登录域名管理网站,百度 网站 说明,网站建设怎么在图片上加字,软件大全便携式动平衡仪Qt应用层详细设计方案#xff08;基于Qt Widgets#xff09;
版本#xff1a;1.0 日期#xff1a;2023年10月 一、系统概述
1.1 功能需求
开机流程#xff1a;长按电源键启动#xff0c;全屏显示商标动画#xff08;快闪3~4次#xff09;。主界面基于Qt Widgets
版本1.0 日期2023年10月 一、系统概述
1.1 功能需求
开机流程长按电源键启动全屏显示商标动画快闪3~4次。主界面三栏布局状态栏、工作区图标、导航栏支持点击图标跳转。模板系统保存/加载动平衡参数模板.tpl文件点击模板直接跳转至测量界面。实时显示双圆形仪表盘相位/角度、数据表格、实时曲线。
1.2 技术选型
开发框架Qt 6.5 Qt Widgets硬件平台STM32MP157Cortex-A7 M4双核界面设计工具Qt Designer文件格式JSON AES加密 二、应用层架构设计
2.1 分层架构
---------------------
| UI界面层 | - 使用Qt Designer设计的窗口和控件
---------------------
| 业务逻辑层 | - 模板管理、导航控制、数据处理
---------------------
| 硬件服务层 | - 与M4核通信共享内存/IPC、文件读写
---------------------2.2 模块划分
模块功能关键类/组件启动与主界面模块开机动画、主界面布局、图标响应SplashScreen MainWindow导航管理模块页面堆栈控制前进/后退QStackedWidget NavigationManager模板系统模块模板保存/加载、文件关联、桌面快捷方式生成TemplateManager QFileDialog实时显示模块相位/角度仪表盘、数据表格、实时曲线PhaseMeterWidget DataTableView配置模块平衡参数输入、传感器校准界面ConfigDialog CalibrationWizard 三、模块详细设计
3.1 启动与主界面模块
3.1.1 开机动画实现
// SplashScreen.cpp继承QWidget
void SplashScreen::showEvent(QShowEvent *event) {QPropertyAnimation *animation new QPropertyAnimation(this, opacity);animation-setDuration(1000);animation-setStartValue(1.0);animation-setEndValue(0.3);animation-setLoopCount(3); // 快闪3次animation-start(QAbstractAnimation::DeleteWhenStopped);
}3.1.2 主界面布局Qt Designer设计 Qt Designer设计文件MainWindow.ui 顶部状态栏QStatusBar QLabel日期 QProgressBar电量工作区图标网格QGridLayout QPushButton带图标底部导航栏QHBoxLayout QPushButton前进/后退 // MainWindow.cpp通过ui_MainWindow.h生成
void MainWindow::setupUi() {// 初始化网格布局2行5列QGridLayout *gridLayout new QGridLayout(centralWidget);for (int i 0; i 8; i) {QPushButton *btn new QPushButton(this);btn-setIcon(QIcon(iconPaths[i]));gridLayout-addWidget(btn, i / 5, i % 5);}
}3.2 导航管理模块
3.2.1 页面堆栈控制
// NavigationManager.cpp
void NavigationManager::switchToPage(QWidget *page) {QStackedWidget *stack qobject_castQStackedWidget*(parent());if (!stack-children().contains(page)) {stack-addWidget(page);}stack-setCurrentWidget(page);
}3.2.2 按钮事件绑定
// MainWindow.cpp
connect(ui-btn1Plane, QPushButton::clicked, []{ConfigDialog *configDialog new ConfigDialog(this);NavigationManager::switchToPage(configDialog);
});3.3 模板系统模块
3.3.1 模板文件格式JSON
{version: 1,rpm: 3000,plane_mode: 1,calibration: { sensor_id: SENSOR_001, offset: 0.12 }
}3.3.2 模板加载与文件关联
// TemplateManager.cpp
void TemplateManager::loadTemplate(const QString path) {QFile file(path);if (!file.open(QIODevice::ReadOnly)) return;QByteArray data file.readAll();QJsonDocument doc QJsonDocument::fromJson(decryptData(data));BalanceTemplate tpl parseJson(doc);emit templateLoaded(tpl); // 触发界面跳转
}// 文件关联双击事件
void FileBrowser::onFileDoubleClicked(const QString path) {if (path.endsWith(.tpl)) {TemplateManager::instance()-loadTemplate(path);NavigationManager::switchToPage(new BalancePage());}
}3.4 实时显示模块
3.4.1 自定义仪表盘控件
// PhaseMeterWidget.cpp继承QWidget
void PhaseMeterWidget::paintEvent(QPaintEvent*) {QPainter painter(this);painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);painter.setPen(QPen(Qt::red, 8));painter.drawArc(rect(), 90*16, -angle*16); // 角度转换为十六分一度
}3.4.2 数据表格动态更新
// DataTableView.cpp继承QTableWidget
void DataTableView::updateData(const QVectordouble data) {for (int i 0; i data.size(); i) {QTableWidgetItem *item new QTableWidgetItem(QString::number(data[i]));setItem(i, 0, item);}
}四、接口定义与数据流
4.1 硬件服务层接口
接口名称功能实现方式readSensorData()从M4核读取实时振动数据共享内存 互斥锁saveToFile()保存测量结果到CSV文件QFile QTextStream
4.2 共享内存通信A7与M4核
// SharedData.h
struct SharedData {volatile float phase;volatile float amplitude;pthread_mutex_t lock;
};五、代码框架与实现
5.1 项目目录结构
项目根目录/
├── src/
│ ├── main.cpp # 应用入口
│ ├── ui/
│ │ ├── MainWindow.ui # 主界面设计文件
│ │ ├── ConfigDialog.ui # 配置界面设计文件
│ │ └── BalancePage.ui # 测量界面设计文件
│ ├── core/
│ │ ├── TemplateManager.cpp # 模板管理逻辑
│ │ └── NavigationManager.cpp # 导航控制
│ ├── widgets/
│ │ ├── PhaseMeterWidget.cpp # 自定义仪表盘
│ │ └── DataTableView.cpp # 数据表格
├── resources/
│ ├── icons.qrc # 图标资源
│ └── styles/ # QSS样式表
└── CMakeLists.txt # 构建配置5.2 核心代码实现
5.2.1 主程序入口main.cpp
int main(int argc, char *argv[]) {QApplication app(argc, argv);// 初始化共享内存SharedData *sharedData SharedMemory::init();// 加载主窗口MainWindow mainWindow;mainWindow.show();return app.exec();
}5.2.2 主窗口初始化MainWindow.cpp
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent) {setupUi(this); // 加载MainWindow.ui// 初始化堆栈窗口stackedWidget new QStackedWidget(this);setCentralWidget(stackedWidget);// 预加载页面stackedWidget-addWidget(new ConfigDialog(this));stackedWidget-addWidget(new BalancePage(this));
}六、测试计划
6.1 单元测试用例
测试项输入预期输出模板加载功能合法.tpl文件参数解析正确跳转至测量界面实时数据显示模拟10kHz数据流界面刷新率≥30 FPS
6.2 自动化测试脚本
# 使用PySide6进行界面自动化测试
def test_main_window(qtbot):window MainWindow()qtbot.mouseClick(window.btn1Plane, Qt.LeftButton)assert window.stackedWidget.currentWidget() is ConfigDialog七、详细设计说明书(DDD)
7.1 系统概述
目标实现便携式动平衡仪的图形化操作与实时数据处理。运行环境STM32MP157 Linux 5.1510英寸触控屏。
7.2 模块设计
启动模块通过QPropertyAnimation实现快闪动画。模板模块使用AES-256加密模板文件支持双击加载。实时显示模块自定义QWidget绘制仪表盘QTimer定时刷新数据。
7.3 接口定义
硬件接口通过共享内存与M4核交换数据SharedData结构体。文件接口QFileDialog选择文件QJsonDocument解析数据。
7.4 性能优化
双缓冲绘图避免仪表盘闪烁。线程分离UI线程与数据处理线程通过信号槽通信。 八、总结
本方案基于 Qt Widgets 实现完整覆盖用户需求
开发效率通过Qt Designer快速设计界面减少手写布局代码。性能保障自定义控件优化渲染效率共享内存实现低延迟通信。可维护性模块化设计业务逻辑与界面分离。
下一步建议
使用Qt的QSS样式表统一界面风格。结合QTest框架完善单元测试。
