Как ускорить внедрение tkinter matplot lib и python

Я знаю, что это не самый pythonic способ делать что-то, поскольку я довольно новичок в python, но, пожалуйста, со мной, у меня есть графический интерфейс, который я использую для отправки данных запроса от arduino. Затем я перешел к графику этих данных без замедления. В настоящее время я замедляюсь с большим количеством чисел, которые я планирую, и у меня была аналогичная проблема, когда я впервые написал этот gui в matlab. Я хотел знать, могу ли я сделать это быстрее, поскольку в конечном итоге хочу иметь возможность графического отображения сразу нескольких окон. Я знаю об анимационной библиотеке из предыдущего предложения, но не увенчался успехом, чтобы заставить ее работать с моим tkinter-объектом из того, что я понимаю, что было бы идеальным способом ускорить графику, кроме того, чтобы рисовать прямо на холсте. Мне нужно всего лишь построить около 200 точек данных за раз. Вот текущий код GUI:

import Tkinter import numpy as np import serial import time from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg from matplotlib.figure import Figure from matplotlib import pyplot as plt import matplotlib.animation as animation from math import cos, sin from collections import deque class App: def __init__(self, master): frame = Tkinter.Frame(master) self.Max_press = Tkinter.StringVar() self.Max_press.set("10") self.Min_press = Tkinter.StringVar() self.Min_press.set("0") self.Cycle_per_minute = Tkinter.StringVar() self.Cycle_per_minute.set("12") self.Duration_cycle = Tkinter.StringVar() self.Duration_cycle.set("1") self.respiration = Tkinter.LabelFrame(frame, text="Respiration Testing", borderwidth=10, relief=Tkinter.GROOVE, padx=10, pady=10) self.respiration.grid(row=0, column=0, padx=20, pady=20) self.max_pressure = Tkinter.Label(self.respiration, text="Maximum Pressure (mmHg)") self.max_pressure.grid(row=0, column=0, padx=5, pady=5) self.Max_pressure = Tkinter.Entry(self.respiration,textvariable=self.Max_press) self.Max_pressure.grid(row=1, column=0, padx=5, pady=5) self.min_pressure = Tkinter.Label(self.respiration, text="Minimum Pressure (mmHg)") self.min_pressure.grid(row=2, column=0, padx=5, pady=5) self.Min_pressure = Tkinter.Entry(self.respiration, textvariable=self.Min_press) self.Min_pressure.grid(row=3, column=0, padx=5, pady=5) self.cycles_per_minute = Tkinter.Label(self.respiration, text="Cycles Per Minute") self.cycles_per_minute.grid(row=4, column=0, padx=5, pady=5) self.Cycles_per_minute = Tkinter.Entry(self.respiration,textvariable=self.Cycle_per_minute) self.Cycles_per_minute.grid(row=5, column=0, padx=5, pady=5) self.duration_of_test = Tkinter.Label(self.respiration, text="Duration (minutes)") self.duration_of_test.grid(row=6, column=0, padx=5, pady=5) self.Duration_of_test = Tkinter.Entry(self.respiration, textvariable=self.Duration_cycle) self.Duration_of_test.grid(row=7, column=0, padx=5, pady=5) self.run_respiration = Tkinter.Button(self.respiration, text="RUN RESPIRATION", command=self.getData) self.run_respiration.grid(row=8, column=0, padx=5, pady=5) self.burst = Tkinter.LabelFrame(frame, text="Burst Test", borderwidth=10, relief=Tkinter.GROOVE, padx=10, pady=10 ) self.burst.grid(row=0, column=1, padx=20, pady=20) self.burst_pressure = Tkinter.Button(self.burst, text="RUN BURST TEST") self.burst_pressure.grid(row=0, column=0, padx=5, pady=5) self.test_options = Tkinter.LabelFrame(frame, text="Test Options", borderwidth=10, relief=Tkinter.GROOVE, padx=10, pady=10 ) self.test_options.grid(row=0, column=2, padx=20, pady=35) self.stop = Tkinter.Button(self.test_options, text="STOP", bd=10, height=5, width=10) self.stop.grid(row=0, column=0, padx=10, pady=25) self.pause = Tkinter.Button(self.test_options, text="PAUSE", bd=10, height=5, width=10) self.pause.grid(row=1, column=0, padx=10, pady=25) self.reset = Tkinter.Button(self.test_options, text="RESET", bd=10, height=5, width=10) self.reset.grid(row=2, column=0, padx=10, pady=25) self.save = Tkinter.Button(self.test_options, text="SAVE", bd=10, height=5, width=10) self.save.grid(row=3, column=0, padx=10, pady=25) self.xdata = deque([0]*200,maxlen=200) self.ydata = deque([0]*200,maxlen=200) self.fig = plt.Figure() self.ax1 = self.fig.add_subplot(111) self.line, = self.ax1.plot(self.xdata, self.ydata, lw=2) self.canvas = FigureCanvasTkAgg(self.fig,master=master) self.canvas.show() self.canvas.get_tk_widget().grid(row=0, column=3, padx=20, pady=20) frame.grid(row=0, column=0, padx=20, pady=20) def getData(self): press_max = float(self.Max_press.get()) press_min = float(self.Min_press.get()) duration = float(self.Duration_cycle.get())*60*20 cycle_time = float(self.Cycles_per_minute.get()) i = 0 x = [] y = [] amp = (press_max - press_min)/2 offset = amp + press_min spb = 60/cycle_time while (i < duration): x.append(i) sine = amp*np.sin((x[i]*(np.pi*4))/(2*spb)) + offset + 1 y.append(sine) i = i + 1 arduinoData = serial.Serial('com5', 115200) arduinoData.flushInput() press = [] t = [] i = 0 start = time.time() while (i < duration + 1): while (arduinoData.inWaiting()==0): pass arduinoString = arduinoData.readline() dataArray = int(arduinoString) i = i + 1 print (dataArray) self.plotData(dataArray,i) end = time.time() print (end - start) def plotData(self, y, x ): self.xdata.append(x) self.ydata.append(y) self.ax1.plot(self.xdata, self.ydata) self.canvas.show() root = Tkinter.Tk() app = App(root) root.mainloop() 

Но самая важная часть здесь:

• Как связать привязки событий с элементами на холсте с помощью Tkinter?
• Перемещение холста tkinter с помощью мыши

  self.fig = plt.Figure() self.ax1 = self.fig.add_subplot(111) self.line, = self.ax1.plot(self.xdata, self.ydata, lw=2) self.canvas = FigureCanvasTkAgg(self.fig,master=master) self.canvas.show() self.canvas.get_tk_widget().grid(row=0, column=3, padx=20, pady=20) frame.grid(row=0, column=0, padx=20, pady=20) def getData(self): press_max = float(self.Max_press.get()) press_min = float(self.Min_press.get()) duration = float(self.Duration_cycle.get())*60*20 cycle_time = float(self.Cycles_per_minute.get()) i = 0 x = [] y = [] amp = (press_max - press_min)/2 offset = amp + press_min spb = 60/cycle_time while (i < duration): x.append(i) sine = amp*np.sin((x[i]*(np.pi*4))/(2*spb)) + offset + 1 y.append(sine) i = i + 1 arduinoData = serial.Serial('com5', 115200) arduinoData.flushInput() press = [] t = [] i = 0 start = time.time() while (i < duration + 1): while (arduinoData.inWaiting()==0): pass arduinoString = arduinoData.readline() dataArray = int(arduinoString) i = i + 1 print (dataArray) self.plotData(dataArray,i) end = time.time() print (end - start) def plotData(self, y, x ): self.xdata.append(x) self.ydata.append(y) self.ax1.plot(self.xdata, self.ydata) self.canvas.show() root = Tkinter.Tk() app = App(root) root.mainloop() 

Заранее благодарю вас за любую помощь, которую вы можете мне дать.

 import Tkinter as tk import serial from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg from matplotlib.figure import Figure from matplotlib import pyplot as plt import matplotlib.animation as animation from collections import deque import random HISTORY_LEN = 200 class App(tk.Frame): def __init__(self, master=None, **kwargs): tk.Frame.__init__(self, master, **kwargs) self.running = False self.ani = None btns = tk.Frame(self) btns.pack() lbl = tk.Label(btns, text="Number of points") lbl.pack(side=tk.LEFT) self.points_ent = tk.Entry(btns, width=5) self.points_ent.insert(0, '500') self.points_ent.pack(side=tk.LEFT) lbl = tk.Label(btns, text="update interval (ms)") lbl.pack(side=tk.LEFT) self.interval = tk.Entry(btns, width=5) self.interval.insert(0, '30') self.interval.pack(side=tk.LEFT) self.btn = tk.Button(btns, text='Start', command=self.on_click) self.btn.pack(side=tk.LEFT) self.fig = plt.Figure() self.ax1 = self.fig.add_subplot(111) self.line, = self.ax1.plot([], [], lw=2) self.canvas = FigureCanvasTkAgg(self.fig,master=master) self.canvas.show() self.canvas.get_tk_widget().pack() def on_click(self): if self.ani is None: return self.start() if self.running: self.ani.event_source.stop() self.btn.config(text='Un-Pause') else: self.ani.event_source.start() self.btn.config(text='Pause') self.running = not self.running def start(self): self.xdata = deque([], maxlen=HISTORY_LEN) self.ydata = deque([], maxlen=HISTORY_LEN) #~ self.arduinoData = serial.Serial('com5', 115200) #~ self.arduinoData.flushInput() self.points = int(self.points_ent.get()) + 1 self.ani = animation.FuncAnimation( self.fig, self.update_graph, frames=self.points, interval=int(self.interval.get()), repeat=False) self.running = True self.btn.config(text='Pause') self.ani._start() def update_graph(self, i): self.xdata.append(i) #~ self.ydata.append(int(self.arduinoData.readline())) self.ydata.append(random.randrange(100)) # DEBUG self.line.set_data(self.xdata, self.ydata) self.ax1.set_ylim(min(self.ydata), max(self.ydata)) self.ax1.set_xlim(min(self.xdata), max(self.xdata)) if i >= self.points - 1: #~ self.arduinoData.close() self.btn.config(text='Start') self.running = False self.ani = None return self.line, def main(): root = tk.Tk() app = App(root) app.pack() root.mainloop() if __name__ == '__main__': main()