QT chart图表（温度曲线实战）

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前言

本篇文章开始将带大家学习QT chart图表，后面我们将完成一个小项目，动态温度曲线，并且将本项目移植到ARM开发板上使用DHT11实时检测温度湿度。

一、QChart介绍

QT的QChart是一个用于绘制各种类型图表的QT库。它提供了丰富的图表类型和绘制工具，能够方便地绘制出统计图、折线图、饼图等各种类型的图表。QChart是建立在QT的Graphics View框架上的，所以它的底层是一个集成了各种渲染和布局功能的图形组件。

QChart主要由以下几个模块构成：

QChart类：用于管理和绘制图表数据、系列和坐标轴等元素。它还提供了一些用于设置图表样式和交互的方法，比如设置图例、标题、背景颜色等。

QAbstractSeries类：QChart中用于表示图表数据系列的抽象类。可以通过继承它并实现对应的函数，来创建自己的数据系列。子类包括QLineSeries、QScatterSeries、QBarSeries等。

QAbstractAxis类：用于表示坐标轴的抽象类。Qt中默认支持四个坐标轴：x轴、y轴、x2轴和y2轴。可以通过继承它并实现对应的函数，来创建自己的坐标轴。子类包括QValueAxis、QCategoryAxis、QLogValueAxis等。

QChartView类：用于显示QChart的视图，它是一个继承自QGraphicsView的类，提供了一些与交互和样式有关的方法，比如设置缩放、设置拖动等。

QChart的使用非常灵活，可以通过qtcreator工具直接设计图表，也可以通过代码来动态绘制图表。通过设置数据系列、坐标轴和样式，可以很容易地创建出各种各样的图表，并且可以通过交互方式来使用户交互更友好。

二、帮助文档

在QT中的帮助文档中我们也可以查看到QChart的相应用法。

三、QGraphicsView

QGraphics View是QT中的一个用于创建2D图形界面的绘图框架，它基于QT的Graphics View框架，提供了一些图形操作方面的功能，如缩放、平移、旋转等，同时也提供了一些方便处理图形元素之间关系的方法。

在QGraphics View中，界面是由各种GraphicsItem组成的。GraphicsItem是一个抽象类，可以派生出各种不同类型的item。QGraphics View中提供的item包括：QGraphicsPixmapItem、QGraphicsTextItem、QGraphicsEllipseItem、QGraphicsRectItem等。在这些item上可以进行各种操作，比如指定位置、大小、颜色等。

QGraphics View中还提供了很多与绘图相关的类，比如QGraphicsScene、QGraphicsView、QGraphicsItemGroup等。其中，QGraphicsScene就是场景类，负责管理所有的图形元素，也可以看作是一个容器。而QGraphicsView就是作为场景的视图，提供了一些GUI相关的操作，如拖动、鼠标缩放等。

QGraphics View还支持对场景进行多层叠加，即一个场景可以包含多个图层，并且每个图层都可以管理自己的item。这种设计使得QGraphics View在实现复杂界面时更加灵活和方便。

在QT设计师中也可以查看到QGraphicsView

四、QChart的显示

要想显示出QChart需要使用到QChartView。 QChartView是基于QT的GraphicsView框架，提供了一些与显示图形视图相关的功能，如缩放、平移、旋转等，同时也提供了方便处理图形元素之间关系的方法。

通过将QChart对象设置给QChartView，我们可以将QChart的数据和元素显示在QChartView中。

实现动态温度湿度曲线图：

TempHum.h:

#ifndef TEMPHUM_H
#define TEMPHUM_H

#include <QWidget>
#include <QLineSeries>
#include <QDateTimeAxis>
#include <QTimer>
#include <QSplineSeries>

namespace Ui {
class TempHum;
}

class TempHum : public QWidget
{
    Q_OBJECT

    QLineSeries *temp_series;
    QLineSeries *hum_series;
    QDateTimeAxis *ax;
    QVector<QPointF> temperatureData;
    QTimer *timer;

    void TempChart();
    void HumChart();

public:
    explicit TempHum(QWidget *parent = nullptr);
    ~TempHum();

private:
    Ui::TempHum *ui;

private slots:
    void updateTemp();
    void on_stop_btn_clicked();
    void on_start_btn_clicked();
    void on_Exitbtn_clicked();
};

#endif // TEMPHUM_H

TempHum.cpp:

#include "TempHum.h"
#include "ui_TempHum.h"
#include <QValueAxis>
#include <QDateTime>
#include <QDebug>


TempHum::TempHum(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::TempHum)
{
    ui->setupUi(this);

    /*显示温度湿度曲线*/
    TempChart();

    timer = new QTimer(this);
    timer->start(1000);
    connect(timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(updateTemp()));
}

void TempHum::TempChart()
{
    QChart * chart = new QChart();

    chart->setTitle("温度(°C)/湿度(%)");/*设置图例标题*/
    ui->Temp->setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);/*抗锯齿*/
    ui->Temp->setChart(chart);

    /*x轴*/
    ax = new QDateTimeAxis();
    ax->setTitleText("times");
    ax->setTickCount(15);
    ax->setLineVisible(true);
    ax->setGridLineVisible(true);
    ax->setFormat("hh:mm:ss");
    ax->setRange(QDateTime::currentDateTime(), QDateTime::currentDateTime().addSecs(15));

    /*y轴*/
    QValueAxis *ay = new QValueAxis();
    ay->setTitleText("template/humidity");
    ay->setTickCount(15);
    ay->setLabelFormat("%.1f");//让y轴显示出小数部分
    ay->setRange(0, 100);
    ay->setLineVisible(true);
    ay->setGridLineVisible(true);


    /*温度曲线*/
    temp_series = new QLineSeries();
    temp_series->setName("温度");
    temp_series->setColor(QColor(255, 200, 20));
    /*设置初始值*/
    temp_series->append(QDateTime::currentDateTime().toMSecsSinceEpoch(), 30);

    /*湿度曲线*/
    hum_series = new QLineSeries();
    hum_series->setName("湿度");
    hum_series->setColor(QColor(150, 100, 200));
    /*设置初始值*/
    hum_series->append(QDateTime::currentDateTime().toMSecsSinceEpoch(), 50);

    /*将温度曲线添加进chart*/
    chart->addSeries(temp_series);
    chart->setAxisX(ax, temp_series);
    chart->setAxisY(ay, temp_series);

    /*将湿度曲线添加进chart*/
    chart->addSeries(hum_series);
    chart->setAxisX(ax, hum_series);
    chart->setAxisY(ay, hum_series);


    //chart->legend()->hide();//隐藏图标
}


void TempHum::updateTemp()
{
    // 更新温度曲线数据
    qint64 timestamp = QDateTime::currentDateTime().toMSecsSinceEpoch();
    double temperature = (double)(rand() % 30);

    // 更新湿度数据
    double hum = (double)(rand() % 100);

    /*显示当前温度和湿度*/
    QString TempHum = QString("当前温度:") +QString::number(temperature, 'f', 1) + "°C"
                    + QString("当前湿度:") + QString::number(hum, 'f', 1) + "%";

    ui->TempHumlbl->setText(TempHum);

    /*添加当前时间点的温度和湿度*/
    if (temp_series != nullptr && hum_series != nullptr)
    {
        temp_series->append(timestamp, temperature);
        hum_series->append(timestamp, hum);
        qDebug() << temp_series->count();
        if (temp_series->count() > 16)
        {
            /*移除第一个点*/
            temp_series->removePoints(0, 1);

            hum_series->removePoints(0, 1);

        }

        qDebug() << temp_series->count();

        // 调整温度曲线的 x 轴范围
        if (temp_series->count() > 15)
        {
            ax->setRange(QDateTime::fromMSecsSinceEpoch(temp_series->at(0).x()),
                         QDateTime::fromMSecsSinceEpoch(temp_series->at(temp_series->count()-1).x()));
        }
    }
}



TempHum::~TempHum()
{
    delete ui;
}

void TempHum::on_stop_btn_clicked()
{
    timer->stop();
}


void TempHum::on_start_btn_clicked()
{
    timer->start(1000);
}


void TempHum::on_Exitbtn_clicked()
{
    this->close();
}

运行效果:

总结

本篇文章就讲解到这里。

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