虛擬儀器課程設(shè)計(jì)

PAGEPAGE1一設(shè)計(jì)目的1.熟悉LabVIEW軟件的編程環(huán)境；2.掌握修改控件屬性的方法；3.掌握修改圖標(biāo)和連線器的方法；4.掌握將現(xiàn)有VI創(chuàng)建成子VI的方法；5.掌握子VI的設(shè)置方法，并熟悉子VI的調(diào)用。二設(shè)計(jì)要求構(gòu)建VI，實(shí)現(xiàn)以下功能：在前面板上取2個(gè)浮點(diǎn)數(shù)作為輸入（保留2位小數(shù)）：x和y。1.計(jì)算（2x+3y）/（x-y），并在前面板上顯示結(jié)果。2.如果x=y，前面板LED指示燈點(diǎn)亮，指示被0除。3.將VI命名為Calculate1.vi，并將其進(jìn)行保存。4.將Calculate1.vi創(chuàng)建成一個(gè)子VI，并保存為Calculate2.vi，圖標(biāo)設(shè)為CAL2，添加至用戶庫(kù)的用戶子VI中。5.構(gòu)建一個(gè)VI，計(jì)算（4）中的Calculate2.vi運(yùn)算結(jié)果與隨機(jī)數(shù)（0與1之間）之積，并顯示在前面板上，將該VI保存為Calculate3.vi。三詳細(xì)步驟⒈計(jì)算（2x+3y）/（x-y）的結(jié)果設(shè)計(jì)要求：①將x，y設(shè)置為保留2位小數(shù)的浮點(diǎn)數(shù)；②將（2x+3y）/（x-y）的計(jì)算結(jié)果顯示在前面板上；③如果x=y，前面板LED指示燈點(diǎn)亮，指示被0除。并將該VI命名為Calculate1.vi，并將其進(jìn)行保存。⑴前面板①啟動(dòng)LabVIEW8.5，選擇文件中的新建VI選項(xiàng)，新建一個(gè)VI。②創(chuàng)建值輸入控件。在控件選板中選擇“Express→數(shù)值輸入控件→數(shù)值輸入控件”，用鼠標(biāo)單擊后將其拖動(dòng)到前面板中合適位置，松開(kāi)鼠標(biāo)按鍵。按相同的方法再創(chuàng)建一個(gè)數(shù)值輸入控件。在高亮顯示的標(biāo)簽中分別修改標(biāo)簽名為x，y。③創(chuàng)建數(shù)值顯示控件。在控件選板中選擇“Express→數(shù)值顯示控件→數(shù)值顯示控件”，用鼠標(biāo)單擊后將其拖動(dòng)到前面板中，松開(kāi)鼠標(biāo)按鍵。在高亮顯示的標(biāo)簽中修改標(biāo)簽名為（2x+3y）/（x-y）。④創(chuàng)建指示器。在控件選板中選擇“Express→指示燈→圓形指示燈”，用鼠標(biāo)單擊后，將圓形指示燈拖動(dòng)到前面板中合適位置，然后松開(kāi)鼠標(biāo)。在高亮顯示的標(biāo)簽中修改指示燈的標(biāo)簽名為L(zhǎng)ED。⑤設(shè)置數(shù)值顯示格式。把鼠標(biāo)移動(dòng)到x數(shù)值輸入控件上，單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇屬性，打開(kāi)數(shù)值的屬性面板。點(diǎn)擊屬性面板的顯示格式選項(xiàng)，設(shè)置數(shù)值為浮點(diǎn)，精度類型選擇精度位數(shù)，位數(shù)選擇2，不隱藏?zé)o效零，點(diǎn)擊確定按鈕。y數(shù)值輸入控件和（2x+3y）/（x-y）數(shù)值顯示控件按相同方法設(shè)置。完成前面板的創(chuàng)建，點(diǎn)擊窗口中的保存按鈕或從“文件”下拉菜單中選擇“保存”選項(xiàng)，保存VI至特定路徑，并將該VI命名為“Calculate1.vi”。Calculate1.vi的前面板如圖1所示：圖1Calculate1.vi前面板⑵程序框圖①選擇“窗口”下拉菜單中的“顯示程序框圖”選項(xiàng)或直接鼠標(biāo)單擊程序框圖中的任何位置，切換至程序框圖窗口。②從函數(shù)選板中的“函數(shù)→編程→數(shù)值”子選板中，分別將×、＋、﹣、÷拖入程序框圖中的合適位置。③從函數(shù)選板中的“函數(shù)→編程→比較”子選板中，將等號(hào)函數(shù)拖入至程序框圖中。④將鼠標(biāo)箭頭移至x輸入控件的接線端子附近，鼠標(biāo)將變成連線工具樣式，此時(shí)單擊鼠標(biāo)左鍵并移動(dòng)鼠標(biāo)，發(fā)現(xiàn)從該接線端子處拉出一條虛線，將鼠標(biāo)箭頭移至乘法函數(shù)的輸入端子處再單擊鼠標(biāo)左鍵，即完成連線。在乘法函數(shù)的另一個(gè)輸入接線端子處單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的快捷菜單中選擇“創(chuàng)建→常量”則創(chuàng)建一個(gè)已與該端子連線的數(shù)值輸入常量，默認(rèn)值為0，當(dāng)該值高亮顯示時(shí)，輸入希望的值，此處輸入2。然后鼠標(biāo)左鍵單擊程序框圖中的空白處，完成創(chuàng)建。⑤按④相同方法完成另一個(gè)乘法函數(shù)的創(chuàng)建，按題目要求的值為相應(yīng)函數(shù)創(chuàng)建相應(yīng)的輸入常量。再按④中所述方法完成加法函數(shù)、減法函數(shù)、除法函數(shù)各控件之間的連線。程序框圖則創(chuàng)建成功。Calculate1.vi的程序框圖如圖2所示：圖2Calculate1.vi程序框圖⑥點(diǎn)擊窗口中的保存按鈕或從“文件”下拉菜單中選擇“保存”選項(xiàng)，保存該VI。⑶運(yùn)行①直接單擊前面板中的任何位置，切換至前面板窗口。②點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，運(yùn)行VI程序。當(dāng)x≠y時(shí)，LED燈滅，Calculate1.vi的運(yùn)行如圖3所示：圖3x≠y時(shí)運(yùn)行圖③當(dāng)x=y時(shí)，前面板LED指示燈點(diǎn)亮，指示被0除。運(yùn)行圖如圖4所示：圖4x=y時(shí)運(yùn)行圖⒉將Calculate1.vi創(chuàng)建成一個(gè)子VI，并保存為Calculate2.vi，圖標(biāo)設(shè)為CAL2，添加至用戶庫(kù)的用戶子VI中。⑴修改圖標(biāo)和連接器①修改圖標(biāo)為CAL2。②在Calculate1.vi前面板或程序框圖窗口的右上角的圖標(biāo)框中單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的快捷菜單中選擇“編輯圖標(biāo)”選項(xiàng)，將打開(kāi)一個(gè)圖標(biāo)編輯器對(duì)話框。③選擇對(duì)話框中的選擇工具后，將編輯框中的缺省圖標(biāo)消除。然后用文本工具寫(xiě)出所需的圖標(biāo)CAL2。④完成圖標(biāo)編輯后單擊確定按鈕，退出圖標(biāo)編輯器完成圖標(biāo)的編輯。此時(shí)在窗口右上角的圖標(biāo)框中的缺省圖標(biāo)就已替換為所畫(huà)的圖標(biāo)。⑤在窗口的圖標(biāo)框中單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的快捷菜單中選擇“顯示連線板”選項(xiàng)。此時(shí)會(huì)彈出軟件提供的36種連接器形式，選擇某種形式后退出該界面，圖標(biāo)框中由顯示圖標(biāo)變?yōu)轱@示連接器。如果在提供的連接器形式中沒(méi)有想要的形式，則可以選擇一個(gè)形式最相近的，然后在連接器窗口中選擇相應(yīng)的端口后，單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的快捷菜單中選擇“添加/刪除接線端”來(lái)調(diào)整輸入輸出端口數(shù)量。此處的左側(cè)接線端口有2個(gè)，右側(cè)的接線端口為1個(gè)。⑥使用連線工具，在左邊的輸入連接器端口框內(nèi)單擊鼠標(biāo)左鍵，則該端口框變?yōu)楹谏缓螅跀?shù)值輸入控件上單擊鼠標(biāo)左鍵，會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)值輸入控件將被一個(gè)流動(dòng)的虛線框包圍，并且連線器相應(yīng)端口中的黑色也變?yōu)槌壬@表示左邊的連線器端口對(duì)應(yīng)著前面板中的數(shù)值輸入控件。在前面板中的空白處單擊鼠標(biāo)左鍵，數(shù)值輸入控件的虛線框消失。當(dāng)此VI作為子VI被其他VI調(diào)用時(shí)，相當(dāng)于外部的數(shù)據(jù)輸入到該數(shù)值輸入控件中，在接線端口上對(duì)應(yīng)于左側(cè)的輸入端口。⑦按⑥中相同的方法，將左側(cè)的另一個(gè)接線端口和右側(cè)的接線端口分別與前面板中的控件對(duì)應(yīng)連接。⑧點(diǎn)擊窗口中的保存按鈕或從“文件”下拉菜單中選擇“另存為”選項(xiàng)保存VI至特定的路徑，并將該VI命名為“Calculate2.vi”。則將Calculate1.vi創(chuàng)建成一個(gè)名為Calculate2.vi的子VI過(guò)程結(jié)束。⑵將Calculate2.vi添加至用戶庫(kù)的用戶子VI中①打開(kāi)Calculate2.vi前面板中的“工具”下拉菜單下“高級(jí)”選項(xiàng)中的“編輯選板”，單擊“函數(shù)”面板中的“用戶庫(kù)”選項(xiàng)，進(jìn)入用戶庫(kù)子選板。默認(rèn)情況下，用戶庫(kù)子面板沒(méi)有任何VI可以調(diào)用。②在用戶庫(kù)子面板空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，從快捷菜單中選擇“插入→VI”選項(xiàng)，在彈出的對(duì)話框中選擇Calculate2.vi，單擊打開(kāi)按鈕。則此VI被添加進(jìn)用戶庫(kù)，單擊“保存改動(dòng)”按鈕，保存設(shè)置。③完成后，函數(shù)面板用戶庫(kù)子面板就顯示剛添加的子VI圖標(biāo)。在使用時(shí)可直接將該子VI拖入程序框圖中。添加到用戶庫(kù)子面板中的Calculate2.vi子VI如圖5所示：圖5添加到用戶庫(kù)中的Calculate2.vi子VI④將Calculate2.vi添加至用戶庫(kù)的用戶子VI中，操作完成，關(guān)閉程序⒊構(gòu)建一個(gè)VI，計(jì)算（4）中的Calculate2.vi運(yùn)算結(jié)果與隨機(jī)數(shù)（0與1之間）之積，并顯示在前面板上，將該VI保存為Calculate3.vi。⑴前面板①啟動(dòng)LabVIEW8.5，選擇文件中的新建VI選項(xiàng)，新建一個(gè)VI。②創(chuàng)建數(shù)值輸入控件。在控件選板中選擇“Express→數(shù)值輸入控件→數(shù)值輸入控件”，用鼠標(biāo)單擊后將其拖動(dòng)到前面板中合適位置，松開(kāi)鼠標(biāo)按鍵。按相同的方法在創(chuàng)建一個(gè)數(shù)字輸入控件。在高亮顯示的標(biāo)簽中分別修改標(biāo)簽名為x，y。③創(chuàng)建數(shù)值顯示控件。在控件選板中選擇“Express→數(shù)值顯示控件→數(shù)值顯示控件”，用鼠標(biāo)單擊后將其拖動(dòng)到前面板中，松開(kāi)鼠標(biāo)按鍵。在高亮顯示的標(biāo)簽中修改標(biāo)簽名為結(jié)果。點(diǎn)擊窗口中的保存按鈕或從“文件”下拉菜單中選擇“保存”選項(xiàng)保存VI至特定路徑，并將該VI命名為“Calculate3.vi”。Calculate3.vi的前面板如圖6所示：圖6Calculate3.vi前面板⑵程序框圖①切換至程序框圖窗口。②從函數(shù)選板中的“函數(shù)→編程→數(shù)值”子選板中將×函數(shù)和隨機(jī)數(shù)（0∽1）拖入程序框圖中的合適位置。③從函數(shù)選板中的“函數(shù)→用戶庫(kù)”的子選板中，將上面添加的Calculate2.vi子VI拖入程序框圖中。當(dāng)鼠標(biāo)在程序框圖窗口的編輯區(qū)內(nèi)移動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)有一個(gè)隨之移動(dòng)的虛線框，這說(shuō)明子VI已經(jīng)加載。并且子VI的圖標(biāo)顯示為前面所編輯的圖標(biāo)。由于上面創(chuàng)建的Calculate2.vi子VI的接線端口是3個(gè)：兩個(gè)輸入端口，一個(gè)輸出端口。因此在當(dāng)前的程序框圖中可以看出，調(diào)用子VI后，子VI的輸入輸出端口與原來(lái)設(shè)定的一致。④根據(jù)上面創(chuàng)建Calculate1.vi的連線方法，完成程序框圖中各控件之間的連線。Calculate3.vi的程序框圖如圖7所示：圖7Calculate3.vi程序框圖⑤子VI的設(shè)置。將鼠標(biāo)移動(dòng)到子VICAL2圖標(biāo)上，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的快捷菜單中選擇“設(shè)置子VI節(jié)點(diǎn)”，打開(kāi)子VI節(jié)點(diǎn)設(shè)置面板，然后選擇“調(diào)用時(shí)顯示前面板”選項(xiàng)，然后點(diǎn)擊確定按鈕，完成子VI的設(shè)置。⑥點(diǎn)擊窗口中的保存按鈕或從“文件”下拉菜單中選擇“保存”選項(xiàng)保存VI。⑶運(yùn)行點(diǎn)擊連續(xù)運(yùn)行按鈕，使程序運(yùn)行于連續(xù)運(yùn)行模式。當(dāng)運(yùn)行到子VI時(shí)會(huì)彈出子VI的前面板。通過(guò)運(yùn)行，可以看出在Calculate3.vi中修改x，y的值可以改變整個(gè)程序的運(yùn)行結(jié)果，且調(diào)用Calculate2.vi子VI時(shí)，子VI中x，y的值隨著Calculate3.vi的修改而修改，而修改子VI中x，y的值則不會(huì)改變運(yùn)行結(jié)果。Calculate3.vi的運(yùn)行如圖8所示：圖8Calculate3.vi運(yùn)行圖四設(shè)計(jì)總結(jié)一周的LabVIEW虛擬儀器課程設(shè)計(jì)很快就結(jié)束了，我的收獲很大，感觸也很大。這次課程設(shè)計(jì)，主要運(yùn)用數(shù)據(jù)運(yùn)算操作、文件的保存、將現(xiàn)有VI創(chuàng)建成子VI和調(diào)用子VI等一系列方法來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。在此次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，讓我對(duì)LabVIEW有了更深的了解。讓我學(xué)到了很多知識(shí)。通過(guò)本次對(duì)LabVIEW的學(xué)習(xí)和運(yùn)用，讓我更加熟悉了LabVIEW軟件的編程環(huán)境，知道了怎樣去修改控件的屬性，并且掌握了修改圖標(biāo)和連線器的方法。在子VI創(chuàng)建和調(diào)用的設(shè)計(jì)中，雖然遇到了這樣或那樣的問(wèn)題，但通過(guò)老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助，這些問(wèn)題都得到了解決，不僅讓我掌握了創(chuàng)建子VI的方法，而且更加熟練掌握了子VI的調(diào)用。這次課程設(shè)計(jì)，讓我發(fā)現(xiàn)了LabVIEW這個(gè)軟件的實(shí)用性和重要性，同時(shí)，不僅提高了我的邏輯思維能力，也提高了我的動(dòng)手能力，這次實(shí)踐，讓我掌握了更多知識(shí)。五參考文獻(xiàn)[1]王磊,陶梅.精通LabVIEW8.0[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.[2]楊樂(lè)平,李海濤.LABVIEW程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第2版）[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005.[3]胡仁喜等.LabVIEW8.2.1虛擬儀器實(shí)例指導(dǎo)教程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.[4]楊樂(lè)平,李海濤,楊磊,安雪瀅.LabVIEW