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「實戰應用」如何使用圖表控件LightningChart創建數據采集系統？（三）

翻譯|使用教程|編輯：龔雪|2024-03-26 10:35:18.597|閱讀 109 次

概述：本教程主要介紹如何創建一個具有高速DAQ圖表的DAQ系統應用程序，歡迎下載最新組件體驗哦~

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LightningChart.NET完全由GPU加速，并且性能經過優化，可用于實時顯示海量數據-超過10億個數據點。 LightningChart包括廣泛的2D，高級3D，Polar，Smith，3D餅/甜甜圈，地理地圖和GIS圖表以及適用于科學、工程、醫學、航空、貿易、能源和其他領域的體繪制功能。

在上文中（點擊這里回歸>>）介紹了什么是高速數據采集圖以及項目概述、系統設置等，本文將繼續介紹Visual Studio項目、具體的代碼審查等，持續關注獲取完整版教程哦~

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Visual Studio項目

現在讓我們使用Visual Studio，使用LightningChart可視化工具和使用Visual Studio的主要區別在于，我們將能夠分析和實驗源代碼中的許多特性。在LC可視化器中，選擇Hi Speed DAQ圖表并運行示例：

在窗口的右上方區域，您將看到以下選項：

對于試用SDK，我們可以使用WPF框架。在點擊要使用的框架后，需要指定一個文件夾來創建項目：

最后將創建Hi Speed DAQ圖表項目，打開Visual Studio并準備執行數字信號處理濾波器應用程序。

代碼審查

主代碼將被封裝在MainWindow.xaml.cs中，這里可以找到UI控件的代碼。

在代碼內部我們將檢查兩個方法，它們會創建正確繪制高速DAQ圖表所需的屬性。交互式的示例是建立各種用戶控件，來操縱和改變Hi Speed DAQ圖表的視覺屬性。生成這個圖不需要這些控件，因此重點關注負責生成對象的代碼。

CreateChart()

該方法將創建Hi Speed DAQ圖表對象，該對象將顯示在XAML框架中。我們需要創建一個lightningchart類型對象，這個構造函數將允許創建圖表的實例、指定圖表的類型、并訪問不同的屬性。

//Create new chart
_chart = new LightningChart();
//Disable rendering, strongly recommended before updating chart properties
_chart.BeginUpdate();
//Chart name
_chart.ChartName = "High-speed DAQ chart";

BeginUpdate函數將允許停止繪制圖表，這將允許設置想要自定義的屬性。只要更新沒有關閉，圖表就不會顯示所做的更改，這將有助于圖表構建的性能。

//Reduce memory usage and increase performance
_chart.ViewXY.DropOldSeriesData = true;
_chart.ViewXY.DropOldEventMarkers = true;

上述屬性將幫助我們減少內存使用，消除值小于x軸最小值的數據序列。建議將這些屬性設置為“true”，因為它們有助于實時監控圖表的性能。

_chart.ViewXY.XAxes[0].Maximum = 10;
_chart.ViewXY.XAxes[0].SweepingGap = 2;
_chart.ViewXY.XAxes[0].ScrollMode = XAxisScrollMode.Sweeping;
_chart.ViewXY.XAxes[0].Title.Text = "Time";

我們正在構造的圖表是XY型的，這意味著有兩個軸和兩個維度。要配置軸，只需要使用XAxes/YAxes屬性并指定軸索引。我們可以有多個x軸和y軸，但在本例中將只有一個x軸(因此使用索引0)。

最大值表示x軸的最大值，掃描間隙是圖表寬度的百分比，用于掃描圖表。本示例的ScrollMode是sweeping，但可以使用scrolling, stepping, triggering, 或 none類型。

_chart.Title.Font = new WpfFont("Segoe UI", 20f, true, false);
_chart.Title.Align = ChartTitleAlignment.TopRight;
_chart.Title.Offset.SetValues(-10, 14);

title屬性是指數據采集系統應用圖表的主要文本或名稱，可以配置它的文本樣式、位置和對齊方式。

for (int channel = 0; channel < _chanelCount; channel++)
{
//New y-axis
AxisY axisY = new AxisY(_chart.ViewXY)
{
Minimum = -50,
Maximum = 50
};
axisY.MiniScale.Visible = false;
axisY.MajorDivTickStyle.Alignment = Alignment.Far;
axisY.MajorDivTickStyle.Color = Colors.Gray;
axisY.MinorDivTickStyle.Alignment = Alignment.Far;
axisY.MinorDivTickStyle.Color = Colors.Gray;
axisY.MajorGrid.Visible = gridVisible;
axisY.MinorGrid.Visible = gridVisible;
axisY.Title.Visible = false;
axisY.Units.Visible = true;
axisY.Units.Color = Colors.OrangeRed;
axisY.Units.Text = "μV";
axisY.Units.Font = new WpfFont("Lucida console", 12f, true, false);
axisY.Units.VerticalAlign = YAxisTitleAlignmentVertical.Bottom;
axisY.Units.HorizontalAlign = YAxisTitleAlignmentHorizontal.Right;
axisY.AutoDivSeparationPercent = 10;
axisY.Units.Angle = 30;
axisY.Units.Shadow.Style = TextShadowStyle.Off;
axisY.LabelsColor = Colors.White;
axisY.Alignment = AlignmentHorizontal.Right;
_chart.ViewXY.YAxes.Add(axisY);

在上面的代碼塊中，我們可以觀察到y軸配置。該配置在一個循環中執行，該循環將為_chanelCount變量中指定的通道數量創建一個y軸。對于每個y軸，我們將創建一條稱為series的線，這將表示信號數據。

SampleDataBlockSeries series = new SampleDataBlockSeries(_chart.ViewXY, _chart.ViewXY.XAxes[0], axisY);
_chart.ViewXY.SampleDataBlockSeries.Add(series);
series.Color = DefaultColors.SeriesForBlackBackgroundWpf[channel % DefaultColors.SeriesForBlackBackgroundWpf.Length];
series.AllowUserInteraction = false;
series.ScrollModePointsKeepLevel = 1;

現在要創建一條常數線，常數線固定在y軸上，并表示為信號數據上方的水平線。

ConstantLine cls = new ConstantLine(_chart.ViewXY, _chart.ViewXY.XAxes[0], axisY);
cls.Title.Text = "Constant line";
cls.Title.Visible = false;
cls.LineStyle.Color = Color.FromArgb(150, 255, 192, 0);
cls.Behind = true;
cls.LineStyle.Width = 2;
cls.AllowUserInteraction = false;
cls.Value = 0;
_chart.ViewXY.ConstantLines.Add(cls);

創建游標

現在我們將為信號創建一個游標，行系列游標可以通過X坐標跟蹤值來對行系列數據進行可視化分析。

LineSeriesCursor cursor1 = new LineSeriesCursor(_chart.ViewXY, _chart.ViewXY.XAxes[0])
{
ValueAtXAxis = 1
};
cursor1.LineStyle.Width = 5;
Color color = Colors.OrangeRed;
cursor1.LineStyle.Color = Color.FromArgb(180, color.R, color.G, color.B);
cursor1.FullHeight = true;
cursor1.SnapToPoints = true;
cursor1.Style = CursorStyle.PointTracking;
cursor1.TrackPoint.Color1 = Colors.Yellow;
cursor1.TrackPoint.Color2 = Colors.Transparent;
cursor1.TrackPoint.Shape = Shape.Circle;
_chart.ViewXY.LineSeriesCursors.Add(cursor1);

CreateSignalGenerators()

SignalGenerator組件可用于實時生成信號，信號是由不同波形的和產生的。多個SignalGenerator組件可以使用父子關系鏈接起來，以產生同步的多通道輸出。

private void CreateSignalGenerators()
{
int channelCount = int.Parse(textBoxChannelCount.Text);
int samplingFrequency = int.Parse(textBoxFreq.Text);
//Generator per channel
_generators = new SignalGenerator[channelCount];
for (int i = 0; i < channelCount; i++)
{
string name = "Ch " + (i + 1).ToString();
//Create and initialize generator
SignalGenerator generator = new SignalGenerator
{
GeneratorName = name
};
generator.WaveformSines.Clear();
generator.WaveformRandomNoises.Clear();
generator.SamplingFrequency = samplingFrequency;
generator.OutputInterval = 2;
generator.ThreadType = ThreadType.Timer;

創建形狀

現在我們將為標志創建形狀，將創建正弦、正方形和三角形，它們會被添加到信號(SignalGenerator)中。

foreach (SineComponent sc in RandomizeSineWaveformComponents())
{
generator.WaveformSines.Add(sc);
}
foreach (SquareComponent sqc in RandomizeSquareWaveformComponents())
{
generator.WaveformSquares.Add(sqc);
}
foreach (TriangleComponent tc in RandomizeTriangleWaveformComponents())
{
generator.WaveformTriangles.Add(tc);
}

為了創建多個表單，我們將使用WaveFormComponents函數，它將返回一個包含隨機數量元素的列表。

// Sine Component
private List<SineComponent> RandomizeSineWaveformComponents()
{
List<SineComponent> listSines = new List<SineComponent>();
int counter = (int)(4.0 * rand.NextDouble());
for (int i = 0; i < counter; i++)
{
SineComponent sineComp = new SineComponent
{
Amplitude = rand.NextDouble() * 20.0,
DelayMs = rand.NextDouble() * 1000.0,
Frequency = rand.NextDouble() * 10.0,
Offset = 0,
Enabled = true
};
listSines.Add(sineComp);
}
return listSines;

// Square Component
private List<SquareComponent> RandomizeSquareWaveformComponents()
{
List<SquareComponent> listSquares = new List<SquareComponent>();
int counter = (int)(4.0 * rand.NextDouble());
for (int i = 0; i < counter; i++)
{
SquareComponent squareComp = new SquareComponent
{
Amplitude = rand.NextDouble() * 20.0,
DelayMs = rand.NextDouble() * 1000.0,
Frequency = rand.NextDouble() * 10.0,
Offset = 0,
//set in range 0.1...0.9
Symmetry = 0.1 + rand.NextDouble() * 0.8,
Enabled = true
};
listSquares.Add(squareComp);

// Trangle Component
private List<TriangleComponent> RandomizeTriangleWaveformComponents()
{
List<TriangleComponent> listTriangles = new List<TriangleComponent>();
int counter = (int)(4.0 * rand.NextDouble());
for (int i = 0; i < counter; i++)
{
TriangleComponent triangleComp = new TriangleComponent
{
Amplitude = rand.NextDouble() * 20.0,
DelayMs = rand.NextDouble() * 1000.0,
Frequency = rand.NextDouble() * 10.0,
Offset = 0,
Symmetry = 0.1 + rand.NextDouble() * 0.8, //set in range 0.1...0.9
Enabled = true
};
listTriangles.Add(triangleComp);
}
return listTriangles;

最后，在前一步沒有產生波形的情況下，我們產生噪聲信號。

if (generator.WaveformSines.Count + generator.WaveformSquares.Count + generator.WaveformTriangles.Count == 0)
{
SineComponent sineComp = new SineComponent
{
Amplitude = 20.0,
DelayMs = 0,
Frequency = 5,
Offset = 0,
Enabled = true
};
generator.WaveformSines.Add(sineComp);
RandomNoiseComponent noiseComp = new RandomNoiseComponent
{
Amplitude = 2.0,
Offset = 0,
Enabled = true
};
generator.WaveformRandomNoises.Add(noiseComp);
}
_generators[i] = generator;