MATLAB界面设计报告-优秀篇

基于MATLAB的单色光的干涉和衍射实验

GUI

设

计

报

告

目录

一、概述 (3)

二、前期准备 (3)

2.1干涉原理及程序 (3)

2.2衍射原理及程序 (4)

三、设计阶段 (5)

3.1进入模块设计 (5)

3.2实验界面设计 (5)

3.3计算模块设计 (8)

3.4绘图模块设计 (8)

3.5清除模块设计 (8)

3.6提示模块设计 (8)

四、软件使用方法 (9)

五、感想 (15)

六、参考文献 (15)

一、概述

MATLAB是目前世界上最流行的、应用最广泛的工程计算和仿真软件，它将计算、可视化和编程等功能同时集于一个易于开发的环境。MATLAB主要应用于数学计算、系统建模与仿真、数学分析与可视化、科学与工程绘图和用户界面设计等。

其中，用户界面设计中，GUI开发环境是MATLAB7.3为设计图形用户界面提供了一个集成与开发环境，且广泛用于实验模拟软件开发中。

此次我所设计的是一个较简洁、清晰的关于单色光干涉与衍射实验的软件。其能完成特定条件下干涉条纹间距和衍射半角的计算，以及干涉条纹和衍射条纹的绘制。

二、前期准备

2.1干涉原理及程序

干涉原理图

程序如下：

ym=5*flag_lambda*flag_D/flag_a/1000000;

xs=ym;

n=101;

ys=linspace(-ym,ym,n);

for i=1:n

r1=sqrt((ys(i)-(flag_a/1000)/2).^2+(flag_D)^2);

r2=sqrt((ys(i)+(flag_a/1000)/2).^2+(flag_D)^2);

phi=2*pi*(r2-r1)/(flag_lambda/1000000000);

B(i,:)=4*cos(phi/2).^2;

end

N=255;

Br=(B/4.0)*N;

image(xs,ys,Br);

title('干涉条纹')

colormap(gray(N));

2.2衍射原理及程序

衍射原理图

程序如下：

ymax=3*flag_lambda*flag_D/flag_a/1000000;

Ny=51;

ys=linspace(-ymax,ymax,Ny);

NP=51;

yP=linspace(0,flag_a/1000,NP);

for i=1:Ny

SinPhi=ys(i)/(flag_D);

alpha=2*pi*yP*SinPhi/(flag_lambda/1000000000); SumCos=sum(cos(alpha));

SumSin=sum(sin(alpha));

B(i,:)=(SumCos^2+SumSin^2)/NP^2;

end

N=255;

Br=B/max(B)*N;

image(ymax,ys,Br);

title('衍射条纹');

colormap(gray(N));

三、设计阶段

3.1进入模块设计

进入实验界面模块是用来与使用软件者交互的界面。其中包含一些诸如软件功能、实验设计者等基本信息。点击“开始实验”进入实验。

3.1.1主要知识点

1）音频的读取：

y=wavread('yinyue.wav'); % 读入声音文件

sound(y) % 由声卡播放声音

2）图片的读取：

imshow('shanda.bmp')

3）与下一个模块的连接：

% --- Executes on button press in pushbutton1.

function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to pushbutton1 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

clear all

close

Shiyan

3.1.2遇到的问题及解决方法

图片的格式可为：.bmp、.gif、.jpg、.png、.hdf、.pcx、.xwd、.ico、.cur。而音频的格式只能为：.au和.wav。在调用音频时要注意音频不宜过大，当时我调用了一个10M的音频，matlab运行不起来了。所以，可以将喜爱的音频截取一小段。

如何关掉音乐：在点击“开始实验”时，希望音乐也随之关掉，通过老师的讲解，我知道了在“close”语句之前，加上“clear all”就可将所有程序关掉。

如何与下一个GUI界面链接。只需在“开始实验”之后加上下一个GUI界面的名字即可，这是从网上搜的。在我们遇到不懂的问题，看书是一方面，问同学，上网查资料也是很好的选择。我觉得只要在最快的时间内解决问题，并能学会这种方法就是最好的结果。

3.2实验界面设计

此界面由“实验类型选择”、“参数输入”、“实验原理图”、“绘图区”、“计算结果”、“操作按钮”六大板块组成。界面简洁而清晰。打底色