcf,'menubar','none'）
set（gcf,'unit','normalized','position',[0.2,0.2,0.64,0.32]）;
set（gcf,'defaultuicontrolunits','normalized'）
h_axes=axes（'position',[0.05,0.2,0.6,0.6]）;%设置轴
t=0:
pi/50:
2*pi;y=sin（t）;plot（t,y）;%画sin（t）的图形
set（h_axes,'xlim',[0,2*pi]）;%设置轴上x坐标的范围
set（gcf,'defaultuicontrolhorizontal','left'）;%把y轴放在窗口的左边
htitle=title（'正弦曲线'）;
set（gcf,'defaultuicontrolfontsize',12）;%设置控件字体的大小
uicontrol（'style','frame',...
'position',[0.67,0.55,0.25,0.25]）;%设置框架控件
uicontrol（'style','text',...
'string','正斜体图名:
',...
'position',[0.68,0.77,0.18,0.1],...
'horizontal','left'）;%设置静态文本控件
hr1=uicontrol（gcf,'style','radio',...
'string','正体',...
'position',[0.7,0.69,0.15,0.08]）;%设置选择按钮控件1
set（hr1,'value',get（hr1,'Max'））;
%设置hr1属性value的值＝'max'（选择按钮有点提示选中此项）
set（hr1,'callback',[...
'set（hr1,''value'',get（hr1,''max''））,',...
'set（hr2,''value'',get（hr2,''min''））,',...
'set（htitle,''fontangle'',''normal''）,']）;
%选择按钮选中时，取normal字体
hr2=uicontrol（gcf,'style','radio',...%设置选择按钮控件2
'string','斜体',...
'position',[0.7,0.58,0.15,0.08],...
'callback',[...
'set（hr1,''value'',get（hr1,''min''））,',...
'set（hr2,''value'',get（hr2,''max''））,',...
'set（htitle,''fontangle'',''italic''）']）;
%选择按钮选中时，取斜字体
ht=uicontrol（gcf,'style','toggle',...%设置双位按钮，注意与单功能按钮的区别
'string','Grid',...
'position',[0.67,0.40,0.15,0.12],...
'callback','grid'）;
例4.3-2概率密度函数作图：
［glht_gui.m］
clfreset
%以下三句对图形窗口的工具条，窗口及控件的位置和尺寸进行设置。
set（gcf,'menubar','none','NumberTitle','off'）
set（gcf,'name','概率密度函数作图'）
set（gcf,'unit','normalized','position',[0.3,0.3,0.5,0.5]）;
set（gcf,'defaultuicontrolunits','normalized'）
h_axes=axes（'position',[0.1,0.2,0.6,0.6]）;%设置轴
set（gcf,'defaultuicontrolhorizontal','left'）;%把y轴放在窗口的左边
set（gcf,'defaultuicontrolfontsize',12）;%设置控件字体的大小
hp1=uicontrol（gcf,'style','push',...%设置按钮
'string','二项分布',...
'position',[0.75,0.70,0.2,0.1],...
'callback','glht1'）;
[glht1.m]
x=0:
10;
y=binopdf（x,10,0.5）;
plot（x,y,'+'）
title（'二项分布'）;
例4.3-3如图4-12建立数制转换对话框。
在左边输入一个十进制整数和2～16之间的数，单击“转换”按钮能在右边得到十进制数所对应的2～16进制字符串，单击“退出”按钮退出对话框。
程序如下[examGUI5.m]：
hf=figure（'Color',[0,1,1],'Position',[100,200,400,200],...
'Name','数制转换',...
'NumberTitle','off','MenuBar','none'）;
uicontrol（hf,'Style','Text','Units','normalized',...
'Position',[0.05,0.8,0.45,0.1],'Horizontal','center',...
'String','输入框','Back',[0,1,1]）;
uicontrol（hf,'Style','Text','Position',[0.5,0.8,0.45,0.1],...
'Units','normalized','Horizontal','center',...
'String','输出框','Back',[0,1,1]）;
uicontrol（hf,'Style','Frame','Position',[0.04,0.33,0.45,0.45],...
'Units','normalized','Back',[1,1,0]）;
uicontrol（hf,'Style','Text','Position',[0.05,0.6,0.25,0.1],...
'Units','normalized','Horizontal','center',...
'String','十进制数','Back',[1,1,0]）;
uicontrol（hf,'Style','Text','Position',[0.05,0.4,0.25,0.1],...
'Units','normalized','Horizontal','center',...
'String','2～16进制','Back',[1,1,0]）;
he1=uicontrol（hf,'Style','Edit','Position',[0.25,0.6,0.2,0.1],...
'Units','normalized','Back',[0,1,0]）;
he2=uicontrol（hf,'Style','Edit','Position',[0.25,0.4,0.2,0.1],...
'Units','normalized','Back',[0,1,0]）;
uicontrol（hf,'Style','Frame','Position',[0.52,0.33,0.45,0.45],...
'Units','normalized','Back',[1,1,0]）;
ht=uicontrol（hf,'Style','Text','Position',[0.6,0.5,0.3,0.1],...
'Units','normalized','Horizontal','center','Back',[0,1,0]）;
COMM=['n=str2num（get（he1,''String''））;',...
'b=str2num（get（he2,''String''））;',...
'dec=trdec（n,b）;',...
'set（ht,''string'',dec）;'];
uicontrol（hf,'Style','Push','Position',[0.18,0.1,0.2,0.12],...
'String','转换','Units','normalized','Call',COMM）;
uicontrol（hf,'Style','Push','Position',[0.65,0.1,0.2,0.12],...
'String','退出','Units','normalized','Call','close（hf）'）;
程序调用了trdec.m函数文件，该函数的作用是将任意十进制整数转换为2~16进制字符串。
trdec.m函数文件如下：
functiondec=trdec（n,b）
ch1='0123456789ABCDEF';%十六进制的16个符号
k=1;
whilen~=0%不断除某进制基数取余直到商为0
p（k）=rem（n,b）;
n=fix（n/b）;
k=k+1;
end
k=k-1;
strdec='';
whilek>=1%形成某进制数的字符串
kb=p（k）;
strdec=strcat（strdec,ch1（kb+1:
kb+1））;
k=k-1;
end
dec=strdec;
例4.3-4一元函数极值问题：
［jzwt_gui.m］
hf=figure（'Color',[0,1,1],'Position',[200,200,600,400],...
'Name','一元函数极值问题',...
'NumberTitle','off','MenuBar','none'）;
set（gcf,'defaultuicontrolfontsize',16）;
h_axes=axes（'Units','normalized','position',[0.43,0.15,0.5,0.5]）;%设置轴
uicontrol（hf,'Style','Text','Units','normalized',...
'Position',[0.05,0.8,0.25,0.1],'Horizontal','center',...
'String','函数式：
','Back',[0,1,1]）;
he1=uicontrol（hf,'Style','Edit','Position',[0.3,0.8,0.6,0.1],...
'Units','normalized','Back',[0,1,0]）;
uicontrol（hf,'Style','Text','Units','normalized',...
'Position',[0.1,0.6,0.15,0.1],'Horizontal','center',...
'String','极值：
','Back',[0,1,1]）;
uicontrol（hf,'Style','Frame','Position',[0.05,0.15,0.3,0.45],...
'Units','normalized','Back',[1,1,0]）;
uicontrol（hf,'Style','Push','Position',[0.1,0.45,0.2,0.1],...
'String','最大值','Units','normalized',...
'Call',['n=get（he1,''String''）;''jzwt1（n,1）;']）;
uicontrol（hf,'Style','Push','Position',[0.1,0.25,0.2,0.1],...
'String','最小值','Units','normalized',...
'Call',['n=get（he1,''String''）;''jzwt1（n,0）;']）;
[jzwt1.m]
functionjzwt1（st,m）
if（m==1）
[x,fval]=fminbnd（['-（'st'）'],0,1）;
fval=-fval;
else
[x,fval]=fminbnd（['（'st'）'],0,1）;
end
st=sym（st）;
ezplot（st）;
axis（[01-11]）;
holdon
plot（x,fval,'or'）
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