實時數(shù)據(jù)曲線繪制的Qt編程實現(xiàn)

1、年月第卷增刊四川大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）（）文章編號：【）實時數(shù)據(jù)曲線繪制的編程實現(xiàn)楊盛毅，文方，師嬌（貴州大學(xué)電氣工程學(xué)院。貴陽；北京理工大學(xué)宇航科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京）摘要：動態(tài)繪制和顯示實時數(shù)據(jù)曲線是工業(yè)測控系統(tǒng)中一項重要功能本文提出了一種利用編程動態(tài)繪制實時數(shù)據(jù)曲線的方案，解決了由于繪制時間較長而無法滿足實時顯示要求的問題，并通過實例介紹了其具體實現(xiàn)方法實踐證明該繪制方案能滿足實時監(jiān)控的要求關(guān)鍵詞：測控系統(tǒng)；實時數(shù)據(jù)曲線；中圖分類號：文獻(xiàn)標(biāo)識碼：，（，）：，：，引言工業(yè)測控系統(tǒng)中，常用動態(tài)實時數(shù)據(jù)曲線來監(jiān)測某些量在工作環(huán)境變化時的控制穩(wěn)定性從而動態(tài)繪制實時數(shù)據(jù)曲線成為測控軟件開發(fā)中的重要一環(huán)

2、，而動態(tài)繪制實時數(shù)據(jù)曲線存在由于繪制時間較長而無法滿足實時顯示要求、繪制數(shù)據(jù)量大、動態(tài)平滑顯示等問題是由挪威公司開發(fā)的一個跨平臺的圖形應(yīng)用程序開發(fā)框架，基于“信號一槽”的通訊機(jī)制，并具有高度模塊化、可重用性好、運行速度快、可移植性好等特點，對于用戶開發(fā)來說是非常方便目前主要用于下的開發(fā)同時還是跨平臺的，它使得跨平臺軟件編程直觀、簡易和方便但同其它編程工具一樣，也不具備直接的動態(tài)曲線繪制能力，必須借助一些編程技術(shù)來實現(xiàn)我們提出了一種利用編程動態(tài)繪制實時數(shù)據(jù)曲線的方案，解決了由于繪制時間較長而無法滿足實時顯示要求的問題實時數(shù)據(jù)曲線繪制的基本思路所謂數(shù)據(jù)曲線，實質(zhì)上是由許多直線首尾相連組合而成，在繪

3、圖區(qū)中用直線連接兩數(shù)據(jù)點來實現(xiàn)，通過函數(shù)可設(shè)定繪圖區(qū)大小及繪圖原點坐標(biāo)數(shù)據(jù)曲線上前一時刻數(shù)據(jù)點通常在曲線上最左端顯示，隨著時間推移，整條曲線自右向左移動實現(xiàn)曲線的動態(tài)平移必然涉及到曲線的消收稿日期：作者簡介：楊盛毅（一），男，布依族，貴州平塘人，在讀碩士研究生，研究方向為計算機(jī)測控技術(shù)四川大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）增刊隱或重繪，常用的兩種繪圖方式為：一種方式是將畫線對象的屬性設(shè)為與或，然后在原位置重繪曲線，單一背景色的情況下，也可直接用背景色重繪曲線，實現(xiàn)曲線的動態(tài)效果；另一種方式是通過調(diào)用函數(shù)實現(xiàn)曲線的平滑移動上述兩種常用繪制方案，雖然解決了大數(shù)據(jù)量、動態(tài)平滑顯示的問題，但實時性不佳，所以本文提

4、出一種新的數(shù)據(jù)繪制方案本方案中數(shù)據(jù)曲線上各點縱坐標(biāo)反映實時數(shù)據(jù)的大小，通過記錄次新點數(shù)據(jù)，并更新最新點數(shù)據(jù)，在定時器中使用類中函數(shù)定時將圖象向左卷動一定像素，卷動后函數(shù)發(fā)送繪制事件繪制事件中，只繪制由于卷動而空出的區(qū)域，利用函數(shù)將最新數(shù)據(jù)點與次新數(shù)據(jù)點以直線相連，即可實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)曲線自右向左的平滑移動效果繪圖區(qū)內(nèi)實時曲線的數(shù)據(jù)量由函數(shù)卷曲的像素值所決定，即卷曲的像素越多，數(shù)據(jù)量越少，卷曲的像素越少，數(shù)據(jù)量越多條件允許時，應(yīng)增加實時曲線的數(shù)據(jù)量，更有利于監(jiān)控現(xiàn)場環(huán)境的變化趨勢同時為了避免繪圖區(qū)數(shù)據(jù)點過于擁擠，可在當(dāng)前繪圖區(qū)顯示一部分?jǐn)?shù)據(jù)曲線，通過滾動條查看數(shù)據(jù)曲線的其它部分實時曲線繪制的實時性由

5、于繪制時間較長而無法滿足實時顯示的要求，是實時數(shù)據(jù)曲線繪制中存在的普遍問題我們提出的方案，由于每次繪制時所需繪制的數(shù)據(jù)極（）聲明模塊級變量；（）在類構(gòu)造函數(shù)中添加代碼（）（）為公有槽和添加代碼：；（）：少，所以能有效提高繪制的實時性在程序中，通過調(diào)用函數(shù)獲取計算機(jī)定時器的當(dāng)前值，并調(diào)用函數(shù)獲取計算機(jī)定時器的頻率，通過計算繪制后計算機(jī)定時器的值與繪制前計算機(jī)定時器的值之差，再乘以定時器頻率，即可得到繪制所花費的時間目前常用的定時器頻率在×左右，所以采用該方法計算繪制所花費的時間可以精確到一通過實驗，得到本文所述方案的平均繪制時間為，而采用雙緩沖繪制方案的平均繪制時間為，由此可見，我們提

6、出的方案有效的提高了繪制的實時性程序?qū)嵗颂幰砸粋€完整的程序?qū)嵗f明實時數(shù)據(jù)曲線的繪制方法（）首先構(gòu)造實時繪圖類創(chuàng)建類，它以公有方式繼承于由于該類定義了信號和槽，所以必須將宏置于類定義的開始處在類中分別創(chuàng)建公有槽和，前者是開始繪制控制函數(shù)，后者是停止繪制控制函數(shù)再創(chuàng)建公有函數(shù)和，前者用于繪制實時曲線，后者用于繪制網(wǎng)格最后重載事件和，前者用于實現(xiàn)繪制事件，后者用于實現(xiàn)定時功能定義定時器實時數(shù)據(jù)曲線的橫坐標(biāo)實時數(shù)據(jù)嚙線的最新點數(shù)據(jù)實時數(shù)據(jù)曲線的次新點數(shù)據(jù)最新點數(shù)據(jù)向次新點數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)變量繪制與初始化判斷邏輯變量將繪制區(qū)域的背景設(shè)置為黑色設(shè)置定時器的初值設(shè)置實時數(shù)據(jù)曲線的橫坐標(biāo)的初值設(shè)置實時數(shù)據(jù)曲線中

7、轉(zhuǎn)變量的初值設(shè)置為繪制設(shè)置每產(chǎn)生一個定時事件年楊盛毅等：實時數(shù)據(jù)曲線繪制的編程實現(xiàn)：；（）；（）；（）為公有函數(shù)和添加代碼（）：（）；（；）設(shè)置為初始化設(shè)置停止定時器重新繪制繪圖區(qū)將畫筆顏色設(shè)置為綠色繪制網(wǎng)格的縱軸（）（，）；（，一，）；）（一一一）繪制網(wǎng)格的橫軸（，一，）；）；（）：（）；將畫筆顏色設(shè)置為紅色將最新點數(shù)據(jù)通過中轉(zhuǎn)變量傳遞給次新點（，一，一）；將最新點數(shù)據(jù)和次新點數(shù)據(jù)用直線連接（）重載事件和（）：（）；（，（），（）；（一，一，）；（一）（）；（）；（；（）：（一（）一）（一，）；（）；）：（）；）（）新建一個工程在窗體上添加一個類的對象，在其中繪制實時數(shù)據(jù)曲線；創(chuàng)建兩個命令按

8、鈕：和并用下列代碼將對應(yīng)的信號和槽連接起來（，（），（）；將開始鍵的單擊信號與對象的槽連接在一（，（設(shè)置繪制設(shè)備的物理坐標(biāo)設(shè)置畫筆的邏輯坐標(biāo)判斷是繪制曲線還是要初始化繪制網(wǎng)格繪制曲線實時數(shù)據(jù)曲線的橫坐標(biāo)的初始化實時數(shù)據(jù)曲線中轉(zhuǎn)變量初始化判斷是否是我們需要的定時器向左卷動個像素裝人最新數(shù)據(jù)若不是需要的定時器，將它傳遞給基類（），（）；將停止鍵的單擊信號與對象的槽連接在一程序編譯運行后的效果如圖所示，繪圖窗口中的數(shù)據(jù)曲線每隔一個定時時間自右向左移動設(shè)定像素當(dāng)然，為了界面的美觀和讀數(shù)方便，可在繪圖窗口周圍加上坐標(biāo)刻度等，本文的程序示例主要實現(xiàn)動態(tài)繪制實時數(shù)據(jù)曲線，其它功能的實現(xiàn)程序日女學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）增刊結(jié)語動憊繪制寅時數(shù)榔曲線是測控系統(tǒng)中的重要功能模塊，我們提出了一種利朋編程動態(tài)繪制實時數(shù)據(jù)曲線的方案，解陡由于繪制時問較而無法滿足實時顯示要求的問題，具有一定實用價值文中程序的數(shù)據(jù)均是隨機(jī)模擬的，實際測控系統(tǒng)中只需用采集輸數(shù)據(jù)或控制輸出數(shù)據(jù)替換掉模擬數(shù)據(jù)即可程序圻例僅在同卟繪田窗口中動態(tài)繪制了單通道數(shù)據(jù)曲線如需同時顯示通道數(shù)據(jù)曲線，需將文中