电压监测应用程序详细说明书
概述
本说明书详细介绍了一个基于 PyQt5 和 pyqtgraph 的电压监测应用程序。该应用程序通过串口读取电压数据，并实时显示在图表上。用户可以选择不同的串口和波特率，启动和停止数据读取，保存和加载数据，以及切换显示原始值和计算值。

系统架构
主要模块
界面模块：使用 PyQt5 创建用户界面，包括串口设置、操作按钮、通道选择和数据图表。
串口通讯模块：使用 pyserial 库进行串口通讯，读取电压数据包。
数据处理模块：处理读取的数据包，将原始值转换为电压值，并存储在队列中。
数据展示模块：使用 pyqtgraph 库实时绘制电压数据图表。
类和方法

VoltageReaderApp：主窗口类，继承自 QMainWindow，包含所有界面元素和功能逻辑。
__init__：初始化界面和变量。
initUI：设置用户界面。
setup_port_group：设置串口配置组。
setup_action_group：设置操作按钮组。
setup_channel_group：设置通道选择组。
setup_plot_widget：设置数据图表。
update_ports：更新串口列表。
connect_serial：连接到选定的串口。
start_reading：开始读取数据。
stop_reading：停止读取数据。
read_data：从串口读取数据包并处理。
update_plot：更新数据图表。
toggle_curve_visibility：切换通道曲线的可见性。
toggle_auto_follow：切换自动跟随模式。
toggle_show_raw：切换显示原始值和计算值。
save_data：保存数据到 Excel 文件。
load_data：从 Excel 文件加载数据。
界面设计
串口设置
选择串口：下拉列表，显示可用的串口。
刷新串口：按钮，刷新串口列表。
选择波特率：下拉列表，选择波特率。
连接：按钮，连接到选定的串口。
操作按钮
开始读取：按钮，开始读取数据。
停止读取：按钮，停止读取数据。
自动跟随：按钮，切换自动跟随模式。
显示原始值：按钮，切换显示原始值和计算值。
保存数据：按钮，保存数据到 Excel 文件。
加载数据：按钮，从 Excel 文件加载数据。
通道选择
通道复选框：复选框，选择要显示的通道。
数据图表
数据图表：使用 pyqtgraph 库绘制的实时数据图表。
详细实现
初始化和界面设置
在 VoltageReaderApp 类的 __init__ 方法中，初始化界面和变量。调用 initUI 方法设置用户界面，包括窗口标题、大小和布局。

界面初始化
在 initUI 方法中，设置主窗口的标题和大小，创建中央小部件和主布局。然后调用 setup_port_group、setup_action_group、setup_channel_group 和 setup_plot_widget 方法分别设置串口配置组、操作按钮组、通道选择组和数据图表。

串口设置组
在 setup_port_group 方法中，创建串口设置组，包括选择串口、刷新串口、选择波特率和连接按钮。每个控件都添加到布局中，并设置相应的事件处理函数。

操作按钮组
在 setup_action_group 方法中，创建操作按钮组，包括开始读取、停止读取、自动跟随、显示原始值、保存数据和加载数据按钮。每个按钮都添加到布局中，并设置相应的事件处理函数。

通道选择组
在 setup_channel_group 方法中，创建通道选择组，包括多个通道复选框。每个复选框都添加到布局中，并设置相应的事件处理函数。

数据图表
在 setup_plot_widget 方法中，创建数据图表，使用 pyqtgraph 库绘制实时数据图表。将图表添加到布局中，并初始化每个通道的数据曲线。

串口更新和连接
在 update_ports 方法中，更新串口列表，获取当前可用的串口并添加到下拉列表中。在 connect_serial 方法中，连接到选定的串口，并设置相应的波特率。

数据读取和处理
在 start_reading 方法中，启动数据读取，创建一个线程从串口读取数据包。在 read_data 方法中，处理读取的数据包，将原始值转换为电压值，并存储在队列中。

数据图表更新
在 update_plot 方法中，更新数据图表，根据用户选择显示原始值或计算值，并实时绘制数据曲线。

通道曲线可见性切换
在 toggle_curve_visibility 方法中，切换通道曲线的可见性，根据用户选择显示或隐藏相应的通道数据。

自动跟随和显示原始值切换
在 toggle_auto_follow 方法中，切换自动跟随模式。在 toggle_show_raw 方法中，切换显示原始值和计算值，并更新数据图表。

数据保存和加载
在 save_data 方法中，保存数据到 Excel 文件，并导出数据图表。在 load_data 方法中，从 Excel 文件加载数据，并更新数据图表。

主程序入口
在主程序入口中，创建 QApplication 实例，创建 VoltageReaderApp 窗口，并启动应用程序。

结论
本电压监测应用程序通过串口读取电压数据，并实时显示在图表上。用户可以方便地选择串口和波特率，启动和停止数据读取，保存和加载数据，以及切换显示原始值和计算值。该应用程序具有良好的用户界面和数据处理能力，适用于各种电压监测场景。