【懒兔子玩树莓】PyQt——结合Python与Qt的GUI编程

懒兔子

PyQt是Python下的另一套图形界面接口库，顾名思义就是在Python中调用Qt图形库和组件。使用PyQt的优点在于可以使用Qt成熟的IDE（如Qt Creator）进行图形界面设计，并自动生成可执行的Python代码。

1.1.PyQt的安装和使用

PyQt可以通过apt-get命令安装，其对应Python 2.x 和Python 3.x的包名称不同。

安装Python 2.x下的PyQt：

1. $ sudo apt-get install python-pyqt4 pyqt4-dev-tools

复制代码

安装Python 3.x下的PyQt：

1. $ sudo apt-get install python3-pyqt4 pyqt4-dev-tools

复制代码

获取PyQt的文档和范例程序（非必须）：

1. $ sudo apt-get install python-qt4-doc

复制代码

获取到的范例程序保存在/usr/share/doc/python-qt4-doc/examples目录下找到。

2D绘图

对话框演示

FTP客户端（网络编程）演示

OpenGL 3D绘图

下面我们通过一段代码演示PyQt的使用。新建Python文件，命名为hello_pyqt.py，代码内容如下：

1. import sys
   
2. from PyQt4 import QtCore, QtGui
   
3. 
   
4. class HelloPyQt(QtGui.QWidget):
   
5.     def __init__(self, parent = None):
   
6.         super(HelloPyQt, self).__init__(parent)
   
7.         self.setWindowTitle("PyQt Test")
   
8.         
   
9.         self.textHello = QtGui.QTextEdit("This is a test program written in python with PyQt lib!")
   
10.         self.btnPress = QtGui.QPushButton("Press me!")
    
11.         
    
12.         layout = QtGui.QVBoxLayout()
    
13.         layout.addWidget(self.textHello)
    
14.         layout.addWidget(self.btnPress)   
    
15.         self.setLayout(layout)
    
16. 
    
17.         self.btnPress.clicked.connect(self.btnPress_Clicked)
    
18.         
    
19.     def btnPress_Clicked(self):
    
20.         self.textHello.setText("Hello PyQt!\nThe button has been pressed.")
    
21. 
    
22. if __name__=='__main__':
    
23.     app = QtGui.QApplication(sys.argv)
    
24.     mainWindow = HelloPyQt()
    
25.     mainWindow.show()
    
26.     sys.exit(app.exec_())
    

复制代码

在本例中，所有的PyQt控件都封装在HelloPyQt类中。首先添加了一个QTextEdit 控件textHello和QPushButton控件btnPress，然后通过self.btnPress.clicked.connect()语句将btnPress按钮的clicked信号连接至btnPress_Clicked()函数。

如此当按钮被按下时，会触发clicked事件，进而调用btnPress_Clicked()函数。该函数的功能就是改变textHello中的文本。

在Python3下运行程序：

1. $ python3 hello_pyqt.py

复制代码

PyQt程序运行效果

从上面的例子可以看出手动编写代码调用PyQt依然十分不便，好在PyQt还为我们准备了Qt GUI界面的转换工具，可以将Qt Creator生成的.ui文件直接转换成Python代码。比如需要对test.ui进行转换，其命令如下：

$ pyuic4 test.ui -x -o test.py

其中-x参数相当于--execute，在代码中增加了一些测试语句，这样生成的Python文件就可以直接执行了。之后我们就可以在生成的代码基础上实现自己的功能。

在Python借用Qt强大的图形控件

1.2.例：通过PyQt设计CPU温度监控软件

这里我们将通过PyQt设计一个监控树莓派内核温度的小软件。首先打开QtCreator，新建一个Qt GUI应用程序工程（如何在树莓派2本地安装运行Qt Creator，请参见：编程篇（一）在树莓派2上本地开发Qt GUI程序）。设计如下图所示的窗口界面：

在Qt Creator中设计GUI

通过pyuic命令将GUI文件转换成Python文件，然后在此基础上进行修改，代码如下：

1. from PyQt4 import QtCore, QtGui
   
2. import os
   
3. 
   
4. try:
   
5.     _fromUtf8 = QtCore.QString.fromUtf8
   
6. except AttributeError:
   
7.     _fromUtf8 = lambda s: s
   
8. 
   
9. class Ui_HelloPyQt(object):
   
10.     def setupUi(self, HelloPyQt):
    
11.         HelloPyQt.setObjectName(_fromUtf8("HelloPyQt"))
    
12.         HelloPyQt.resize(304, 212)
    
13.         self.centralWidget = QtGui.QWidget(HelloPyQt)
    
14.         self.centralWidget.setObjectName(_fromUtf8("centralWidget"))
    
15.         self.lcdTemp = QtGui.QLCDNumber(self.centralWidget)
    
16.         self.lcdTemp.setGeometry(QtCore.QRect(40, 40, 221, 81))
    
17.         self.lcdTemp.setSmallDecimalPoint(False)
    
18.         self.lcdTemp.setDigitCount(6)
    
19.         self.lcdTemp.setObjectName(_fromUtf8("lcdTemp"))
    
20.         self.sliderAlarm = QtGui.QSlider(self.centralWidget)
    
21.         self.sliderAlarm.setGeometry(QtCore.QRect(40, 170, 221, 16))
    
22.         self.sliderAlarm.setMaximum(120)
    
23.         self.sliderAlarm.setProperty("value", 80)
    
24.         self.sliderAlarm.setOrientation(QtCore.Qt.Horizontal)
    
25.         self.sliderAlarm.setTickPosition(QtGui.QSlider.NoTicks)
    
26.         self.sliderAlarm.setObjectName(_fromUtf8("sliderAlarm"))
    
27.         self.labelAlarm = QtGui.QLabel(self.centralWidget)
    
28.         self.labelAlarm.setGeometry(QtCore.QRect(40, 150, 221, 16))
    
29.         self.labelAlarm.setObjectName(_fromUtf8("labelAlarm"))
    
30.         self.labelTemp = QtGui.QLabel(self.centralWidget)
    
31.         self.labelTemp.setGeometry(QtCore.QRect(40, 20, 221, 16))
    
32.         self.labelTemp.setObjectName(_fromUtf8("labelTemp"))
    
33.         
    
34.         #Add timer
    
35.         self.timerTemp = QtCore.QTimer(self.centralWidget)        
    
36.         HelloPyQt.setCentralWidget(self.centralWidget)        
    
37.         
    
38.         # Add slots
    
39.         self.sliderAlarm.valueChanged.connect(self.sliderAlarm_ValueChanged)
    
40.         self.timerTemp.timeout.connect(self.timerTemp_TimeOut)
    
41.         # Use the timeout event to initialize the LCD
    
42.         self.timerTemp_TimeOut()
    
43.         # Start timer, time out per 2 seconds
    
44.         self.timerTemp.start(2000)
    
45.         
    
46.         
    
47.         self.retranslateUi(HelloPyQt)
    
48.         QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(HelloPyQt)       
    
49.                         
    
50. 
    
51.     def retranslateUi(self, HelloPyQt):
    
52.         HelloPyQt.setWindowTitle(QtGui.QApplication.translate("HelloPyQt", "HelloPyQt", None, QtGui.QApplication.UnicodeUTF8))
    
53.         self.labelAlarm.setText(QtGui.QApplication.translate("HelloPyQt", "Alarm: 80C", None, QtGui.QApplication.UnicodeUTF8))
    
54.         self.labelTemp.setText(QtGui.QApplication.translate("HelloPyQt", "CPU Temperature", None, QtGui.QApplication.UnicodeUTF8))
    
55. 
    
56.     # Event triggered when the value of labelAlarm changed
    
57.     def sliderAlarm_ValueChanged(self):
    
58.         self.labelAlarm.setText("Alarm: " + str(self.sliderAlarm.value()) + "C")
    
59.         
    
60.     # Event triggered when timerTemp time out
    
61.     def timerTemp_TimeOut(self):
    
62.         # Get temperature from sensor file
    
63.         sensor = os.popen("cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp")
    
64.         temp = float(sensor.readline()) / 1000
    
65.         alarm = float(self.sliderAlarm.value())
    
66.         # Display temperature
    
67.         self.lcdTemp.display("%.1fC" % temp)
    
68.         # Check whether the temperature is too high
    
69.         if temp <= alarm * 0.6:
    
70.             self.lcdTemp.setStyleSheet("color: green")
    
71.         elif temp <= alarm * 0.8:
    
72.             self.lcdTemp.setStyleSheet("color: orange")
    
73.         elif temp <= alarm:
    
74.             self.lcdTemp.setStyleSheet("color: red")
    
75.         else:
    
76.             self.lcdTemp.setStyleSheet("color: red")
    
77.             msg = QtGui.QMessageBox()
    
78.             msg.setWindowTitle("Alarm")
    
79.             msg.setText("Temperature is too high!")
    
80.             msg.setIcon(QtGui.QMessageBox.Warning)
    
81.             msg.exec_()
    
82.             # You can do something else here, like shut down the system
    
83.             
    
84. if __name__ == "__main__":
    
85.     import sys
    
86.     app = QtGui.QApplication(sys.argv)
    
87.     HelloPyQt = QtGui.QMainWindow()
    
88.     ui = Ui_HelloPyQt()
    
89.     ui.setupUi(HelloPyQt)
    
90.     HelloPyQt.show()
    
91. sys.exit(app.exec_())
    

复制代码

代码中新建了一个QTimer定时器控件，用于定时查询CPU当前的温度并更新显示。self.timerTemp.timeout.connect()语句将定时器的超时信号链接至timerTemp_TimeOut()函数。self.timerTemp.start(2000)设置定时器超时时间为200ms，即每2秒执行一次timerTemp_TimeOut()函数。

LCD控件用于显示CPU当前的温度。在显示界面和运行定时器之前，可以通过手动调用self.timerTemp_TimeOut()函数读取CPU温度来初始化LCD控件内容。

CPU的温度通过读取 /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp文件内容获得。这里采用os.popen()方法在Linux Shell中通过cat命令读取文件，并将返回的字符串信息转换为数字显示在LCD控件中。

窗口下面的滚动条用于设置温度报警门限，如果CPU温度接近门限值，则会改变温度显示的颜色。如果超过门限值则弹出对话框报警。

温度监控程序运行效果

这里我们还可以使用一个小程序将CPU占用率提高到100%来提升CPU温度，只要编写一段死循环的运算代码即可（一个Python进程只能在单个内核上运行，对于树莓派2，需要同时启动4个进程才能跑满全部内核）。代码内容如下：

1. while True:
   
2.     a = 1298/1412
   

复制代码

多进程后台执行：

1. $ python tst.py&
   
2. $ python tst.py&
   
3. $ python tst.py&
   
4. $ python tst.py&

复制代码

提高CPU占用率

懒兔子

为啥Code全都乱码了，害我重贴一遍……

sugar-352625

楼主写的都是好文啊！支持。

franki

楼主写的很好

sky-Hawk where

楼主写的很好 好东西，学习一下

sky-Hawk where

这个东西真是不错

党国特派员

Python这几年很火哦。