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MATLAB – CRIAÇÃO DE INTERFACES GRÁFICAS INSTRUTOR: ENG. ANDRÉ JUÁREZ JAIME DUARTE
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CRONOGRAMA PREVISTO Parte 01: Introdução ao GUIDE no MATLAB e o conceito de GUI. Parte 02: Uso de caixas de diálogo padrões no MATLAB. Parte 03:Elementos principais para criação de uma GUI: componentes, eventos e chamadas de retorno. Parte 04: Roteiro para construção de uma GUI. Parte 05: Exemplo de aplicação: desenvolvimento de uma interface gráfica para conversão de temperatura. Configuração e uso de botões, caixas de edição de texto, campos de texto e menus dinâmicos, menus-padrão. Entendendo a chamada de retorno das subfunções. Uso das funções GET e SET. Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
PARTE 01 INTRODUÇÃO AO GUIDE
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INTRODUÇÃO AO GUIDE - MATLAB INTERFACE NO MATLAB GUIDE O Matlab possui uma ferramenta que permite construir interfaces gráficas de interação com o utilizador. GUI (Graphical User Interface) torna os programas mais fáceis de usar, pois fornecem uma aparência consistente e com controles intuitivos (botões, réguas, caixas de listagem, menus, etc). GUI um aplicativo em GUI deverá ser previsível e compreensível, para que o usuário saiba o que esperar ao executar uma ação. Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
INTRODUÇÃO AO GUIDE - MATLAB INTERFACE NO MATLAB GUIDE Para iniciar a criação de uma nova interface, basta digitar GUIDE (GUI Design Environment) no ambiente de trabalho e de imediato se abre uma janela para a edição do aspecto que irá ter a interface a ser construída. Para construir uma interface gráfica convém ter uma idéia muito bem definida do que se pretende.
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PARTE 02 CAIXAS DE DIÁLOGO NO MATLAB
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INTRODUÇÃO AO GUIDE - MATLAB CAIXAS DE DIÁLOGO DE SAÍDA:
errordlg('texto de erro','titulo')
warndlg('texto de erro','titulo')
helpdlg('texto de erro','titulo') Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
INTRODUÇÃO AO GUIDE - MATLAB CAIXAS DE DIÁLOGO DE SAÍDA:
ButtonName=questdlg('Voce entende isso?', 'Sim','Naoooo','Sei la!','Sim')
Botão 2 Botão 1
Default Botão 3
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INTRODUÇÃO AO GUIDE - MATLAB CAIXAS DE DIÁLOGO DE SAÍDA:
ButtonName=msgbox(‘Olá!! Td blz?’, ’MATLAB - GUIDE’ )
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PARTE 03 ELEMENTOS PRINCIPAIS DE UMA GUI Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
INTRODUÇÃO AO GUIDE - MATLAB EXECUTANDO O GUIDE DIGITAR “guide” NO PROMPT DO MATLAB
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INTRODUÇÃO AO GUIDE - MATLAB GUIDE ÁREA DE TRABALHO
ÁREA DE PROJETO
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INTRODUÇÃO AO GUIDE - MATLAB ELEMENTOS PRINCIPAIS CRIAÇÃO DE UMA GUI 1) COMPONENTES: botões, rótulos, marcadores, etc. 1.1) Controles Gráficos: listas, réguas, botões. 1.2) Elementos Estáticos: quadros e cadeia de caracteres de texto. 1.3) Menus e Eixos. 2) FIGURAS: janela criada pelo próprio GUIDE, quando um aplicativo criado pelo usuário é executado. 3) CHAMADAS DE RETORNO: é o código executado em resposta a uma evento deve existir uma chamada de retorno para implementar a função de cada componente gráfico da GUI. Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
INTRODUÇÃO AO GUIDE - MATLAB GUIDE COMPONENTES PARA CONSTRUÇÃO DE UMA GUI
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PARTE 04 ROTEIRO PARA CONSTRUÇÃO DE UMA GUI Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
INTRODUÇÃO AO GUIDE - MATLAB GUIDE ETAPAS PARA CRIAÇÃO DE UMA GUI 1°) Desenhar os componentes que se pretende que façam parte da interface Nesta fase devemo-nos preocupar essencialmente com o aspecto que se pretende obter, tal como cores, alinhamento dos componentes etc. 2°) Edição das Propriedades dos Componentes através de um duplo clique sobre o objeto que deseja alterar as propriedades Janela Property Inspector. 3°) Salvar a Figura (Janela) Criada 2 arquivos são criados com o mesmo nome, mas com extensões distintas Um arquivo .fig e outro arquivo .m Arquivo M contém o código para executar a figura e os esqueletos de chamadas de retorno para cada elemento da GUI. Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
INTRODUÇÃO AO GUIDE - MATLAB GUIDE ETAPAS PARA CRIAÇÃO DE UMA GUI 4°) Escrever o Código que Implementa o Comportamento Associado a Cada Componente da GUI através da funções definidas no arquivo .m denominadas “CALLBACK”.
Para Acessar o Arquivo .m localize na barra de ferramentas o menu view clique em m-file editor Outra opção: através do ícone Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
PARTE 05 EXEMPLO DE APLICAÇÃO: CONVERSOR DE TEMPERATURA Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CRIAÇÃO DE UMA GUI: CONVERSOR DE TEMPERATURA Requisitos da GUI: 1) Realizar a conversão de temperatura entre as escalas Celsius e Fahrenheit. 2) Fornecer ajuda para utilização, bem como atalhos rápidos para fechar o programa.
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EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CRIAÇÃO DE UMA GUI: CONVERSOR DE TEMPERATURA OUTRAS CARACTERÍSTICAS FUNCIONAIS DA GUI: 1) Cada vez que o botão for acionado, a conversão entre temperaturas deverá ser realizada. 2) Deverá conter um menu dinâmico para fornecer as opções de conversão de CELSIUS p/ FAHRENHEIT e vice-versa. 3) Deverá conter campos de texto que se modificam de acordo com a opção de conversão escolhida. 4) Uma frase de ajuda deverá ser exibida quando o ponteiro do mouse se situar sobre as caixas de edição (para inserção dos valores de temperatura). Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CRIAÇÃO DE UMA GUI: CONVERSOR DE TEMPERATURA LISTA DE COMPONENTES DA GUI: 1 BOTÃO 6 CAMPOS DE TEXTO 2 CAIXAS DE EDIÇÃO DE TEXTO 1 MENU DINÂMICO 1 QUADRO PARA COMPONENTES DE GUI Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE AJUSTANDO A FORMA DA GUI: CAMPOS DE TEXTO MENU DINÂMICO CAIXA DE EDIÇÃO BOTÃO ALÇA PARA REDIMENSIONAR A FIGURA Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO A FIGURA DA GUI: CONFIGURAÇÕES: clique simples na área de trabalho do GUIDE e clque no botão Property Inspector ou Duplo clique na área quadriculada do GUIDE.
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EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO A FIGURA DA GUI: Duplo clique sobre a área quadriculada da figura. REQUISITOS: 1) Ausência de barra de ferramentas padrão. 2) Janela no estilo NORMAL. 3) Opção “RESIZE” on.
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EXEMPLO 01 – GUIDE - MATLAB CONFIGURANDO O BOTÃO DA GUI: CONFIGURAÇÕES: podem ser ajustadas através do Property Inspector Duplo clique no botão a ser configurado.
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INTRODUÇÃO AO GUIDE - MATLAB CONFIGURANDO O BOTÃO DA GUI: STRING: contém o texto a ser exibido. TAG: nome do objeto utilizado pelo MATLAB para a chamada da função que contém a tarefa a ser executada. FONTSIZE: tamanho da fonte.
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EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO O MENU DINÂMICO DA GUI: STRING: é o campo que conterá todas as opções de escolha para o usuário conterá todas as opções de conversão de temperatura. Estas opções são cadeias de caracteres que deverão ser inseridas clicando-se no ícone associado ao campo string: Opções: Celsius para Fahrenheit Fahrenheit para Celsius Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO A CAIXA DE EDIÇÃO DA GUI: STRING: é o campo que conterá o valor inicial das temperaturas. Será considerado o valor inicial igual a 0 (zero) para ambas as caixas de edição.
Frase de ajuda : Entre com a temperatura a ser convertida
TOOLTIPSTRING: campo que contém uma frase de ajuda exibida quando o ponteiro do mouse se situar sobre as caixas de edição. Propriedade comum a todo componente do GUIDE.
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EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO OS CAMPOS DE TEXTO DA GUI: CONFIGURAÇÕES: podem ser ajustadas através do Property Inspector Duplo clique no texto a ser configurado. Ajuste das Propriedades realizada de modo semelhante ao botão da GUI. 1) STRING Texto a ser exibido 2) TAG: nome do objeto utilizado pelo MATLAB para a chamada da função que contém a tarefa a ser executada. 3) FONTSIZE: tamanho da fonte. Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO OS CAMPOS DE TEXTO DA GUI: TÍTULO DA GUI
LEGENDAS DE TEMPERATURA
CAMPOS DE TEXTO ALTERÁVEIS DE ACORDO COM A OPÇÃO DE CONVERSÃO ESCOLHIDA Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CRIANDO MENUS NO GUIDE: Um menu permite que o usuário selecione ações sem utilizar componentes adicionais presentes na GUI. Existem 2 tipos de menus no MATLAB: 1) MENUS-PADRÃO: aparecem na barra de menus que se localiza acima da figura. 2) MENUS DE CONTEXTO: aparecem sobre a figura quando utilizamos o botão direito do mouse sobre um objeto gráfico. Os menus possuem propriedades semelhantes aos demais componentes que podem ser utilizado no projeto de uma GUI. Criação de MENUS: através do ícone Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
INTRODUÇÃO AO GUIDE - MATLAB CRIANDO MENUS NO GUIDE: PARA O CONVERSOR DE TEMPERATURAS Criação de 2 menus: 1) MENU “ARQUIVO” contendo a opção “Sair”, com o uso de teclas de atalho. 2) MENU “HELP” contendo as opções: “Tópicos de Ajuda” e “Sobre o Conversor de Temperaturas”. PARA CADA MENU: o MATLAB cria automaticamente uma função de chamada de retorno associada local onde será configurada via programação as ações a serem efetuadas quando se clica sobre um menu “arquivo”, por exemplo.
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INTRODUÇÃO AO GUIDE - MATLAB CRIANDO MENUS NO GUIDE: Acessando o Editor de Menus: janela-padrão de configuração.
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EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CRIANDO MENUS NO GUIDE: ETAPAS DE CRIAÇÃO DO MENU “ARQUIVO”: 1) Crie uma nova estrutura de menus. 2) Clique sobre o menu criado e forneça a cada item de menu um LABEL para exibir e um único valor de TAG. Neste caso, LABEL será “Arquivo” e TAG será “Arq”. 3) Crie a cadeia de caracteres para a chamada de retorno isto é feito automaticamente clicando no botão VIEW será aberto o editor do matlab, onde será exibido o código do GUI projetado. 4) Insira o código que será executado quando um desses menus for acessado isto será feito posteriormente. Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CRIANDO MENUS NO GUIDE: ETAPAS DE CRIAÇÃO DO SUBMENU “SAIR”: 5) Crie agora um item de menu submenu associado ao MENU “ARQUIVO”. 6) Defina LABEL e TAG LABEL será “Sair” e TAG será “Close”. 7) Crie a cadeia de caracteres para a chamada de retorno Do submenu “SAIR”. Repita os passos anteriores para criar o MENU “HELP”, que deverá conter 2 submenus: “Tópicos de Ajuda” e “Sobre o Conversor de Temperaturas”. Para este MENU defina o LABEL como “Help” Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO E EXPLORANDO OS EVENTOS E AS CHAMADAS DE RETORNO DA GUI: Tais configurações são realizadas através do arquivo .m gerado quando é criada a GUI projetada. As chamadas de retorno deverão conter as equações e comandos para execução da conversão e abertura/fechamento das janelas do aplicativo: 1) Equações de conversão de temperatura de CELSIUS para FAHRENHEIT e vice-versa. 2) Janelas de ajuda e informações gerais sobre o aplicativo. 3) Rotinas para configuração dos objetos da GUI (botão, menu dinâmico, campos de texto e caixas de edição). Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO E EXPLORANDO OS EVENTOS E AS CHAMADAS DE RETORNO DA GUI: ENTENDENDO O CÓDIGO GERADO PELO GUIDE DO MATLAB: O MATLAB gera um código em arquivo .m que contém geralmente: 1) A função principal que leva o nome da GUI projetada; 2) Subfunções padrão que implementam as chamadas de retorno para cada componente ativo da GUI. Cada função de chamada de retorno cuida somente de um ÚNICO COMPONENTE DA GUI. Nome da chamada de retorno: “TAG” + “_CALLBACK” Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO E EXPLORANDO OS EVENTOS E AS CHAMADAS DE RETORNO DA GUI: SINTAXE DE UMA FUNÇÃO MATLAB: function [varsaida1, argsaída2, …] = nome (varent1,varent2, …)
Determina o início da função.
Lista de argumentos de entrada serão inseridos pelo usuário no início da execução da função.
Lista de argumentos de saída serão mostrados ao usuário ao final da execução da função. Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO E EXPLORANDO OS EVENTOS E AS CHAMADAS DE RETORNO DA GUI: SINTAXE DE UMA SUBFUNÇÃO NO GUIDE: function varargout = tag_Callback (h, eventdata, handles, varargin)
Determina o início da função.
Chamada da figura principal da GUI.
Contém todas as chamadas de todos os componentes de GUI na figura
PARA CADA OBJETO NA GUI (botões, caixas de texto, etc.) EXISTE UMA CHAMADA DE RETORNO (CALLBACK). Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO E EXPLORANDO OS EVENTOS E AS CHAMADAS DE RETORNO DA GUI: PARA O CONVERSOR DE TEMPERATURA FORAM CRIADAS 8 SUBFUNÇÕES DE CHAMADAS DE RETORNO 1 PARA CADA OBJETO INSERIDO.
COMO AMARRAR TODAS AS AÇÕES REQUERIDAS PARA A GUI?
USO DAS FUNÇÕES GET e SET Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO E EXPLORANDO OS EVENTOS E AS CHAMADAS DE RETORNO DA GUI: SINTAXE DA FUNÇÃO GET:
value = get (handle, ‘PropertyName’)
Variável que armazena o resultado do uso da função GET.
Vetor de propriedades de um objeto.
Nome da propriedade a ser examinada.
USOS MAIS COMUNS VERIFICAR PROPRIEDADES DE GRÁFICOS E DE CAMPOS DE TEXTO, COMO COR E TIPO DO TRAÇADO, ESPESSURA DA LINHA, TAMANHO DA FONTE, ETC. Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO E EXPLORANDO OS EVENTOS E AS CHAMADAS DE RETORNO DA GUI: SINTAXE DA FUNÇÃO SET:
set (handle, ‘PropertyName’, value1, …)
Vetor de propriedades de um objeto.
Nome da propriedade a ser modificada
Novo valor a ser assumido pela propriedade escolhida.
EXEMPLO SET (handles.titulo, ‘String’, ‘Novo Título’) Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO E EXPLORANDO OS EVENTOS E AS CHAMADAS DE RETORNO DA GUI: CONFIGURANDO A CHAMADA DE RETORNO DO BOTÃO: 1) LOCALIZE A “CALLBACK” DO BOTÃO NO ARQUIVO .m DENTRO DESTA FUNÇÃO SERÁ ESCRITA TODAS AS AÇÕES QUE SERÃO REALIZADAS QUANDO O USUÁRIO PRESSIONAR O BOTÃO. 2) Nesta rotina deverá estar as fórmulas de conversão, que deverão ser escolhidas de acordo com a opção do usuário:
9 F = C + 32 5 F − 32 C = 5* 9
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EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO E EXPLORANDO OS EVENTOS E AS CHAMADAS DE RETORNO DA GUI: CÓDIGO DA CHAMADA DE RETORNO DO BOTÃO: str = get(handles.menu1,'String'); val = get(handles.menu1,'Value');
Função GET leitura das opções de conversão no menu dinâmico.
switch str{val} case 'Celsius para Fahrenheit' set(handles.text6,'String','°C'); set(handles.text7,'String','°F'); valor1 = get(handles.temperatura1,'String'); valor1_num = str2num(valor1); tf = (32*valor1_num/5) + 9; tf2 = num2str(tf); set(handles.temperatura2,'String',tf2);
Início do código para conversão CELSIUS p/ FAHRENHEIT. Converte o valor inserido pelo usuário em número. Calcula e coloca o valor convertido no 2° campo de edição de texto.
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EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO E EXPLORANDO OS EVENTOS E AS CHAMADAS DE RETORNO DA GUI: CÓDIGO DA CHAMADA DE RETORNO DO BOTÃO: case 'Fahrenheit para Celsius' set(handles.text6,'String','°F'); set(handles.text7,'String','°C'); valor2 = get(handles.temperatura1,'String'); valor2_num = str2num(valor2); tc = 5*((valor2_num-9)/32); tc2 = num2str(tc); set(handles.temperatura2,'String',tc2);
Início do código para conversão FAHRENHEIT p/ CELSIUS Converte o valor inserido pelo usuário em número. Calcula e coloca o valor convertido no 2° campo de edição de texto.
end
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EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO E EXPLORANDO OS EVENTOS E AS CHAMADAS DE RETORNO DA GUI: CONFIGURANDO A CHAMADA DE RETORNO DO MENU “ARQUIVO” 1) LOCALIZE A “CALLBACK” DO SUBMENU “SAIR”. 2) Insira uma caixa de diálogo perguntando se o usuário deseja realmente sair do aplicativo question dialog.
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EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO E EXPLORANDO OS EVENTOS E AS CHAMADAS DE RETORNO DA GUI: CÓDIGO DA CHAMADA DE RETORNO DO SUBMENU “SAIR”: usuario = questdlg('Deseja realmente sair do aplicativo?','Conversor de Temperaturas');
Caixa de diálogo padrão question dialog.
switch usuario case 'No' case 'Yes' close all hidden
Ação a ser realizada de acordo com a opção do usuário escolhida na caixa de diálogo padrão.
end Eng. André Juárez Jaime Duarte - IV SEE – UFBA – 27 a 30 de Julho de 2009
EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO E EXPLORANDO OS EVENTOS E AS CHAMADAS DE RETORNO DA GUI: CONFIGURANDO A CHAMADA DE RETORNO DO MENU “HELP” 1) LOCALIZE A “CALLBACK” DO SUBMENU “SOBRE O CONVERSOR DE TEMPERATURAS”. 2) Insira uma caixa de diálogo informando sobre a versão do Conversor de Temperaturas help dialog. helpdlg('Conversor de Temperaturas - Versão 1.0','MATLAB - GUIDE');
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EXEMPLO DE APLICAÇÃO – GUIDE CONFIGURANDO E EXPLORANDO OS EVENTOS E AS CHAMADAS DE RETORNO DA GUI: CONFIGURANDO A CHAMADA DE RETORNO DO MENU “HELP” 3) CRIE UMA NOVA FIGURA CONTENDO SOMENTE UM BREVE TEXTO SOBRE COMO UTILIZAR O APLICATIVO. SALVE-O COM O NOME “AJUDA” NA MESMA PASTA ONDE SE ENCONTRA SALVO O APLICATIVO. 4) LOCALIZE A “CALLBACK” DO SUBMENU “AJUDA” E INSIRA O SEGUINTE COMANDO: open ajuda.fig
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