labview设计报告
【摘要】
时间是人类生活必不可少的重要元素，从古代的沙漏、十二天干地支，到后来的机械钟表以及当今的石英钟，都充分显现出了时间的重要性。随着社会的发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广，功能要求越来越多。普通的机械钟表与半机械钟表对于当代人忙碌的生活显然早已不太适应，随着科技的进步，电子时钟应运而生，它不仅给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了时钟原先的功能。
本课题研究的主要目的就是设计一个基于Labview的时钟系统，通过获取电脑的系统时间，并分离出给数字，在通过布尔显示显示它以指示灯、获取日期/时间（秒）、格式化日期/时间字符串、截取数组、局部变量、真常量、假常量等等，通过连接就基本制作好一个数码管电子钟了。
关键词：虚拟仪器；Labview；时间；电子时钟
Abstract
Time is an important element of human life, from the ancient hourglass, 12 days dry terrestrial branch, to later mechanical clocks and today's quartz clock, are fully shown the importance of time. With the development of society, people time measurement accuracy is higher and higher, used more and more widely, the function requirement more and more. Common mechanical clocks and half mechanical clocks for contemporary people busy life obviously had not too orientation, with the progress of science and technology, electronic clock arises at the historic moment, it not only give people production life brought great convenience, but also greatly expanded the clock of the original function.
The main purpose of this research is to design a based on Labview clock system, through the acquisition of computer system time, and separate to digital, in through the Boolean display show. It with light, acquisition date/time (in seconds), formatting date/time string, clipping array, a local variable, and the true constant and false constants, etc., through the connection of basic made a digital tube the electronic clock.
Key words:Virtual instrument; Labview; Time. Electronic clock
目录
1 绪论 (1)
1.1 课题的背景 (1)
1.2课题的意义 (1)
1.3国内外研究现状 (2)
1.4 论文构成以及章节安排 (2)
2 虚拟仪器 (3)
2.1 虚拟仪器的概述 (3)
2.1.1虚拟仪器的特点及优势 (3)
2.1.2虚拟仪器与传统仪器的比较 (4)
2.1.3 虚拟仪器系统的组成 (4)
2.1.4虚拟仪器的软件结构 (5)
2.2 虚拟仪器的开发软件 (6)
2.2.1 虚拟仪器的开发语言 (6)
2.2.2图形化虚拟仪器开发平台——LABVIEW (6)
2.2.3基于LABVIEW平台的虚拟仪器程序设计 (7)
2.3 虚拟仪器的发展现状 (8)
2.3.1国外虚拟仪器的现状 (8)
2.3.2国内虚拟仪器的现状 (9)
2.4虚拟仪器的发展方向 (9)
3 LabVIEW软件及其基本设计过程和相关的原理 (10)
3.1 LabVIEW简介 (10)
3.2LabVIEW软件设计基本原理 (10)
3.2.1前面板 (11)
3.2.2程序框图 (11)
3.2.3图标/连接器 (12)
3．3 LabVIEW的操作模块 (12)
3.3.1工具模板 (12)
3.3.2控制模板（Control Palette） (13)
3.3.3 功能模板(Functions Palette) (15)
4总体设计 (17)
4.1 时钟显示的结构 (17)
4.2 设计总思路 (17)
4.3 软件设计 (17)
4.3.1获取时间的各整型数据 (17)
4.3.2提取数字的各位 (18)
4.3.3 七段布尔显示控件编码 (18)
4.3.4 译码、布尔显示数字 (19)
4.3.5闪烁 (19)
4.3.6 字符移动装饰 (19)
4.4程序框图 (20)
5 系统调试 (21)
结束语 (22)
参考文献 (23)
1 绪论
1.1 课题的背景
公元1300年以前，人类主要是利用天文现象和流动物质的连续运动来计时。例如，日晷是利用日影的方位计时，漏壶和沙漏是利用水流和沙流的流量计时。
东汉张衡制造漏水转浑天仪，用齿轮系统把浑象和计时漏壶联结起来，漏壶滴水推动浑象均匀地旋转，一天刚好转一周，这是最早出现的机械钟。北宋元祜三年(1088)苏颂和韩公廉等创制水运仪象台，已运用了擒纵机构。
1350年，意大利的丹蒂制造出第一台结构简单的机械打点塔钟，日差为15～30分钟,指示机构只有时针；1500～1510年，德国的亨莱思首先用钢发条代替重锤，创造了用冕状轮擒纵机构的小型机械钟；1582年前后，意大利的伽利略发明了重力摆；1657年，荷兰的惠更斯把重力摆引入机械钟，创立了摆钟。
1660年英国的胡克发明游丝，并用后退式擒纵机构代替了冕状轮擒纵机构；1673年，惠更斯又将摆轮游丝组成的调速器应用在可携带的钟表上；1675年，英国的克莱门特用叉瓦装置制成最简单的锚式擒纵机构，这种机构一直沿用在简便摆锤式挂钟中。
1695年，英国的汤姆平发明工字轮擒纵机构；1715年，英国的格雷厄姆又发明了静止式擒纵机构，弥补了后退式擒纵机构的不足，为发展精密机械钟表打下了基础；1765年，英国的马奇发明自由锚式擒纵机构，即现代叉瓦式擒纵机构的前身；1728～1759年，英国的哈里森制造出高精度的标准航海钟；1775～1780年，英国的阿诺德创造出精密表用擒纵机构。
18～19世纪，钟表制造业已逐步实现工业化生产，并达到相当高的水平。20世纪，随着电子工业的迅速发展，电池驱动钟、交流电钟、电机械表、指针式石英电子钟表、数字式石英电子钟表相继问世，钟表的日差已小于0.5秒，钟表进入了微电子技术与精密机械相结合的电子化新时期。
1.2课题的意义
随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务，这就要求我们不断设计出新型的电子时钟。
目前，电子时钟已经广泛应用于个人家庭、车站、码头、办公室等公共场所，成为人们日常生活活动中不可少的必须品。它不仅有基本的时间功能，还有定时功能，并且可扩展为定时对家电等电气产品的自动控制，可以避免多种控制器的混淆，利用一个控制器对多路电器进行控制；可增加温度传感器，进行实时温度显示，进一步扩展为利用不同的温度某些电气产品进行自动控制；也可增加湿度
传感器，进行实时湿度显示，以便对湿度进行控制，方便人们的生活。因此研究电子时钟及其应用，有着非常现实的意义。
1.3国内外研究现状
从时钟的发展历史来看，它经历了机械表到电子表，再到晶体管，再到现在的数字电子钟等几个阶段。
中国的钟表历史应该由古代史、近代史、现代史三部分组成。一九四九年以前，我国仅在山东烟台有一些小型钟的制造业，根本就没有手表制造业。中华人民共和国成立初，进入中国钟表工业的发展阶段；五十年代至六十年代是国家投资，计划经济模式，完全生产机械手表，机械钟；六十年代末，七十年代初电子钟表已悄悄在起步；七十年代末，八十年代初电子钟表与国际市场同步，异军突一起，冲击着传统的机械钟表领域。九十年代电子钟表一统钟表市场，机械钟表失去了传统的垄断市场的局面。现今，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，用LED显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时、分、秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，灵活性好。
1.4 论文构成以及章节安排
本课题是基于Labview的时钟系统，通过获取电脑的系统时间，并分离出给数字，在通过布尔显示显示。
论文共分五章：
第一章：绪论，介绍了本课题研究的背景、意义，以及国内外的研究状况；
第二章：虚拟仪器，介绍了虚拟仪器的特点、组成及发展现状；
第三章：Labview，介绍了Labview软件；
第四章：总体设计，介绍了本系统的软件设计过程以及相关的原理；
第五章：系统调试，介绍了本系统调试时所需软件及调试过程中需要注意的问题。
2 虚拟仪器
2.1 虚拟仪器的概述
虚拟仪器的概念是由美国国家仪器公司最先提出的。所谓虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台，它可代替传统的测量仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等，可集成于自动控制、工业控制系统之中，可自由构建成专有仪器系统。虚拟仪器是智能仪器之后的新一代测量仪器。
虚拟仪器的核心技术思想就是“软件即是仪器”。该技术把仪器分为计算机、仪器硬件和应用软件三部分。虚拟仪器以通用计算机和配备标准数字接口的测量仪器为基础，将仪器硬件连接到各种计算机平台上，直接利用计算机丰富的软硬件资源，将计算机硬件和测量仪器等硬件资源与计算机软件资源有机的结合起来。
2.1.1虚拟仪器的特点及优势
虚拟仪器是基于计算机的功能化硬件模块和计算机软件构成的电子测试仪器，而软件是虚拟仪器的核心，如图2-1所示，其中软件的基础部分是设备驱动软件，而这些标准的仪器驱动软件使得系统的开发与仪器的硬件变化无关。这是虚拟仪器最大的优点之一，有了这一点，仪器的开发和换代时间将大大缩短。虚拟仪器中应用程序将可选硬件和可重复用库函数等软件结合在一起，实现了仪器模块间的通信、定时与触发。由于VI的模块化、开放性和灵活性，以及软件是关键的特点，当用户的测试要求变化时可以方便地由用户自己来增减硬、软件模块，或重新配置现有系统以满足新的测试要求。这样，当用户从一个项目转向另一个项目时，就能简单地构造出新的VI系统而不丢失己有的硬件和软件资源。
2-1 虚拟仪器开发框图
虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，很容易构建，所以应用面极为广泛。虚拟仪器技术十分符合国际上流行的“硬件
软件化”的发展趋势，因而常被称作“软件仪器”。它功能强大，可实现示波器、逻辑分析仪、频谱仪、信号发生器等多种普通仪器全部功能，配以专用探头和软件还可检测特定系统的参数，如汽车发动机参数、汽油标号、炉窑温度、血液脉搏波、心电参数等多种数据，它操作灵活，完全图形化界面，风格简约，符合传统设备的使用习惯，用户经简单培训即可迅速掌握操作规程。
2.1.2虚拟仪器与传统仪器的比较
虚拟仪器具有传统独立仪器无法比拟的优势。在高速度、高带宽和专业测试领域，独立仪器具有无可替代的优势。在中低档测试领域，虚拟仪器可取代一部分独立仪器的工作，但完成复杂环境下的自动化测试是虚拟仪器的强项，这是传统的独立仪器难以胜任的。
1）传统仪器的面板只有一个，上面布置了种类繁多的显示和操作元件。由此导致许多识读和操作错误。虚拟仪器与之不同，它可以通过在几个分面板上的操作来实现比较复杂的功能。这样，在每个分面板上就可以实现功能操作的单纯化和面板布置的简洁化，从而提高操作的正确性和便捷性。同时，虚拟仪器的面板上的显示元件和操作元件的种类与形式不受标准元件和加工工艺的限制，由编程来实现，设计者可以根据用户的要求和操作需要来设计仪器面板。
2）在通用硬件平台确定后，软件取代传统仪器中由硬件完成的仪器功能。
3）仪器的功能是由用户根据需要用软件来定义，不是事先由厂家定义的。
4）仪器性能的改进和功能扩展只需更新相关软件设计，不需购买新仪器。
5）虚拟仪器开放、灵活，与计算机同步发展，与网络及其他周边设备互联。
6）由于其以PC为核心，使得许多数据处理的过程不必像过去那样由测试仪器本身来完成，而是在软件的支持下，利用PC机CPU的强大的数据处理功能来完成，使得基于虚拟仪器的测试系统的测试精度、速度大为提高，实现自动化、智能化、多任务测量。
7）可方便地存贮和交换测试数据，测试结果的表达方式更加丰富多样。
8）虚拟仪器在高性价比的条件下，降低了系统开发和维护费用，缩短技术更新周期。
近年来，随着网络技术的发展，己经形成了网络虚拟仪器。这是一种新型的基于Web技术的虚拟仪器，使得虚拟仪器测试系统成为Internet的一部分，实现现场监控和管理。
2.1.3 虚拟仪器系统的组成
虚拟仪器是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。这种结合基本有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的
例子就是智能化仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机，以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能，虚拟仪器主要是指这种方式。虚拟仪器的组成与传统仪器一样，主要由数据采集与控制、数据分析和处理、结果显示三部分组成。如图2.2所示。
采集与控制
插入式数据采集板
GPIB仪器
VXI/PXI
仪器RS-232仪器
数据分析和处理
数字信号处理
数字滤波
统计分析
数值分析
结果显示
网络通信
硬盘拷贝输出
文件I/O
图形用户接口图2.2 虚拟仪器的内部功能的划分
对于传统仪器，这三个部分几乎均由硬件完成。对于虚拟仪器，前一部分由硬件构成，后两部分主要由软件实现。与传统仪器相比，虚拟仪器设计日趋模块化、标准化，使设计工作量大大减小。
通常虚拟仪器测试系统硬件组成部分是由传感器部件、信号调理及信号采集部件、通用计算机、打印机等构成。系统软件部分通常用专用的虚拟仪器开发语言编写而成，并可通过Internet实现网络扩展。
2.1.4虚拟仪器的软件结构
虚拟仪器技术的核心是软件，其软件基本结构如图2-3所示。用户可以采用
各种编程软件来开发自己所需要的应用软件。以美国NI
公司的软件产品
LABVIEW和LabWindows/CVI为代表的虚拟仪器专用开发平台是当前流行的集成化开发工具。这些软件开发平台提供了强大的仪器软面板设计工具和各种数据处理工具，再加上虚拟仪器硬件厂商提供的各种硬件的驱动程序模块，简化了虚拟仪器的设计工作。随着软件技术的迅速发展，软件开发的模块化、复用化以及各种硬件仪器驱动软件的模块化、标准化，虚拟仪器软件开发将变得更加快速、方便。
图2-3 虚拟仪器软件结构
2.2 虚拟仪器的开发软件
2.2.1 虚拟仪器的开发语言
虚拟仪器系统的开发语言有：标准C、Visual C++、Visual Basic等通用程序开发语言。但直接由这些语言开发虚拟仪器系统，是有相当难度的，除了要花大量时间进行测试系统面板设计外，还要编制大量的设备驱动程序和底层控制程序。这些工作对于那些不熟悉这方面知识的工程设计人员来说，需要花费大量时间和精力，这样直接影响了系统开发的周期和性能。除了通用程序开发语言以外，还有一些专用的虚拟仪器开发语言和软件，其中有影响的开发软件有：NI公司的LABVIEW和LabWindows/CVI。LABVIEW采用图形化编程方案，是非常实用的开发软件。LabWindows/CVI是为熟悉C语言的开发人员准备的，是在Windows环境下的标准ANSIC开发环境。除此以外还有HP公司的HP-VEE ，HP-TIG开发平台，美国Tektronix公司的Ez-Test，Tek-TNS平台软件，这些都是国际上公认的优秀的虚拟仪器开发软件平台。
2.2.2图形化虚拟仪器开发平台——LABVIEW
LABVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering)是一种图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LABVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/PI、ActiveX等软件标准的库函数，是一个功能强大且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，图形化的界面使得编程及使用过程都更加形象化。
传统的文本式编程是一种顺序的设计思路，设计者必须写出执行的语句。而LABVIEW是基于数据流的工作方式，同时也是基于图形化的编程，这使得设计者不必掌握大量的编程语言和程序设计技巧便可设计出虚拟仪器系统[11]。
目前，在以PC机为基础的测试和工控软件中，LABVIEW的市场普及率仅次于C++/C语言。LABVIEW具有一系列无与伦比的优点：首先，LABVIEW作为图形化语言编程，采用流程图式的编程，运用的设备图标与科学家、工程师们习惯的大部分图标基本一致，这使得编程过程和思维过程非常相似；同时，LABVIEW提供了丰富的VI库和仪器面板素材库，近600种设备的驱动程序，如GPIB设备控制、VXI总线控制、串行口设备控制、以及数据分析、显示和存储；并且LABVIEW还提供了专门用于程序开发的工具箱，使得用户能够设置断点，调试过程中可以使用数据探针和动态执行程序来观察数据的传输过程，更加便于程序的调试。因此，LABVIEW受到越来越多工程师和科学家的青睐。
利用LABVIEW ，可产生独立运行的可执行文件，它是一个真正的32编译
器。像许多通用的软件一样，LABVIEW提供了Windows、UNIX、Linux、Macintosh OS等多种版本。
2.2.3基于LABVIEW平台的虚拟仪器程序设计
所有的LABVIEW应用程序，即虚拟仪器(VI)，它包括前面板(Front Panel)、流程图(Block Diagram)以及图标/连结器(Icon/Connector)三部分。
（1）前面板：前面板是图形用户界面，也就是VI的虚拟仪器面板，这一界面上有用户输入和显示输出两类对象，具体表现有开关、旋钮、图形以及其他控制和显示对象。但并非画出两个控件后程序就可以运行，在前面板后还有一个与之对应的流程图。
（2）流程图：流程图提供VI的图形化源程序。在流程图中对VI编程，以控制和操纵定义在前面板上的输入和输出功能。流程图中包括前面板上的控件连线端子，还有一些前面板上没有，但编程必须有的东西，例如函数、结构和连线等。
如果将VI与传统仪器相比较，那么前面板上的控件对应的就是传统仪器上的按钮、显示屏等控件，而流程图上的连线端子相当于传统仪器箱内的硬件电路。在许多情况下，使用VI可以仿真传统仪器，不仅在屏幕上出现一个惟妙惟肖的标准仪器面板，而且其功能也与传统标准仪器相差无几[14]。这种设计思想的优点体现在两方面：
（1）类似流程图的设计思想，很容易被工程人员接受和掌握，特别是那些没有很多程序设计经验的工程人员。
（2）设计的思路和运行过程清晰而且直观。如通过使用数据探针、高亮执行调试等多种方法，程序以较慢的速度运行，使没有执行的代码显示灰色，执行后的代码会高亮显示，同时在线显示数据流线上的数据值，完全跟踪数据流的运行。这为程序的调试和参数的设定带来很大的方便。
3）图标/连接设计：这部分的设计突出体现了虚拟仪器模块化程序设计的思想。在设计大型自动检测系统时一步完成一个复杂系统的设计是相当有难度的。而在LABVIEW中提供的图标/连接工具正是为实现模块化设计而准备的。设计者可把一个复杂自动检测系统分为多个子系统，每一个都可完成一定的功能。这样设计的优点体现在以下几个方面：
（1）把一个复杂自动检测系统分为多个子系统，程序设计思路清晰，给设计者调试程序带来了诸多的方便。同时也对于将来系统的维护提供了便利。
（2）一个复杂自动检测系统分为多个子系统，每一个子系统都是一个完整的功能模块，这样把测试功能细节化，便于实现软件复用，大大节省软件研发周期，提高系统设计的可靠性。
（3）便于实现“测试集成”和虚拟仪器库的思想。同时为实现虚拟仪器设
计的灵活性提供了前提。
2.3 虚拟仪器的发展现状
2.3.1国外虚拟仪器的现状
虚拟仪器技术目前在国外发展很快，以美国国家仪器公司（NI公司）为代表的一批厂商已经在市场上推出了基于虚拟仪器技术而设计的商品化仪器产品。在美国虚拟仪器系统及其图形编程语言，已作为各大学理工科学生的一门必修课程。美国的斯福坦大学的机械工程系要求三、四年级的学生在实验时应用虚拟仪器进行数据采集和实验控制。
近年来，世界各国的虚拟仪器公司开发了不少虚拟仪器开发平台软件，以便使用者利用这些公司提供的开发平台软件组建自己的虚拟仪器或测试系统，并编制测试软件。最早和最具有影响力的开发软件，是NI公司的LABVIEW软件和Lab windows/CVI开发软件。LABVIEW采用图形化编程方案，是非常实用的开发软件。Lab windows/CVI是为熟悉C语言的开发人员准备的、在windows 环境下的标准ANSI C开发环境，除了上述优秀的开发软件之外，美国HP公司的HP-VEE和HPTIG 平台软件，美国Tektronix公司的Ez-Test和Tek-TNS软件，以及美国的HEM Data 公司的Snap-Master平台软件，也是国际上公认的优秀虚拟仪器开发平台软件。
当今虚拟仪器的系统开发采用的总线包括传统的RS232串行总线、GPIB通用接口总线、VXI总线，以及已经被PC机广泛采用的USB串行总线和IEEE1394总线（即Fire wire，也叫做火线）。世界各国的公司，特别是美国NI公司，为使虚拟仪器能够适应上述各种总线的配置，开发了大量的软件以及适应要求的硬件（插件），可以灵活的组建不同复杂程度的虚拟仪器自动检测系统。
虚拟仪器开发商不仅注意使虚拟仪器能够适应各种通用计算机总线系统，使之为虚拟仪器服务，而且也注意建立各种仪器专用的总线系统。美国NI公司在1997年9月1日推出模块化仪器的主流平台PXI，这是与Compact PCI 完全兼容的系统。这种虚拟仪器模块化主流平台PXI/Compact PCI的传输速度已经达到100Mb/s。是目前已经发布的最高传输速度。
虚拟仪器的开发厂家，为扩大虚拟仪器的功能，在测量结果的数据处理、表达模块及其变换方面也做了很多工作，发布了各种软件，建立了数据处理的高级分析库和开发工具库（例如测量结果的谱分析、快速傅立叶变换、各种数据滤波器、卷积处理和相关函数处理、微积分、峰值和阈值检测、波形发生噪声发生、回归分析、数值运算、时域和频域分析等），使虚拟仪器发展成为可以组建极为复杂自动检测系统的仪器系统。
2.3.2国内虚拟仪器的现状
在国内已有部分院校的实验室引入了虚拟仪器系统，上海复旦大学、上海交通大学、广州暨南大学、华中理工大学、四川联合大学等。近一、两年来这些学校在原有的基础上，又开发了一批新的虚拟仪器系统用于教学和科研。其中，华中理工大学机械学院工程测试实验室将其开发成果在网上公开展示。四川联合大学的教师基于虚拟仪器的设计思想，研制了“航空电台二线综合测试仪”将8台仪器集成于一体，组成虚拟仪器系统，使用方便、灵活。清华大学利用虚拟仪器技术构建的汽车发动机检测系统，用于汽车发动机的出厂检验。主要检测发动机的功率特性、负荷特性等。一台发动机检测完后，就可打印出完整的检测报告。此外，国内已有几家企业在研制PC虚拟仪器，哈工大仪器王电子有限责任公司就是其中之一，它的产品已达到一定的批量。其主要产品有数字存储示波器系列、任意波形发生器及频率计系列、多通道大容量波形—记录系列。国内专家预测：未来几年内，我国将有50%的仪器为虚拟仪器。国内将有大批企业使用虚拟仪器系统对生产设备的运行状况进行实时监测。随着微型计算机的发展，虚拟仪器将会逐步取代传统的测试仪器而成为测试仪器的主流。虚拟仪器技术的提出和发展，标志着二十一世纪自动测试与电子测试仪器领域技术发展的一个重要方向。
2.4虚拟仪器的发展方向
虚拟仪器作为新兴的仪器仪表，其优势在于用户可自行定义仪器的功能和结构等，且构建容易、转换灵活，它已广泛应用于电子测量、声学分析、故障诊断、航天航空、机械工程、建筑工程、铁路交通、生物医疗、教学及科研等诸多方面。
随着计算机软硬件技术、通信技术及网络技术的发展，给虚拟仪器的发展提供了广阔的天地，国内外仪器界正看中这个大市场。测控仪器将会向高效、高速、高精度和高可靠性以及自动化、智能化和网络化的方向发展。开放式数据采集标准将使虚拟仪器走上标准化、通用化、系列化和模块化的道路[15]。
虚拟仪器作为教学的新手段，已慢慢地走进了电子技术的课堂和实验室，正逐渐改变着电子技术教学的传统模式，这也是现代教育技术发展的必然。在电工电子实验室的建设中，实验室常规设备有的已经老化，有的技术上有些落后，在当前学校经费较少的情况下，如果配置常规仪器、仪表，学校财力难以支付，也不符合目前学校的实际。而且，随着测试仪器的数字化、计算机化的发展趋势，传统测试仪器渐渐有被取代的趋势。如果运用虚拟仪器技术，以微机为基础，构建集成化测试平台，代替常规仪器、仪表，不但满足电工电子实验教学的需要，而且将这批微机可作为其他有关计算机课程教学用机，大大提高了设备利用率，降低了实验室建设的成本[16]。当前应该解决的是如何使虚拟仪器和现有仪器配合，挖掘现有仪器的潜力，达到逐步淘汰和取代传统仪器的目的。
3 LabVIEW软件及其基本设计过程和相关的原理
3.1 LabVIEW简介
LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering）是一种图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485
协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。
传统文本编程语言根据指令的先后顺序决定程序执行顺序，但LabVIEW 则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI 及函数的执行顺序。LabVIEW 提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。用户界面在LabVIEW 中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。这就是图形化源代码，又称G 代码。LabVIEW 的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图。
LabVIEW尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念。因此，LabVIEW是一个面向最终用户的工具。它可以增强你构建自己的科学和工程系统的能力，提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率。利用LabVIEW，可产生独立运行的可执行文件。
3.2LabVIEW软件设计基本原理
所有的LabVIEW应用程序，即虚拟仪器（Virtual Instrument,VI）,它包括前面板（front panel）、流程图（block diagram）以及图标/连接器(icon/connector)三部分。
图3-2
上图中前图是虚拟仪器的前面板，是用户使用的人机界面，后面的是程序框图界面（即后面板）。
3.2.1前面板
前面板是图形用户界面，也就是VI 的虚拟仪器面板，由输入控件和显示控件组成，这些控件是VI 的输入输出端口。输入按钮是指旋钮、开关、按钮、转盘等输入装置，它模拟仪器的输入装置，为VI 的程序框图提供数据。显示控件是指图表、指示灯等显示装置，用以显示程序框图获取或生成的数据。例如如图3-1所示
图3-1 前面板图
3.2.2程序框图
程序框图是提供VI 的图形化源程序，图形化源代码又称为G 代码或程序框图代码，在程序框图中对VI 编程，以控制盒操纵定义在前面板上的输入和输出
功能。流程图中包括前面板上的控件的连线端子，还有些前面板上没有的，但编程中必须有的东西，例如函数、结构和连线等。如果将VI与标准仪器相比较，那么前面板上的东西就是仪器面板上的东西，而流程图上的东西相当于仪器箱内的东西。在许多情况下，使用VI可以仿真标准仪器，不仅在屏幕上出现一个惟妙惟肖的标准仪器面板，而且其功能也与标准仪器相差无几。
上述的随机信号发生器程序框图如图3-2所示
图3-2 程序框图
3.2.3图标/连接器
VI具有层次化和结构化的特征。一个VI可以作为子程序，这里称为子VI （subVI）,被其他VI调用。创建VI的前面板和程序框图后，请创建图标和连接器，以便将该VI作为子VI调用。图标与连接器在这里相当于图形化的参数，相当于文本编程语言中的函数原型。
3．3 LabVIEW的操作模块
LabVIEW具有多个图形化的操作模块，用于创建和运行程序。这些操作模块可以随意在屏幕上移动，并可以放置在屏幕的任意位置。操作模板共有三类，为工具（Tools）模板、控件（Controls）模板和功能（Functions）模板。
3.3.1工具模板
该模板提供了各种用于创建、修改和调试VI程序的工具。如果该模板没有出现，则可以在Windows菜单下选择Show Tools Palette命令以显示该模板。当从模板内选择了任一种工具后，鼠标箭头就会变成该工具相应的形状。当从Windows菜单下选择了Show Help Window功能后，把工具模板内选定的任一种工具光标放在流程图程序的子程序（Sub VI）或图标上，就会显示相应的帮助信息。
工具图标有如下几种：
3.3.2控制模板（Control Palette ）
该模板用来给前面板设置各种所需的输出显示对象
和输入控制对象。每个图标代表一类子模板。如果控制
模板不显示，可以用Windows 菜单的Show Controls
Palette 功能打开它，也可以在前面板的空白处，点击
鼠标右键，以弹出控制模板。
控制模板如右图所示，它包括如下所示的一些子模
板。子模板中包括的对象，在功能中用文字简要介绍。
10
11
12
13
14
15
功能模板是创建流程图程序的工具。该模板上的每一个顶层图标都表示一个子模板。若功能模板不出现，则可以用Windows菜单下的Show Functions Palette功能打开它，也可以在流程图程序窗口的空白处点击鼠标右键以弹出功能模板。
功能模板如右图所示，其子模块如下所示。
LABVIEW计算器设计报告
虚拟仪器大作业——模拟计算器 班级:电1004 姓名： 学号：20102389
一、设计思想： .创建3个字符串显示控件num1，num2，num3，其中： 1、第一个输入数据存储在num1中 2、第二个输入数据存入num2中 3、将其赋给 num3，并使num2为空，以便输入的数据存入num2 4、所有的运算是在num1和 num3间进行 5、运算结果都赋给result，同时赋给num1，用于下一次的运算 .创建4个布尔开关按钮change，change1，change2，change3，其中： 1、Change的真假用来判断是第一个数据还是第二个数据 2、change1的功能是在输入=，运算完后，不需要初始化即可进行下一次运算 3、change2用来去掉数据小数末尾的0 4、change3用来保证backspace键仅对输入的数据有效，对运算结果无效 .创建2个数值显示控件type1，type2，并分别在其后面板的属性——数据类型——表示法中选择U8其中： 1、type1用来存储运算符号 2、type2用来保证连续“+、-、*、/”的正确性 3、所有的运算结果都赋给result 4、result经过去零处理后得到result1，将数据显示在前面板上。 二、实现过程 1、面板按键的设计及感应 首先，在前面板上建立一个簇 然后在簇中再建立布尔量，复制20个以满足键的需求（0--9十个数字键，一个小数点键，一个等号键，四则运算键，一个开方键，一个平方键，一个倒数键，一个反号键，一个清零键及一个退出键并注意按键的顺序）。 将按键给值并作适当的美化处理
在后面板中通过将簇中元素按产生的顺序组成一个一维数组，这样就实现了每个键与数字(0--20)之间的对应。每次按下一个键时，通过 查找出对应的键并把结果(对应的数字)连接到一个case结构，然后执行对应case结构中的程序，至此就完成了对一个键的感应过程。 2、数字的键入（0~8键入1~9数字） 由于第一个输入和第二个输入所存放的地方不同（第一个存于num1，第二个存于num2→mun3再清空num2），所以有必要对此分开处理。创建2分支（真、假）的case结构。 用change控制分支的选择：在处创建局部变量并转换为读入。由于数字的键入是数据输入，change3用来保证backspace键仅对输入的数据有
利用LabVIEW软件进行控制设计和仿真入门
利用LabVIEW软件进行控制设计和仿真入门 这个章节将集中介绍LabVIEW软件中的控制系统设计的基本特性。我们在这里假定读者们已经熟悉了LabVIEW软件的其它部分。（如果你对LabVIEW软件的其它部分不熟悉，请参考Robert H. Bishop的‘Learning with LabVIEW’）。 每一章的专用信息会包含在那一章的简介中 在我们开始之前，请确保你的计算机上已经安装了可使用的控制设计和仿真工具包。它们不是LabVIEW 基本软件的一部分，而是需要单独购买的。 LabVIEW软件的控制设计工具包 控制设计工具包可以在结构框图的All Functions选板中找到。 下面将简要介绍控制设计选板中每个单独工具的用法。我们将介绍在子选板中出现的函数。如需进一步的描述，请查看LabVIEW软件的帮助文档。 当帮助菜单中的文字帮助窗口被打开时，你可以在相应的文字帮助窗口中看到关于每个函数的描述。 模型创建选板：
这节中的函数用于创建各种类型的模型，例如状态空间模型、传递函数模型和零点/极点/增益模型等。下面将讨论创建状态空间模型和创建传递函数模型函数。 控制设计工具包中的创建状态空间模型 函数的端子如上图所示。如果采样间隔端子没有连接，那么系统被默认为是连续采样。将一个值连到采样间隔端子上会使系统变为离散系统，它使用给定的时间作为采样间隔。状态空间模型的A、B、C、D 矩阵都有对应的端子。一旦LabVIEW软件创建了状态空间模型（其输出端子可用），该模型就可以用于其它函数并且可以转化成其它的形式，在这一节里我们将进行更加深入的讨论。 下面就是创建状态空间模型的一个例子。它的输出端可以连接到控制设计工具包中很多其它函数上，作为它们的输入端。
虚拟仪器——LABVIEW课程设计报告 2
课程设计任务书 课程名称: 虚拟仪器 题目：基于声卡的音频采集分析仪与信号发生器设计 学院: 环化学院系: 化工系 专业: 测控技术与仪器 班级： 学号: 学生姓名： 起讫日期：１7 ~ 18 周 指导教师:职称：中级 系分管主任: 刘雷 审核日期：
一、课程设计的要求和内容(包括原始数据、技术要求、工作要求) 虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物,它融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形化软件编程技术于一身，实现了测量仪器的集成化、智能化、多样化及可编程化,本课程设计的任务是帮助学生学习和了解虚拟仪器的原理及开发技术，掌握虚拟仪器软件平台Lab ＶＩＥW的基本的编程方法及调试技术,并结合计算机声卡来完成一个信号发生器与时频分析仪的设计． 具体要求与内容： 1。具备数字存储示波器、信号发生器和信号分析仪三个主要功能模块； 2．可以通过前面板交互界面实现示波器与信号发生器功能切换; 3。采集数据可以在单次和连续两种方式进行切换,采集的数据可以进行存储,类型可以在WA V、ＢＩＮ和ＴXT三种类型进行切换,数据存储要求用子VI 实现； 4。对于信号发生器,要求可以叠加各种噪声，要求可以改变信号相关参数,同时能够实现两个以上信号叠加为一个复合信号； ５。时频分析仪应该能够完成大部分时域和频域分析，可实现信号分析前的加窗或滤波器操作,可以对原始数据和结果数据进行保存,示波器的各个参数灵活可调并且可以将已存数据重新载入进行分析观察。对于音频信号可以选择性的进行播放。
基于声卡的音频采集分析仪与信号发生器设计: 摘要：要在ＬＡBVＩEＷ环境中进行对声卡采集编程,就是运用常用周期信号及测试领域特殊信号的双通道模拟输出。由于专用数据采集卡成本比较昂贵、而且和计算机兼容性比较差等缺点,这个论文就是应用性能良好、价格低廉的计算机声卡设计一套基于ＬaｂＶIEW 的信号采集分析系统。该系统具有双通道、高保真、22K 甚至44KＨｚ的采样率,实现了音频信号的实时采集、实时存储、回放、信号分析(时域分析和频域分析)等多种功能。实验结果表明：该设计方案具有设计简便、成本低、通用性高、扩展性好、界面大方简洁等优点，可广泛应用于工程测量和科学实验室等环境. 关键词:声卡；数据采集;虚拟仪器；ＬabVIEW ； 引言：数据采集是信号分析与处理的一个重要环节,在许多工业控制与生产状态监控中,都需要对各种物理量进行数据采集与分析。但是,专用数据采集卡的价格一般比较昂贵,而我们PC机的声卡就是一个很好的双通道数据采集卡。实际测量中，在满足测量要求的前提下,可以充分利用计算机自身资源，完成数据采集任务,从而节省成本。 虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台.虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统,且功能灵活,很容易构建,所以应用面极为广泛.目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境是美国国家仪器公司的创新软件产品［1]。它是将仪器装入计算机中, 以通用的计算机硬件及操作系统为依托, 可以实现各种仪器的功能。 LabVIEW是一种图形化编程语言，广泛应用于工业界、学术界和研究实验室,主要应用于仪器控制、数据采集、数据分析、数据显示等领域,适用于多种不同的操作系统平台。与传统C、C++等编程语言不同,LabＶiew采用强大的图形化语言编程，面向测试工程师而非专业程序员，编程方便，人机交互界面直观友好,具有强大的数据可视化分析和仪器控制能力等特点[２]。
LabVIEW课程设计报告
《电子信息系统软件设计与仿真》课程设计报告实验三十六： 1.温度报警程序，当温度值大于37则报警，小于-5则退出运行状态。前面板： 程序框图：
程序功能及用途： 本程序功能为温度报警，温度值超过37就报警，小于-5就退出运行状态。 程序演示： （备注：以下的当前温度值显示格式设置为2位的浮点数，当然也可以设置为其他形式） 1.0 当温度值大于37°时，红灯亮表示报警。（备注：以下的温度值） 2.0 当温度值小于-5°时，程序退出运行状态。
程序思路和步骤： 本题要求温度值超过一定值（37）时就报警，这里用指示灯来显示，当温度值低于一定值（-5）时就退出运行状态。 由程序框图我们可以知道：首先由一个随机数函数产生一个0-1之间的双精度浮点数，拿这个数与常量-15相乘可以得到一个范围为0到-15的数；另一方面通过另一个随机数函数产生一个0-1之间的双精度浮点数，拿这个数与常量100相乘可以得到一个范围为0到100的数；最后将这两个数通过“和”函数进行求和得出的结果作为温度计的输入值，并用输出数值控件显示此时的温度值；同时进而将这个值通过“大于”函数或是“小于”函数进行比较，当输出的温度值大于常量37，此时对应的报警指示灯就会由绿灯变为红灯，说明温度值超过预定设置的温度值，达到报警的目的；而当温度值小于常量-5时，小于函数输出为真，最后通过和停止按钮进行或操作，达到退出运行状态的作用。在本设计中加入时间延迟函数主要是将程序运行延迟一下时间，不加延时的话程序运行过快，数据变化过快，不利于观察，本次设计设置延迟时间为0.7S，观察的效果刚好。至此，该题的所有功能均已实现。 2.建立一个实现计算器功能的VI。前面板有数字控制件用来输入两个数值，有数值显示件用来显示运算结果。运算方式有加、减、乘、除，可用一个滑动条实现运算方式的设定。 前面板：
基于LABVIEW的数字电压表的设计
学号 XX 虚拟仪器 学生姓名XX 专业班级XX
基于LABVIEW的数字电压表的设计 一、设计目的 1．掌握数字电压表的基本原理和方法。 2．基于LabView设计数字电压表并实现。 二、设计原理 电压是电路中常用的电信号，通过电压测量，利用基本公式可以导出其他的参数。因此，电压测量是其他许多电参数和非电参数量的基础。测量电压相当普及的一种测量仪表就是电压表，但常用的是模拟电压表。模拟电压表根据检波方式的不同。分为峰值电压表、均值电压表和平均值电压表，它们都各自做成独立的仪表。这样，使用模拟电压表进行交流电压测量时，必须根据测量要求选择仪表。另外，多数电压表的表头是按正弦交流有效值刻度的，而测量非正弦波时，必须经过换算才能得到正确的测量结果，从而给实际工作带来不便。 采用虚拟电压表，可将表征交流电压特征的峰值、平均值和有效值集中显示在一块面板上，测量时可根据波形在面板上选择仪表，用户仅通过面板指示值就能对测量结果进行分析比较，大大简化了测量步骤。 三、设计思路 LabVIEw 8.5版本的工程技术比以往任何一个版本都丰富.它采用了英文界面，各个控件的功能一目了然。利用它全新的用户界面对象和功能，能开发出专业化、可完全自定义的前面板。LabVIEW 8.2对数学、信号处理和分析也进行了重大的补充和完善，信号处理分析和数学具有更为全面和强大的库，其中包括500多个函数。所以在LabVIEW 8.5版本下能够更方便地实现虚拟电压表的设计。 该电压表主要用于电路分析和模拟电子技术等实验课的教学和测量仪器，能够让使用者了解和掌握电压的测量和电压表对各种波形的不同响应。因此，虚拟电压表应具备电源开关控制、波形选择，以及显示峰值、有效值和平均值三种结果，且输入信号的大小可调节等功能。所以，用软件虚拟了一个信号发生器。该信号发生器可产生正弦波、方波和三角波，还可以输入公式，产生任意波形。根据需要，可调节面板上的控件来改变信号的频率和幅度等可调参数，然后检测电压表的运行情况。因此，在LabVIEW图形语言环境下设计的虚拟电压表主要分为
labview课程设计
虚拟仪器》课程设计题目：摩托车仪表盘 学院名称：物理与电子工程学院 专业班级：电子信息科学与技术 学生姓 名： 方皖南 学号：201540620302 指导教 师： 胡楠 时间：2018-10-25
目录 一、labVIEW 介绍???????????????????????????? (3) 二、摩托车仪表盘的设计?????????????????????? (4) 2.1前面板图示?????????????????????? (4) 2.2程序框图?????????????????????? (4) 2.3 程序说明?????????????? (5) （1）左转灯以及右转灯的控制???????? (5) （2）让左右等闪烁的控制?????? (6) （3）里程表控制?????? (6) （4）速度表控制?????? (7) （5）油罐的控制????? (7) （6）所有数值归零控制????? (7) 三、设计小结??????????????????????????????? (7) 四、参考文献??????????????????????????????? (8)
、labVIEW介绍 LabVIEW （Laboratory Virtual Instrument EngineeringWorkbench ，实验室虚拟仪器集 成环境）是一个基于G（Graphic ）语言的图形编程开发环境，在工业界和学术界中广泛用作开发数据采集系统、仪器控制软件和分析软件的标准语言，对于科学研究和工程应用来说是很理想的语言。它含有种类丰富的函数库，科学家和工程师们利用它可以方便灵活地搭建功能强大的测试系统。LabVIEW编程语言最主要的两个特点是图形化编程和数据流驱动：（1）图形化编程 LabVIEW与Visual C++、Visual Basic 、LabWindows/CVI等编程语言不同，后几种都是基于文本的语言，而LabVIEW则是使用图形化程序设计语言G语言，用框图代替了传统的程序代码，编程的过程即是使用图形符号表达程序行为的过程，源代码不是文本而是框图。一个VI 有三个主要部分组成：框图、前面板和图标／连接器。框图是程序代码的图形表示。 LabVIEW的框图中使用了丰富的设备和模块图标，与科学家、工程师们习惯的大部分图标基本一致，这使得编程过程和思维过程非常的相似。多样化的图标和丰富的色彩也给用户带来不一样的体验和乐趣。 前面板是VI 的交互式用户界面，外观和功能都类似于传统仪器面板，用户的输入数据通过前面板传递给框图，计算和分析结果也在前面板上以数字、图形、表格等各种不同方式显示出来。 图标是VI 的图形符号，连接器则用来定义输入和输出，每一个VI 都有图标和连接器。用户要做的工作就是恰当地设置参数，并连接各个子VI 。编程一般步骤就是使用鼠标选取合适的模块、连线和设置参数的过程，与烦琐枯燥的文本编程相比更为简单、生动和直观。 如果将虚拟仪器与传统仪器作一类比，前面板就像是仪器的操作和显示面板，提供各种参数的设置和数据的显示，框图就像是仪器内部的印刷电路板，是仪器的核心部分，对用户来讲是透明的，而图标和连接器可以比作电路板上的电子元器件和集成电路，保证了仪器正常的逻辑和运算功能。 （2）数据流驱动 宏观上讲，LabVIEW的运行机制已不再是传统上的冯·诺伊曼式计算机体系结构的执行方式了。传统计算机语言（如C 语言）中的顺序执行结构在LabVIEW中被并行机制所代替。本质上讲它是一种带有图形控制流结构的数据流模式，程序中的每一个函数节点只
Labview设计报告
实训报告 实训名称基于Labview的音乐彩灯设计系别电子与电气工程学院 专业、班级,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 学生姓名、学号,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 指导教师,,,,,,,,,,,,,,,,, 2013年1月10日
一、引言 Labview是一款程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是Labview与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而Labview使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。 同C语言和BASIC语言一样，Labview也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库。Labview的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储等。Labview也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序的结果、单步执行等等，便于程序的调试。 Labview是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而Labview采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。VI 指虚拟仪器，是Labview的程序模块。 Labview提供很多外观与传统仪器类似的控件，可用来方便地创建用户界面。用户界面在Labview中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。这就是图形化源代码，又称G代码。Labview的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图代码。 而本学期通过对于Labview的学习对于Labview有了一定的认识，在此基础上，我们根据老师的要求，制作了基于Labview的声音和彩灯的小装置，通过Labview与PCI6221 DAQ数据采集卡的结合运用达到采集声音信号从而控制彩灯的闪烁的效果。 二、项目方案 1、设计项目方案： 在Labview开发环境下，应用DAQ助手以及采集卡来采集声音，并将此所检测到的声音文件，输出为不同的数字信号来控制彩灯的闪烁，从而达到随着声音的强弱和节奏彩灯有规律的闪烁的效果。 2、人员分配情况： 郑广强：方案制定、编写程序、软件调试 刘进向：方案制定、硬件电路的搭建、论文报告
基于LABVIEW的用户登录界面设计
基于LABVIEW的用户登录界面设计 Labview具有功能强大的数学工具,用在传感器设计上可大大降低软件的设计负担。对于一个实际的传感器使用,其用户数量有限,其登陆界面设计可以完全借助其数组函数与数据记录文件完成,而不就是数据库,这样既减轻了系统的重量,也减轻了系统的负荷。没有牵涉第三方的软件,系统的稳定性也大大提高。本文设计了一个简单的用户登录系统的2个模块,希望能对读者有所启发。 1)用户初始文件的建立 Labview的数据记录文件具有较强的功能,并且不能用写字本打开,因此作为一般的保密级别可以用来存储初程序运行环境数据,本文用来存储登陆系统的用户数据。 本程序采用两个套嵌while循环,用于批量产生用户名单,内While
采用三个文本输入框,分别输入用户姓名、用户初始密码、用户权限等内容,并用系统时间空间获取用户建立时间,通过数组创建函数创建成一维数组,点击确定键完成一个用户的建立,可以继续进行下一个用户的建立(当然您也可以只建立一个超级用户,在超级用户登陆后继续建立用户名单),用户建立完毕点击停止按钮完成用户名单建立,形成一个二维数组,由于点击停止键时,最后一个用户名单会重复建立,故采用数组删除函数去掉最后一行,然后创建一个文件,用数据记录函数将该名单存储在您希望的文件夹内(本例放在桌面上,面板上的数组就是为验证程序而建立的,可以去掉)。 2)登陆界面 登陆面板实际上只有两个文本输入控件:用户名与密码。程序首先将记录文件读入内存,让后将第一列(索引0列)的所有用户列出来,用一维数组搜索函数搜索该用户密码所在的行号,再用该行号将该用户的信息从记录文件索引出来。由于密码放在第二列(1列),直接从用户的记录信息索引第第二列(索引1列)取出该用户密码),直接用文本比较“等于”函数进行比较用户输入的密码就是否与其预设的密码一致。 至于修改用户名单、用户权限等内容可用“数组的删除、插入”
Labview课程设计报告(交通灯)
虚拟仪器课程设计报告 学年：2011-2102（下） 任课教师：汤占军 学号：200910401352 姓名：德成 班级：自动化093 专业：自动化 系：自动化 学院：信息工程与自动化学院 2012年6月12
Labview交通灯综合设计报告 一、前言 虚拟仪器（Virtual Instrumention）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。 虚拟仪器的主要特点有： 1、尽可能采用了通用的硬件，各种仪器的差异主要是软件。 2、可充分发挥计算机的能力，有强大的数据处理功能，可以创造出功能更强的仪器。 3、用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。 LabVIEW是一种程序开发环境，由NI公司研制开发的，类似于C 和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。 LabVIEW提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。用户界面在LabVIEW中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。这就是图形化源代码，又称G代码。LabVIEW的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图代码。 为了便于使用，LabVIEW还集成了大量的函数库以及子程序来帮助完成绝大多数的编程任务。在使用这些子函数的时候，可以忘掉传统编程语言中的令人头痛的指针操作、存分配等编程问题。除此之外，LabVIEW还包含了针对应用的数据采集（DAQ）、GPIB、串口、数据分析、数据显示、数据存储以及Internet网络通信的函数库。 本次课程设计在掌握了LabVIEW基本构建知识及相关控件知识运用的基础上，完成对向前向右交通信号灯的设计。
中大型LABVIEW软件三层设计架构
通常一个VI若包含三、四十个以上的subVI(不包含LabVIEW本身在Functions中提供的VI)时，就可算是一个中大型的软件计划(software project)了。虽然比起软件工程中的一些作业环境软件(如Windows系列)或大型应用软件(如Word、Excel)等仍算是小工程，但其复杂性亦在一定程度之上，若没有事先想好在撰写程序时的一些规划与方法，想要完成这类中大型的软件绝对不是一件简单的事。尤其这类软件通常不是由一个人，而是由一个团队所共同完成的，因此整个软件的结构，就要能让团队中的每一成员都能清楚的了解，而且要够简单，才算是好的软件结构。以下将参考由Rick Bitter等人所着”LabVIEW Advanced Programming Techniques”，中之第4章的部分内容，介绍所谓软件计划中的三层式结构(the Three-Tiered Structure)的概念及其优点。 需要软件结构的主要原因，是当软件人员发展软件到某一阶段时，若没有计划或无意的创造了许多subVI，但各subVI之间有许多部分其实是重复撰写的；或各VI相互间呼叫时没有一定的纪律，使得在VI Hierarchy中所看到的各VI间的联机是错综复杂，像个盘丝洞一般，这将可能会使多人发展的软件计划增加所耗费的时间和可能出错的机会、减低程序的效率，以及增加debugging时的困难。为了改善上述的情形，所以要提倡三层式结构的概念。 三层式结构由上而下依次为：Main Level、Test Level和Driver Level，这种结构是由经验中得来的，在多人发展的软件计划中显得简单明了，当大家都能遵照这个结构来写程序时，这种结构就可以充分显现出它的优点。那这三个阶层到底如何区别呢？以通俗的比喻来说，假设我们如果要组织一个篮球队参加全国比赛，每个球员要练习基本动作及体能，如何跑、如何跳、手脚该如何放置才是正确位置等，这就相当于系统中Driver Level所做的事情；接下来，将各球员组合练习某一套防守或进攻的战术，如二三区域联防、人盯人防守，每个人该在什么位置才能正确接应等，则像是T est Level中一项项的test了；而最后比赛时，场上的战略运用，包括何时要用什么战术组合、如何更换球员、何时喊暂停、终场前是不是要故意犯规或采拖延战术等等，对照过来，就像是在Main Level中，如何将T est Level中各test 做最有效能的整合与排列组合等的工作。 简单来说，Driver Level包含了程序与所有仪器、组件、马达或其它应用软件的沟通、控制等较低阶的事情，使其可完成某一项基本的动作，例如初始化、马达走到home位置、雷射以设定的能量及频率发射光束???等。可注意到我们在这边所说的driver，并不像一般在别处所称驱动程序的那种driver那么低阶，真正最低阶的工作还是要有现成的VI来帮忙才行；在Test Level中，则是如何连接各个Driver VI的基本动作，使可做完出一套连续、有意义的流程，来执行某项测试，例如让手臂由A点走到B点，下降夹取一个螺丝，再走至C点装到某面板上，然后回到A点等待，类似这样控制一个流程的进行，便是Test VI的工作内容；Main Level则包含了使用者接口(User Interface)或称人机接口(Man-Machine Interface) ，目的是整合各项测试和例外处理(Exception Handling)等，将它们以适当的顺序及流程组合，很容易地让使用者操作。 当一个软件计划严格的遵照上述的三层结构来撰写时，最大的优点是可使程序代码的再使用(code reuse)达到最大化，在不同的T est VI中，可重复使用相同的Driver VI；而在不同程序的Main Level中，又可重复使用相同的T est VI，这将使得程序维护或修改的时间与精力大幅减少；同时当我们已有一个程序的样板(template)后，可增加软件版本更新的速度。另一个很重要的好处是，当我们在撰写某一个level中的程序时，并不需要关心在另一个level中有什么其它的程序是如何执行的，而只要专注在自己的这个level的程序上就可以了，这使得由团队来共同完成一个大型计划的工作变得容易许多。 以下将依Driver Level、Test Level、Main Level的顺序，来介绍在各level写程序时的原
虚拟仪器——LABVIEW课程设计报告
) 课程设计任务书 课程名称：虚拟仪器 ？ 题目：基于声卡的音频采集分析仪与信号发生器设计 学院：环化学院系：化工系 专业：测控技术与仪器 班级： 学号： 学生姓名： } 起讫日期： 17 ~ 18 周 指导教师：职称：中级 系分管主任：刘雷
审核日期： 一、课程设计的要求和内容（包括原始数据、技术要求、工作要求） * 虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物，它融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形化软件编程技术于一身，实现了测量仪器的集成化、智能化、多样化及可编程化，本课程设计的任务是帮助学生学习和了解虚拟仪器的原理及开发技术，掌握虚拟仪器软件平台LabVIEW的基本的编程方法及调试技术，并结合计算机声卡来完成一个信号发生器与时频分析仪的设计。 具体要求与内容： 1. 具备数字存储示波器、信号发生器和信号分析仪三个主要功能模块； | 2. 可以通过前面板交互界面实现示波器与信号发生器功能切换； 3. 采集数据可以在单次和连续两种方式进行切换，采集的数据可以进行存储，类型可以在WAV、BIN和TXT三种类型进行切换，数据存储要求用子VI实现； 4. 对于信号发生器，要求可以叠加各种噪声，要求可以改变信号相关参数，同时能够实现两个以上信号叠加为一个复合信号； … 5. 时频分析仪应该能够完成大部分时域和频域分析，可实现信号分析前的加窗或滤波器操作，可以对原始数据和结果数据进行保存，示波器的各个参数灵活可调并且可以将已存数据重新载入进行分析观察。对于音频信号可以选择性的进行播放。
` 基于声卡的音频采集分析仪与信号发生器设计： 摘要：要在LABVIEW环境中进行对声卡采集编程，就是运用常用周期信号及测试领域特殊信号的双通道模拟输出。由于专用数据采集卡成本比较昂贵、而且和计算机兼容性比较差等缺点，这个论文就是应用性能良好、价格低廉的计算机声卡设计一套基于 LabVIEW 的信号采集分析系统。该系统具有双通道、高保真、22K 甚至 44KHz 的采样率，实现了音频信号的实时采集、实时存储、回放、信号分析（时域分析和频域分析）等多种功能。实验结果表明：该设计方案具有设计简便、成本低、通用性高、扩展性好、界面大方简洁等优点，可广泛应用于工程测量和科学实验室等环境。 》 关键词：声卡；数据采集；虚拟仪器；LabVIEW ； 引言：数据采集是信号分析与处理的一个重要环节，在许多工业控制与生产状态监控中，都需要对各种物理量进行数据采集与分析。但是，专用数据采集卡的价格一般比较昂贵，而我们PC机的声卡就是一个很好的双通道数据采集卡。实际测量中，在满足测量要求的前提下，可以充分利用计算机自身资源，完成数据采集任务，从而节省成本。 虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台。虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统,且功能灵活,很容易构建,所以应用面极为广泛。目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境是美国国家仪器公司的创新软件产品[1]。它是将仪器装入计算机中, 以通用的计算机
labview设计报告
【摘要】 时间是人类生活必不可少的重要元素，从古代的沙漏、十二天干地支，到后来的机械钟表以及当今的石英钟，都充分显现出了时间的重要性。随着社会的发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广，功能要求越来越多。普通的机械钟表与半机械钟表对于当代人忙碌的生活显然早已不太适应，随着科技的进步，电子时钟应运而生，它不仅给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了时钟原先的功能。 本课题研究的主要目的就是设计一个基于Labview的时钟系统，通过获取电脑的系统时间，并分离出给数字，在通过布尔显示显示它以指示灯、获取日期/时间（秒）、格式化日期/时间字符串、截取数组、局部变量、真常量、假常量等等，通过连接就基本制作好一个数码管电子钟了。 关键词：虚拟仪器；Labview；时间；电子时钟
Abstract Time is an important element of human life, from the ancient hourglass, 12 days dry terrestrial branch, to later mechanical clocks and today's quartz clock, are fully shown the importance of time. With the development of society, people time measurement accuracy is higher and higher, used more and more widely, the function requirement more and more. Common mechanical clocks and half mechanical clocks for contemporary people busy life obviously had not too orientation, with the progress of science and technology, electronic clock arises at the historic moment, it not only give people production life brought great convenience, but also greatly expanded the clock of the original function. The main purpose of this research is to design a based on Labview clock system, through the acquisition of computer system time, and separate to digital, in through the Boolean display show. It with light, acquisition date/time (in seconds), formatting date/time string, clipping array, a local variable, and the true constant and false constants, etc., through the connection of basic made a digital tube the electronic clock. Key words:Virtual instrument; Labview; Time. Electronic clock
基于labview跑马灯设计
选题分析： 随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰已经成为一种时尚。 跑马灯是一种生活中比较常见的装饰，本文主要通过labview来设计了一个相对简单的对跑马灯的控制，实现了其有规律的亮灭，带来一定的观赏效果。 本文主要是实现了跑马灯的单个流水闪烁、双路同步流水闪烁、四路同步流水闪烁、全体同步闪烁，以此循环。本程序并控制闪烁的间隔时间，使其运行更具可观性。 方案设计： 本文主要设计了12个显示灯，并让其方形围成一圈。 运行效果： 单个流水闪烁：单个灯依次轮流闪烁 双路流水同步闪烁： 相对两灯同时依次轮流闪烁 四路同步流水闪烁：等间距四灯依次轮流闪烁 全体同步闪烁：全体灯同时闪烁 运行步骤： 单个流水闪烁→全体同步闪烁→双路流水同步闪烁 ↑↓ 全体同步闪烁←四路同步流水闪烁←全体同步闪烁 以此循环。
运行控制： 直接点击labview运行按钮进行跑马灯演示。 开关：用于结束当前操作，控制其关断。当开始运行程序时也可通过关断开关了结束程序的运行。 水平指针滑动杆：用于调节彩灯间的延时时间。通过其可调整灯闪烁的快慢。前面板的设计： 前面板主要由12个指示灯、一个开关及水平指针滑动杆构成。 水平指针滑动杆——用于调节彩灯间的延时时间。 指示灯——用以显示程序运行结果。 开关——用于结束当前操作。 对于前面板的设计相对简单，通过开关来控制其关断，水平指针滑动杆来控制其延时时间，指示灯显示程序运行的结果，观看到跑马灯的演示情况。 图1. 前面板
程序框图的设计： 设计思路： 本程序主要用到平铺式顺序结构和层叠式顺序结构顺序执行。 本程序用真假常量来控制灯亮与不亮。 本程序还用到了while循环和for循环，循环是用于达到闪烁和同步递进循环。整个程序几乎每一帧都用到了延时，单位是毫秒，延时的目地是使本程序更具有可观性。
虚拟仪器_LABVIEW课程设计报告
课程设计任务书 课程名称：虚拟仪器 题目：基于声卡的音频采集分析仪与信号发生器设计 学院：环化学院系：化工系 专业：测控技术与仪器 班级： 学号： 学生： 起讫日期： 17 ~ 18 周 指导教师：职称：中级 系分管主任：雷 审核日期：
一、课程设计的要求和容（包括原始数据、技术要求、工作要求） 虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物，它融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形化软件编程技术于一身，实现了测量仪器的集成化、智能化、多样化及可编程化，本课程设计的任务是帮助学生学习和了解虚拟仪器的原理及开发技术，掌握虚拟仪器软件平台LabVIEW的基本的编程方法及调试技术，并结合计算机声卡来完成一个信号发生器与时频分析仪的设计。 具体要求与容： 1. 具备数字存储示波器、信号发生器和信号分析仪三个主要功能模块； 2. 可以通过前面板交互界面实现示波器与信号发生器功能切换； 3. 采集数据可以在单次和连续两种方式进行切换，采集的数据可以进行存储，类型可以在WAV、BIN和TXT三种类型进行切换，数据存储要求用子VI实现； 4. 对于信号发生器，要求可以叠加各种噪声，要求可以改变信号相关参数，同时能够实现两个以上信号叠加为一个复合信号； 5. 时频分析仪应该能够完成大部分时域和频域分析，可实现信号分析前的加窗或滤波器操作，可以对原始数据和结果数据进行保存，示波器的各个参数灵活可调并且可以将已存数据重新载入进行分析观察。对于音频信号可以选择性的进行播放。
基于声卡的音频采集分析仪与信号发生器设计： 摘要：要在LABVIEW环境中进行对声卡采集编程，就是运用常用周期信号及测试领域特殊信号的双通道模拟输出。由于专用数据采集卡成本比较昂贵、而且和计算机兼容性比较差等缺点，这个论文就是应用性能良好、价格低廉的计算机声卡设计一套基于 LabVIEW 的信号采集分析系统。该系统具有双通道、高保真、22K 甚至 44KHz 的采样率，实现了音频信号的实时采集、实时存储、回放、信号分析（时域分析和频域分析）等多种功能。实验结果表明：该设计方案具有设计简便、成本低、通用性高、扩展性好、界面大方简洁等优点，可广泛应用于工程测量和科学实验室等环境。 关键词：声卡；数据采集；虚拟仪器；LabVIEW ； 引言：数据采集是信号分析与处理的一个重要环节，在许多工业控制与生产状态监控中，都需要对各种物理量进行数据采集与分析。但是，专用数据采集卡的价格一般比较昂贵，而我们PC机的声卡就是一个很好的双通道数据采集卡。实际测量中，在满足测量要求的前提下，可以充分利用计算机自身资源，完成数据采集任务，从而节省成本。 虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台。虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统,且功能灵活,很容易构建,所以应用面极为广泛。目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境是美国国家仪器公司的创新软件产品[1]。它是将仪器装入计算机中, 以通用的计算机硬件及操作系统为依托, 可以实现各种仪器的功能。 LabVIEW是一种图形化编程语言，广泛应用于工业界、学术界和研究实验室,主要应用于仪器控制、数据采集、数据分析、数据显示等领域,适用于多种不同的操作系统平台。与传统C、C++等编程语言不同，LabView采用强大的图形化语言编程,面向测试工程师而非专业程序员，编程方便,人机交互界面直观友好，具有强大的数据可视化分析和仪器控制能力等特点[2]。
labview实验报告
HUNAN INSTITUTE OF ENGINEERING 实验报告 课程名称虚拟仪器技术分析与设计__________ 专业测控技术与仪器 班级__________________ 1301 _______________ 学号20 姓名郭鹏
实验一LabVIEW 虚拟温度检测系统 一、实验目的 1.了解LabVIEW 的编程环境。 2.掌握LabVIEW的基本操作方法，并编制简单的程序。 3.学习建立子程序的过程 二、实验内容 1.建立一个测量温度的VI。 a.实验步骤 1）选择File?New，打开一个新的前面板窗口。 2）从Controls?Numeric中选择Tank放到前面板中。 3）从“结构”里选择一个for循环，用一个随机数乘与100输出到温度计 b.实验结果前面板图： 虚拟温度楡则 100- 2 & 晅 、J —40-E. 20-= 0-1程序框图: 三、实验总结 1总结VI基本编程的快捷操作。
答：显示程序框图或前面板ctrl+E 框图中，对象的移动：shift+鼠标选择移动；对象的复制：ctrl+鼠标选择移动； 对象的删除：鼠标选择，按< 退格>;前面板与框图并排：ctrl+T 工具（Tools）模板：在前面板或框图中按住
LabVIEW程序设计-课程设计大纲
LabVIEW课程设计教学大纲 课程编码：030651009 学时/学分： 1周 2学分 一、大纲使用说明 本大纲根据通信工程专业的需要和2010版教学计划制订 （一）适用专业 通信工程 （二）课程设计性质 LabVIEW课程设计是在学完C语言程序设计，信号与系统，数字信号处理，通信原理等相关课程以后，进行的一项综合性设计，是通信工程专业必修的重要实践教学环节。通过本课程设计使学生熟悉LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW 的虚拟仪器设计原理、设计方法和实现技巧，使学生掌握通信系统设计和仿真工具，为毕业设计做准备，为将来的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。 （三）主要先修课程和后续课程 1. 先修课程： C语言程序设计，信号与系统，数字信号处理，通信原理等课程。 2. 后续课程： 毕业设计。 二、课程设计目的及基本要求 通过本课程设计，使学生熟悉LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW的虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧，掌握通信系统设计和仿真工具，能运用信号与系统，数字信号处理，通信原理等相关专业课程中的基本理论和实践知识，采用LabVIEW开发工具正确地解决通信系统设计中的问题。培养学生学会使用相关的技术手册及查找资料：培养学生的自学能力和独立分析问题解决问题的能力。 三、课程设计内容及安排 在熟悉虚拟仪器的设计思想、图形化编程语言的原理、方法和应用技术的同时，结合信号与系统，数字信号处理，通信原理等课程，以教学和实践相结合的原则安排课程设计内容。课程设计安排:一周内完成。 具体内容和要求如下： 1.教师选择LabVIEW课程设计题目的原则：采用LabVIEW开发环境，紧密结合通信专业的相关课程来进行。 2.设计要求：要求学生掌握LabVIEW的虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧，掌握简单通信系统设计和分析方法。 3. 设计步骤和要求： （1）根据设计任务和指标要求，通过检索、查资料、调查研究、确定方案、画出组成系统结构方框图；
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