Building Apps for Experimental Data Analysis with GUI using Python and PyQt

Posted by


Python and PyQt are powerful tools that can be used to create graphical user interfaces (GUIs) for analyzing experimental data. In this tutorial, we will walk through the architecture of building apps for experimental data analysis using Python and PyQt, from start to finish.

Step 1: Setting up your environment
Before we start building our app, we need to make sure we have the necessary tools installed on our system. You will need to have Python installed on your machine, as well as PyQt, which is a set of Python bindings for the Qt application framework. You can install PyQt using pip by running the following command:

pip install PyQt5

Step 2: Getting familiar with PyQt
PyQt provides a comprehensive set of tools for creating GUIs in Python. PyQt is based on the Qt framework, which provides a wide range of widgets and layouts for building complex GUIs. PyQt allows you to create custom widgets and connect them to backend code using signals and slots.

Step 3: Designing the layout of your app
Before we start coding, it’s important to plan out the layout of our app. This includes deciding on the widgets we will use, as well as the overall structure of the interface. You can use tools like Qt Designer to create a visual representation of your app’s layout, which you can then translate into Python code.

Step 4: Creating the main window
To start building our app, we need to create a main window using PyQt. This window will serve as the primary interface for our data analysis tool. Here’s an example of how you can create a basic main window using PyQt:

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QMainWindow, QApplication

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle("Experimental Data Analysis Tool")
        self.show()

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)
    window = MainWindow()
    sys.exit(app.exec_())

In this example, we create a new subclass of QMainWindow called MainWindow. We set the window title to "Experimental Data Analysis Tool" and then display the window using the show() method. Finally, we create an instance of the QApplication class, which is required to run any PyQt application.

Step 5: Adding widgets to the main window
Now that we have our main window set up, we can start adding widgets to the interface. Widgets are the building blocks of a GUI, and PyQt provides a wide range of pre-built widgets that we can use. Here’s an example of how you can add a button to our main window:

from PyQt5.QtWidgets import QMainWindow, QApplication, QPushButton

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init()

        self.setWindowTitle("Experimental Data Analysis Tool")

        button = QPushButton("Load Data", self)
        button.clicked.connect(self.load_data)

    def load_data(self):
        # Code to load data goes here

In this example, we create a new instance of the QPushButton class and add it to the main window. We also connect the button’s clicked signal to a custom slot called load_data, which will be called when the button is clicked.

Step 6: Building the data analysis functionality
Now that we have our main window set up with a button to load data, we can start building the functionality to analyze the data. This will involve writing code to read in data from a file, perform calculations or transformations on the data, and display the results in the interface.

from PyQt5.QtWidgets import QMainWindow, QApplication, QPushButton, QLabel

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init()

        self.setWindowTitle("Experimental Data Analysis Tool")

        self.label = QLabel("Data: ", self)

        button = QPushButton("Load Data", self)
        button.clicked.connect(self.load_data)

    def load_data(self):
        filename = QFileDialog.getOpenFileName(self, 'Open file', '', "Data files (*.txt)")[0]
        data = self.read_data(filename)
        result = self.analyze_data(data)
        self.display_results(result)

    def read_data(self, filename):
        # Code to read data from file goes here
        pass

    def analyze_data(self, data):
        # Code to analyze data goes here
        pass

    def display_results(self, result):
        self.label.setText("Data: " + str(result))

In this example, we have added a label to the main window to display the results of our analysis. When the Load Data button is clicked, we use the QFileDialog class to open a file dialog and select a data file to load. We then read in the data from the file, analyze it, and display the results in the label.

Step 7: Running the app
Once you have finished building your app, you can run it by executing the Python script. Your app should open a window with the specified layout and functionality, allowing you to load data, analyze it, and display the results in the interface.

Congratulations! You have successfully built an app for experimental data analysis using Python and PyQt. This tutorial has covered the basics of creating a GUI app with PyQt, designing the layout, adding widgets, and implementing data analysis functionality. From here, you can expand on this foundation and create more complex apps for analyzing experimental data. Happy coding!

0 0 votes
Article Rating

Leave a Reply

17 Comments
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments
@matlubamahmudova2088
19 days ago

Здравствуйте! спасибо за очень полезные уроки!
у меня один вопрос: как в этой программе в место простого txt файла можно загрузить las файл, с каротажными данными?

@felixcriminibusnulluseritd7315
19 days ago

Автор крутой материал

@katerynavynokurova3940
19 days ago

Большое спасибо за видео! Все четко и понятно объясняется, еще и с примерами, что особенно важно.
А можно ли как-то сделать так, чтоб на графики можно было кликать как на Push button и вызывать определенную функцию или всплывающее окно?

@powercat8528
19 days ago

Эх, жаль нет объяснения построчного в обобщающем файле…

@SHKIPPER989
19 days ago

Спасибо)

@nicko6815
19 days ago

Здравствуйте, Сергей! Ценное видео! С возвращением!

@lex5306
19 days ago

Классное видео. В видео в 21.37 происходит конвертация с расширением py. У меня не конвертируется, все вроде делаю как в видео. Может стыкались с подобным.

@ДмитрийКирилов-п6ш
19 days ago

Благодарю за помощь в освоении Python!
Очень пригождается для учебы!!!
И возможно ли как в Excel в левом столбце вручную внести данные аргумента (X), а справа вывести из формулы значения функции (Y), а потом на графике отобразить Y? Или же в таблицу добавляется только текстовый файл с уже готовыми данными?
Спасибо за ответ!

@alx2660
19 days ago

Урок просто бомба. Как раз искал информацию по matplotlib и PyQt5. Путного ничего не мог найти. Всё как-то отрывочно и невнятно, а тут всё прямо по полочкам. Идеально. Большое спасибо. Полезнейший канал.

@ВладКарась-п5т
19 days ago

Спасибо большое, ваши видео во многом помогают мне с дипломом!

@ОлексійСтогній-ш4о
19 days ago

А какая у вас версия python? Просто я смотрел, что pyqt можно только на 2.7 установить

@vitali1959
19 days ago

можно это в один клас зделать?

class MyMplCanvas(FigureCanvasQTAgg):
def __init__(self, fig, parent=None):
self.fig = fig
FigureCanvasQTAgg.__init__(self, self.fig)
FigureCanvasQTAgg.setSizePolicy(self, QSizePolicy.Expanding, QSizePolicy.Expanding)
FigureCanvasQTAgg.updateGeometry(self)

def plot_single_empty_graph():
fig, axes = plt.subplots(nrows=1, ncols=1, figsize=(10, 7), dpi=85, facecolor='white', frameon=True,
edgecolor='black', linewidth=1)
fig.subplots_adjust(wspace=0.4, hspace=0.6, left=0.15, right=0.85, top=0.9, bottom=0.1)
axes.grid(True, c='lightgrey', alpha=0.5)
axes.set_title('Überschrifft', fontsize=10)
axes.set_xlabel('X', fontsize=8)
axes.set_ylabel('Y', fontsize=8)
return fig, axes

def prepare_canvas_and_toolbar(parent=None):
parent.fig, parent.axes = plot_single_empty_graph() # plt.show()
parent.for_mpl = QVBoxLayout(parent.AnalyseWidget) # Verlinkung
parent.canvas = MyMplCanvas(parent.fig)
parent.for_mpl.addWidget(parent.canvas)
parent.toolbar = NavigationToolbar2QT(parent.canvas, parent)
parent.for_mpl.addWidget(parent.toolbar)
parent.show()

@vitali1959
19 days ago

все очень здорово! А как можно красиво отображать множество диаграмм в одном окне, приэтом каждую из диаграмм включать или выклучать? Это чясто нужно если идет записть данных, например отопление: темп1, темп2, темп3 …

time temp1 temp2
28.01.2020 09:35 11,10 13,60
28.01.2020 09:35 11,20 13,60
28.01.2020 09:35 11,30 13,60
28.01.2020 09:35 11,40 13,60
28.01.2020 09:36 11,50 13,60
28.01.2020 09:36 11,60 13,60
28.01.2020 09:36 11,70 13,60
28.01.2020 09:36 11,80 13,60
28.01.2020 09:36 11,90 13,60

@Muoler
19 days ago

Пожалуйста чувак, не пропадай

@ВладИльин-ж3ъ
19 days ago

плохо видно

@_sergeevich5827
19 days ago

куда пропадал ? я уже на С# успел перейти за это время и запилить несколько норм прог. Сейчас пилю программу для работы, учёт КИП.

@PyScientist
19 days ago

Тайминг:

0:58 Общий обзор видео.
1:37 Этапы разработки ПО на Python да и не только на Python.
5:06 Принципы SOLID.
11:42 Постановка задачи разработки ПО и проработка основной идеи.
14:11 Написание front-end с использованием QtDesigner.
20:46 Конвертация файла ui в py для дальнейшего включения в программу.
21:56 Инициализация основного окна приложения.
26:24 Корректировка front-end с использованием PyCharm.
36:27 Помещаем холст с рисунком (полем для отображения графика) matplotlib в QWidget.
46:55 Настраиваем импорт данных из файла txt в таблицу QTableWidget для последующего их использования.
54:48 Настройка отображения данных в QTableWidget.
57:50 Отображение данных из таблицы QTableWidget на графике matplotlib (точнее на осях).
1:02:15 Создание backend подбора коэффициента "m" в уравнение электропроводности.
1:05:45 Наносим на график matplotib функцию иллюстрирующую одну из связей для вывода уравнения электропроводности.
1:07:15 Проверка работы программы с реальными данными.

Ссылка на оформленный исходный код прилагается:

http://pyscientist.ucoz.net/load/arkhiv_proekta_pycharm_coreelectroanalysis_v1_0/1-1-0-10#

Ссылки на предыдущие видео по теме:
Ссылки на предыдущие видео по теме:

Видео 1: Python настройка рабочего пространства, использование PyCharm

https://youtu.be/lN5B0vkRhww

Видео 2: Python функции

https://youtu.be/ubBH-LBHglY

Видео 3: Python классы

https://youtu.be/vJp9Uo3MJMY

Видео 4: Графический интерфейс Qt для Python, или PyQt

https://youtu.be/btc0bi8m134

Видео 5: Python компиляция программ, cx_Freeze и другие компиляторы

https://youtu.be/Ekc7jcq13ic

Видео 6.1: Библиотека Matplotlib создание графиков для анализа данных

https://youtu.be/8V3y6NCdo0k

Видео 6.2: Библиотека matplotlib и Qt встраивание графиков в графический интерфейс Qt

https://youtu.be/SLwvwnqet6Y

Видео 7: Matplotlib модуль Animation класс FuncAnimation (автообновление графиков)

https://youtu.be/YQm1VDPVvww

Видео 8: Библиотека Matplotlib, отображение графиков функции с использованием библиотеки numexpr (ввод функции из текстовой строки) https://youtu.be/SLwvwnqet6Y

Видео 9.1: Классы QListWidget и QListView сопоставительный анализ, простой пример применения QListWidget

https://youtu.be/mrBd2gFhVhk

Видео 9.2: Класс QListView пример применения с использованием QtCore.QabstractListModel

https://youtu.be/yAu155q9Vsg

Видео 10: Python и Excel взаимодействие с excel (библиотеки xlrd, xlwt, openpyxl, win32com)

https://youtu.be/pI54u-_SrX0

Видео 11: обзор виджета QTableWidget и практическое использование

https://youtu.be/hPWMxINW004

Видео №12.1 обзор виджета QStackedWidget использование QComboBox и QPushButton в качестве переключателей

https://youtu.be/eN9igb0U-8g

Видео №12.2 Продолжение обзора виджета QStackedWidget использование QToolButton в качестве переключателей, настройка статического и динамического внешнего вида QToolButton c использованием qss.

https://youtu.be/FDOIel9V98E

Видео 12.3 Python готовое приложение с графическим интерфейсом (GUI) Qt и графической библиотекой Matplotlib (Обзор проекта текущее состояние на июль 2018г). https://youtu.be/QcGEY9ZDKhE

Видео 13.1 Python и создание базы данных данных на движке СУБД sqlite3 с использованием стандартной библиотеки.
https://youtu.be/Tlc_Mi6bwOQ

Видео 13.2 Python и sqlite3 внесение изменений в базу данных (СУБД SQLite), практический пример управления данными в базе

https://youtu.be/H-mSFkCY5ds

Видео 13.3 Python и sqlite3 хранение изображений в базе данных с СУБД SQLite, практический пример.

https://youtu.be/UbHu_m182Tk

Видео 13.4 Python и sqlite3 интеграция функционала базы данных в проект PyScientistNotes. (скоро появится)

Видео 14 Python и Qt обзор переход с PyQt4 на PyQt5 и далее на PySide2

https://youtu.be/VrbmGuMHr-I

Видео 15 Python и Qt стандартные диалоговые окна tutorial

https://youtu.be/mAMEqZ0Zr4A

Видео 16 Python и PyQt "QDialog" – создание и настройка диалогового окна

https://youtu.be/mt-gqU-q4B8

Видео 1S Matplotlib настройка axes для простого графика

https://youtu.be/0d-Qmv46DnQ

Видео 2S Python и интерполяция в numpy и scipy

https://youtu.be/_8Y4fh0bZ6A

Видео 3S Python и буфер обмена windows (текстовые данные)

https://youtu.be/MbzjRZDTmUs

Видео 17 Python и PyQt класс Qthread пример многопоточности

https://youtu.be/vcPTJX-nM94

Видео 1.1.Р Python и ООП создание петрофизической модели часть 1

https://youtu.be/QroC1sAQx_o
Видео 2Р Python PyQt5, Matplotlib и ООП архитектура приложения и создание приложения с GUI от начала и до конца

17
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x