【开源工具】Windows屏幕控制大师：息屏+亮度调节+快捷键一体化解决方案

️ 从零打造Windows屏幕控制大师：息屏+亮度调节+快捷键一体化解决方案

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系列专栏：《Python开源项目实战》
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概述

在数字化办公时代，屏幕管理已成为提升工作效率和保护眼睛健康的重要环节。今天我将分享一个基于Python和PySide6开发的Windows屏幕控制工具，它集成了一键息屏、亮度调节、自动息屏时间设置和全局快捷键等实用功能，并支持系统托盘运行和开机自启动。

本文将深入解析这个工具的实现原理、关键技术点和完整代码，适合有一定Python基础的开发者学习GUI开发、系统级操作和实用工具开发。

功能亮点

1. 一键息屏功能

   • 立即关闭显示器节省能源
   • 支持全局快捷键触发（可自定义）

2. ⏱️ 自动息屏时间设置

   • 预设常用时间（1/5/10/15/30/60分钟）
   • 支持自定义任意分钟数
   • 永不息屏模式

3. ☀️ 屏幕亮度控制

   • 0-100%无级调节
   • 预设常用亮度档位
   • 亮度调节快捷键支持

4. ⚙️ 实用附加功能

   • 系统托盘运行
   • 开机自启动
   • 启动时最小化
   • 当前设置实时显示

️ 界面展示

主界面设计

界面采用现代化设计，包含：

• 醒目的标题区
• 快速息屏大按钮
• 自动息屏时间预设区
• 亮度控制滑块
• 应用设置面板
• 当前设置显示区

系统托盘菜单

️ 实现步骤详解

1. 环境准备

# 主要依赖库
import sys
import ctypes
import subprocess
import winreg
from PySide6.QtWidgets import (QApplication, QMainWindow, ...)
from PySide6.QtCore import Qt, QTimer, QSettings

2. 亮度控制模块

亮度调节采用了三种备选方案，确保兼容性：

class BrightnessController:
    def set_brightness(self, level):
        # 方法1: WMI (Windows Management Instrumentation)
        try:
            import wmi
            w = wmi.WMI(namespace='wmi')
            methods = w.WmiMonitorBrightnessMethods()[0]
            methods.WmiSetBrightness(level, 0)
            
        # 方法2: PowerShell命令
        except:
            script = f"$brightness = {
     level}; $myMonitor = Get-WmiObject..."
            subprocess.run(["powershell", "-Command", script])
            
        # 方法3: DDC/CI控制
        except:
            import screen_brightness_control as sbc
            sbc.set_brightness(level)

3. 息屏功能实现

使用Windows API发送消息关闭显示器：

def turn_off_screen(self):
    # 0x0112 = WM_SYSCOMMAND, 0xF170 = SC_MONITORPOWER, 2 = 关闭显示器
    ctypes.windll.user32.SendMessageW(0xFFFF, 0x0112, 0xF170, 2)

4. 息屏时间设置

通过Windows powercfg命令修改电源设置：

def set_screen_timeout(self, minutes):
    if minutes == 0:  # 永不息屏
        subprocess.run(['powercfg', '/change', 'monitor-timeout-ac', '0'])
    else:  # 设置指定时间
        subprocess.run(['powercfg', '/change', 'monitor-timeout-ac', str(minutes)])

5. 全局快捷键实现

使用QShortcut捕获全局快捷键：

def setup_global_shortcut(self, key_sequence):
    self.global_shortcut = QShortcut(key_sequence, self)
    self.global_shortcut.activated.connect(self.turn_off_screen)

6. 开机自启动

通过修改Windows注册表实现：

def toggle_autostart(self, state):
    key_path = r"SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run"
    if state == Qt.Checked:  # 添加启动项
        winreg.SetValueEx(key, "ScreenController", 0, winreg.REG_SZ, exe_path)
    else:  # 删除启动项
        winreg.DeleteValue(key, "ScreenController")

7. 系统托盘集成

创建托盘图标和右键菜单：

def setup_tray_icon(self):
    self.tray_icon = QSystemTrayIcon(self)
    tray_menu = QMenu()
    
    # 添加菜单项
    show_action = QAction("显示主窗口", self)
    screen_off_action = QAction("立即息屏", self)
    
    # 亮度子菜单
    brightness_menu = tray_menu.addMenu("屏幕亮度")
    for level in [0, 25, 50, 75, 100]:
        action = QAction(f"{
     level}%", self)
        action.triggered.connect(lambda l=level: self.set_brightness_level(l))
        brightness_menu.addAction(action)

关键代码解析

1. 多方法亮度控制

亮度控制模块采用了策略模式，依次尝试三种不同的亮度调节方法：

1. WMI方式：最原生的Windows管理接口
2. PowerShell方式：兼容性更好的脚本方法
3. DDC/CI方式：直接与显示器通信

这种设计确保了在各种Windows环境和硬件配置下都能正常工作。

2. 设置持久化

使用QSettings实现配置的自动保存和加载：

# 保存设置
self.settings.setValue("shortcut", self.shortcut_edit.keySequence().toString())

# 加载设置
shortcut_string = self.settings.value("shortcut", "", type=str)

3. 管理员权限检测

关键系统操作需要管理员权限：

def is_admin(self):
    try:
        return ctypes.windll.shell32.IsUserAnAdmin()
    except:
        return False

源码下载

import sys
import ctypes
import subprocess
import os
import sys
import winreg
import argparse
from pathlib import Path
from PySide6.QtWidgets import (
    QApplication, QMainWindow, QWidget, QVBoxLayout, QHBoxLayout, 
    QGridLayout, QPushButton, QLabel, QLineEdit, QFrame, QMessageBox,
    QGroupBox, QSpacerItem, QSizePolicy, QCheckBox, QKeySequenceEdit,
    QSystemTrayIcon, QMenu, QSlider
)
from PySide6.QtCore import Qt, QTimer, QSettings, QStandardPaths
from PySide6.QtGui import QFont, QPalette, QColor, QKeySequence, QShortcut, QIcon, QPixmap, QAction

# 获取应用程序路径（支持打包后的可执行文件）
def get_app_path():
    """获取应用程序路径，支持打包后的可执行文件"""
    if getattr(sys, 'frozen', False):
        return Path(sys.executable).parent
    else:
        return Path(__file__).parent
 
# 获取配置文件路径
def get_config_path():
    """获取配置文件路径"""
    config_dir = QStandardPaths.writableLocation(QStandardPaths.AppConfigLocation)
    return Path(config_dir) / "ScreenController"

class BrightnessController:
    """屏幕亮度控制类"""
    def __init__(self):
        self.physical_monitors = self._get_physical_monitors()
        
    def _get_physical_monitors(self):
        """获取物理显示器句柄"""
        try:
            from screeninfo import get_monitors
            return [monitor for monitor in get_monitors() if monitor.is_primary]
        except Exception as e:
            print(f"获取显示器信息失败: {
     e}")
            return []

    def set_brightness(self, level):
        """设置屏幕亮度(0-100)"""
        try:
            if not (0 <= level <= 100):
                raise ValueError("亮度值必须在0-100之间")
                
            # 方法1: 使用WMI (Windows Management Instrumentation)
            try:
                import wmi
                w = wmi.WMI(namespace='wmi')
                methods = w.WmiMonitorBrightnessMethods()[0]
                methods.WmiSetBrightness(level, 0)
                return True
            except Exception as wmi_error:
                # 方法2: 使用PowerShell命令 (适用于更多系统)
                try:
                    brightness = max(0, min(100, level))
                    script = f"""
                    $brightness = {
     brightness}
                    $delay = 0
                    $myMonitor = Get-WmiObject -Namespace root\\wmi -Class WmiMonitorBrightnessMethods
                    $myMonitor.WmiSetBrightness($delay, $brightness)
                    """
                    subprocess.run(["powershell", "-Command", script], check=True, creationflags=subprocess.CREATE_NO_WINDOW)
                    return True
                except subprocess.CalledProcessError:
                    # 方法3: 使用DDC/CI (需要显示器支持)
                    try:
                        if self.physical_monitors:
                            import screen_brightness_control as sbc
                            sbc.set_brightness(level)
                            return True
                    except Exception as sbc_error:
                        raise Exception(f"所有亮度调节方法均失败: WMI错误: {
     wmi_error}, DDC/CI错误: {
     sbc_error}")
        except Exception as e:
            raise Exception(f"设置亮度失败: {
     str(e)}")

class ScreenController(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.setWindowTitle("️ Windows屏幕控制")
        self.setFixedSize(1000, 800)  # 增加窗口尺寸以容纳亮度控制
        
        # 亮度控制器
        self.brightness_controller = BrightnessController()
        
        # 设置存储
        config_path = get_config_path()
        config_path.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
        settings_file = config_path / "settings.ini"
        self.settings = QSettings(str(settings_file), QSettings.IniFormat)
        
        # 全局快捷键
        self.global_shortcut = None
        self.brightness_shortcut = None
        
        # 系统托盘
        self.tray_icon = None
        self.setup_tray_icon()
        
        self.setup_ui()
        self.setup_style()
        self.load_settings()
        
        # 定时器用于更新当前设置
        self.update_timer = QTimer()
        self.update_timer.timeout.connect(self.update_current_setting)
        self.update_timer.start(5000)  # 每5秒更新一次
        
        # 初始更新
        self.update_current_setting()
        
    def setup_ui(self):
        """设置用户界面"""
        central_widget = QWidget()
        self.setCentralWidget(central_widget)
        
        # 主布局
        main_layout = QVBoxLayout(central_widget)
        main_layout.setSpacing(20)
        main_layout.setContentsMargins(25, 25, 25, 25)
        
        # 标题 - 添加emoji
        title_label = QLabel("️ Windows屏幕控制器")
        title_font = QFont("Microsoft YaHei", 20, QFont.Bold)
        title_label.setFont(title_font)
        title_label.setAlig