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电压监测应用程序详细说明书
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概述
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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。
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系统架构
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主要模块
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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。
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串口通讯模块：使用 pyserial 库进行串口通讯，读取电压数据包。
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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。
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数据展示模块：使用 pyqtgraph 库实时绘制电压数据图表。
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类和方法
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VoltageReaderApp：主窗口类，继承自 QMainWindow，包含所有界面元素和功能逻辑。
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__init__：初始化界面和变量。
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initUI：设置用户界面。
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setup_port_group：设置串口配置组。
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setup_action_group：设置操作按钮组。
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setup_channel_group：设置通道选择组。
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setup_plot_widget：设置数据图表。
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update_ports：更新串口列表。
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connect_serial：连接到选定的串口。
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start_reading：开始读取数据。
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stop_reading：停止读取数据。
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read_data：从串口读取数据包并处理。
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update_plot：更新数据图表。
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toggle_curve_visibility：切换通道曲线的可见性。
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toggle_auto_follow：切换自动跟随模式。
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toggle_show_raw：切换显示原始值和计算值。
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save_data：保存数据到 Excel 文件。
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load_data：从 Excel 文件加载数据。
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界面设计
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串口设置
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选择串口：下拉列表，显示可用的串口。
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刷新串口：按钮，刷新串口列表。
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选择波特率：下拉列表，选择波特率。
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连接：按钮，连接到选定的串口。
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操作按钮
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开始读取：按钮，开始读取数据。
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停止读取：按钮，停止读取数据。
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自动跟随：按钮，切换自动跟随模式。
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显示原始值：按钮，切换显示原始值和计算值。
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保存数据：按钮，保存数据到 Excel 文件。
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加载数据：按钮，从 Excel 文件加载数据。
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通道选择
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通道复选框：复选框，选择要显示的通道。
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数据图表
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数据图表：使用 pyqtgraph 库绘制的实时数据图表。
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详细实现
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初始化和界面设置
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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。
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界面初始化
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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。
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串口设置组
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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。
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操作按钮组
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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。
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通道选择组
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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。
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数据图表
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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。
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串口更新和连接
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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。
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数据读取和处理
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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。
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数据图表更新
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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。
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通道曲线可见性切换
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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。
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自动跟随和显示原始值切换
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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。
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数据保存和加载
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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。
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主程序入口
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在主程序入口中，创建 QApplication 实例，创建 VoltageReaderApp 窗口，并启动应用程序。
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结论
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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。 |