原文連結  http://www.th7.cn/Program/Python/201408/260706.shtml

一、專案背景：

看了matplotlib for developers這本書，基本掌握了在pyqt中顯示曲線的做法，於是自己寫一個。

二、需求描述：

1）X軸顯示時間點，顯示長度為1分鐘，每一秒鐘繪製一個點，X軸長度超過1分鐘，則左移1秒刻度，實現動態效果

2）Y軸顯示隨機變化的數值，1-100

三、準備工作

1環境：python3.3，eric5，pyqt4

四、開始動手：

使用Eric建立新專案：

 

 在設計編碼前期主要用到Eric的兩個視窗：原始碼和窗體瀏覽器，類似。

 

在窗體瀏覽器中，右鍵，new Form，窗體型別選擇Main Window，如下：

 

儲存時，取名為MplMainWindow。

 

在介面上放兩個PushButton，水平佈局，然後放一個Widget，修改名稱、水平及垂直策略。

介面設計如下：

 

最後執行網格佈局。

為了嵌入Matplotlib在mplCanvas中，需要將mplCanvas升級，右鍵執行Promote，輸入類名稱為MplCanvasWrapper，這個類就是編寫matplotlib程式碼的，檔名稱為mplCanvasWrapper。

 

點選新增，然後點選提升。

儲存當前設計的窗體。

到此就完成了

介面設計，qt的介面儲存的內容是xml的，需要轉換成程式碼，有兩種方式：

方法1：使用Eric自帶的功能：在窗體瀏覽器中，右鍵窗體ui檔案，執行compile form命令，此時會在當前ui檔案目錄中生成Ui_MplMainWindow.py檔案。

方法2：在cmd中執行命令【pyuic 4 –o 目的檔名 原檔名】，如下：

 

此時在專案資料夾中生成了一個MplMainWindow.py檔案。

在此文件中使用方式1，預設生成的檔名稱是Ui_MplMainWindow.py。

開啟這個檔案，做兩件事情：

1）在最後一行會有這麼一句：“from mplCodeWrapper import MplCodeWrapper”，與提升時輸入的類名檔名完全一致，把這句話剪下到檔案頂部，要不會報錯的。

2）將窗體的繼承由object改為QtGui.QMainWindow

然後我們要建立檔案mplCodeWrapper.py

在Eric的原始碼瀏覽器中，新建檔案，儲存為mplCodeWrapper.py，寫上兩句空程式碼：

from PyQt4 import QtCore

from PyQt4 import QtGui

from Ui_MplMainWindow import Ui_MainWindow

class Code_MainWindow(Ui_MainWindow):#修改為從Ui_MainWindow繼承

    def __init__(self, parent = None):

        super(Code_MainWindow, self).__init__(parent)

        pass

到此為止，整個框架搭起來了，介面檔案和繪圖檔案都有了。

下面為窗體新增事件處理。

本著介面和程式碼分離的原則，我們新建一個py檔案，用於編寫介面程式碼

在當前目錄中新建檔案Code_MplMainWindow.py，主要用來繫結按鈕事件及中間邏輯。

上面說了一堆，可能不是很明白為什麼要這麼改，在此畫出類圖如下：

 

PyQt生成的檔案Ui_MplMainWindow屬於純介面檔案，類似於C#的designer檔案，Code_MplMainWindow檔案類似於C#的cs檔案，而繪圖的邏輯放在MplCanvasWrapper中，這樣介面和實現就分離了。

如何讓X軸顯示時間並動起來呢？

1）  關於X軸顯示時間，matplotlib提供了plot_date方法

2）  設計一個執行緒，用於產生資料和繪圖，根據功能單一原則，我們需要將產生資料和繪圖分成兩類來實現，一個數據處理類，一個畫板類。完善後的類圖如下：

 

注意幾點：

1）  窗體關閉時，要有關閉確認提示，通過重寫closeEvent實現

2）  執行緒要有退出訊號

完整程式碼如下：

1）  Ui_MplMainWindow.py

# -*- coding: utf-8 -*-

# Form implementation generated from reading ui file 'MplMainWindow.ui'

#

# Created: Mon Aug 11 14:18:31 2014

#      by: PyQt4 UI code generator 4.10.3

#

# WARNING! All changes made in this file will be lost!

from PyQt4 import QtCore, QtGui

from mplCanvasWrapper import MplCanvasWrapper

try:

    _fromUtf8 = QtCore.QString.fromUtf8

except AttributeError:

    def _fromUtf8(s):

        return s

try:

    _encoding = QtGui.QApplication.UnicodeUTF8

    def _translate(context, text, disambig):

        return QtGui.QApplication.translate(context, text, disambig, _encoding)

except AttributeError:

    def _translate(context, text, disambig):

        return QtGui.QApplication.translate(context, text, disambig)

#inheritent from QtGui.QMainWindow

class Ui_MainWindow(QtGui.QMainWindow):

    def setupUi(self, MainWindow):

        MainWindow.setObjectName(_fromUtf8("MainWindow"))

        MainWindow.resize(690, 427)

        self.centralWidget = QtGui.QWidget(MainWindow)

        self.centralWidget.setObjectName(_fromUtf8("centralWidget"))

        self.gridLayout = QtGui.QGridLayout(self.centralWidget)

        self.gridLayout.setObjectName(_fromUtf8("gridLayout"))

        self.horizontalLayout = QtGui.QHBoxLayout()

        self.horizontalLayout.setObjectName(_fromUtf8("horizontalLayout"))

        self.btnStart = QtGui.QPushButton(self.centralWidget)

        self.btnStart.setObjectName(_fromUtf8("btnStart"))

        self.horizontalLayout.addWidget(self.btnStart)

        self.btnPause = QtGui.QPushButton(self.centralWidget)

        self.btnPause.setObjectName(_fromUtf8("btnPause"))

        self.horizontalLayout.addWidget(self.btnPause)

        spacerItem = QtGui.QSpacerItem(40, 20, QtGui.QSizePolicy.Expanding, QtGui.QSizePolicy.Minimum)

        self.horizontalLayout.addItem(spacerItem)

        self.gridLayout.addLayout(self.horizontalLayout, 0, 0, 1, 1)

        self.mplCanvas = MplCanvasWrapper(self.centralWidget)

        sizePolicy = QtGui.QSizePolicy(QtGui.QSizePolicy.Expanding, QtGui.QSizePolicy.Expanding)

        sizePolicy.setHorizontalStretch(0)

        sizePolicy.setVerticalStretch(0)

        sizePolicy.setHeightForWidth(self.mplCanvas.sizePolicy().hasHeightForWidth())

        self.mplCanvas.setSizePolicy(sizePolicy)

        self.mplCanvas.setObjectName(_fromUtf8("mplCanvas"))

        self.gridLayout.addWidget(self.mplCanvas, 1, 0, 1, 1)

        MainWindow.setCentralWidget(self.centralWidget)

        self.retranslateUi(MainWindow)

        QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(MainWindow)

    def retranslateUi(self, MainWindow):

        MainWindow.setWindowTitle(_translate("MainWindow", "MainWindow", None))

        self.btnStart.setText(_translate("MainWindow", "開始", None))

        self.btnPause.setText(_translate("MainWindow", "暫停", None))

2）Code_MplMainWindow.py

from PyQt4 import QtGui, QtCore

from Ui_MplMainWindow import Ui_MainWindow

class Code_MainWindow(Ui_MainWindow):

    def __init__(self, parent = None):

        super(Code_MainWindow, self).__init__(parent)

        self.setupUi(self)

        self.btnStart.clicked.connect(self.startPlot)

        self.btnPause.clicked.connect(self.pausePlot)

    def startPlot(self):

        ''' begin to plot'''

        self.mplCanvas.startPlot()       

        pass

    def pausePlot(self):

        ''' pause plot '''

        self.mplCanvas.pausePlot()       

        pass

    def releasePlot(self):

        ''' stop and release thread'''

        self.mplCanvas.releasePlot()

    def closeEvent(self,event):

        result = QtGui.QMessageBox.question(self,

                      "Confirm Exit...",

                      "Are you sure you want to exit ?",

                      QtGui.QMessageBox.Yes| QtGui.QMessageBox.No)

        event.ignore()

        if result == QtGui.QMessageBox.Yes:

            self.releasePlot()#release thread's resouce

            event.accept()

if __name__ == "__main__":

    import sys

    app = QtGui.QApplication(sys.argv)

    ui = Code_MainWindow()

    ui.show()

sys.exit(app.exec_())

3）mplCanvasWrapper.py

from PyQt4 import  QtGui

from matplotlib.backends.backend_qt4agg import  FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas

from matplotlib.backends.backend_qt4agg import NavigationToolbar2QTAgg as NavigationToolbar

from matplotlib.figure import Figure

import numpy as np

from array import array

import time

import random

import threading

from datetime import datetime

from matplotlib.dates import  date2num, MinuteLocator, SecondLocator, DateFormatter

X_MINUTES = 1

Y_MAX = 100

Y_MIN = 1

INTERVAL = 1

MAXCOUNTER = int(X_MINUTES * 60/ INTERVAL)

class MplCanvas(FigureCanvas):

    def __init__(self):

        self.fig = Figure()

        self.ax = self.fig.add_subplot(111)

        FigureCanvas.__init__(self, self.fig)

        FigureCanvas.setSizePolicy(self, QtGui.QSizePolicy.Expanding, QtGui.QSizePolicy.Expanding)

        FigureCanvas.updateGeometry(self)

        self.ax.set_xlabel("time of data generator")

        self.ax.set_ylabel('random data value')

        self.ax.legend()

        self.ax.set_ylim(Y_MIN,Y_MAX)

        self.ax.xaxis.set_major_locator(MinuteLocator())  # every minute is a major locator

        self.ax.xaxis.set_minor_locator(SecondLocator([10,20,30,40,50])) # every 10 second is a minor locator

        self.ax.xaxis.set_major_formatter( DateFormatter('%H:%M:%S') ) #tick label formatter

        self.curveObj = None # draw object

    def plot(self, datax, datay):

        if self.curveObj is None:

            #create draw object once

            self.curveObj, = self.ax.plot_date(np.array(datax), np.array(datay),'bo-')

        else:

            #update data of draw object

            self.curveObj.set_data(np.array(datax), np.array(datay))

            #update limit of X axis,to make sure it can move

            self.ax.set_xlim(datax[0],datax[-1])

        ticklabels = self.ax.xaxis.get_ticklabels()

        for tick in ticklabels:

            tick.set_rotation(25)

        self.draw()

class  MplCanvasWrapper(QtGui.QWidget):

    def __init__(self , parent =None):

        QtGui.QWidget.__init__(self, parent)

        self.canvas = MplCanvas()

        self.vbl = QtGui.QVBoxLayout()

        self.ntb = NavigationToolbar(self.canvas, parent)

        self.vbl.addWidget(self.ntb)

        self.vbl.addWidget(self.canvas)

        self.setLayout(self.vbl)

        self.dataX= []

        self.dataY= []

        self.initDataGenerator()

    def startPlot(self):

        self.__generating = True

    def pausePlot(self):

        self.__generating = False

        pass

    def initDataGenerator(self):

        self.__generating=False

        self.__exit = False

        self.tData = threading.Thread(name = "dataGenerator",target = self.generateData)

        self.tData.start()

    def releasePlot(self):

         self.__exit  = True

         self.tData.join()

    def generateData(self):

        counter=0

        while(True):

            if self.__exit:

                break

            if self.__generating:

                newData = random.randint(Y_MIN, Y_MAX)

                newTime= date2num(datetime.now())

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