虚拟仪器程序设计实验指导书.docx

1、虚拟仪器程序设计实验指导书虚拟仪器程序设计实验指导书机械与电气工程学院 舒华 戴新 编广州大学 2009年实验1 熟悉LabVIEW编程环境实验1-1 LabVIEW的基本操作 1实验1-2 练习 4实验2 控件与程序框图应用实验2-1 虚拟仪器前面板的设计 5实验2-2 编写简单的LabVIEW 程序 6实验3 子VI程序设计及调试程序技巧实验3-1 创建子程序 8实验3-2 子程序的调用 10实验3-3 程序调试技巧 12实验4 程序结构（1）实验4-1 使用for循环结构 14实验4-2 使用while循环结构 16实验5 程序结构（2）实验5-1 使用条件结构18实验5-2 使用顺序结

2、构19实验5-3 使用事件结构20实验6 数据的表达与图形显示实验6-1 Waveform Graph的应用23实验6-2 比较Waveform Chart和Waveform Graph 24实验6-3 使用XY Graph显示图形 26实验6-4 公式节点及图形显示27实验6-5 虚拟信号发生器28实验7 非连线的数据传递方式实验7-1 控制仿真30实验7-2 数制变换及计数仿真32实验7-3 全局变量编程33实验8 文件操作实验8-1 文本文件操作34实验8-2 电子表格文件操作35实验8-3 仿真温度数据的记录36实验8-4 仿真温度数据的读取37实验9 应用程序设计 实验9-1 构建简

3、单的信号分析与处理系统38实验9-2 频率响应函数与数字滤波实验38实验1 熟悉LabVIEW编程环境实验1-1 LabVIEW的基本操作目的：创建一个VI程序，完成两个数加、减、乘、除法的运算功能。在数值输入控件中输入两个操作数A和B，运行程序计算出这两个数的加、减、乘、除法运算结果，并且显示到相应的数值显示控件中。实验步骤：前面板1. 打开LabVIEW，点击New按钮，再选择Blanck VI并确定，新建一空白VI。2. 在前面板上单击鼠标右键，从打开的控件模板中选择数值输入控件，并放置在前面板上。3. 鼠标左键双击该控件上方的标签，待标签处于可改写状态时，将标签改写为“A”。4. 重复

4、上面2，3的步骤，建立另一个数值输入控件并改名为“B”。5. 建立4个数值显示控件，分别用来显示加、减、乘、除的运算结果。该控件位置见下图：6. 将前面板上所有控件按图对齐排列，完成后的前面板如下图。框图程序1. 从Windows菜单下选择Show Diagram功能打开框图程序窗口。2. 将图标按图示进行排列。3. 点击框图程序窗口的空白处，弹出功能模板，从弹出的菜单中选择所需的对象放置到框图中。本程序用到下面的对象：加运算节点、减运算节点、乘运算节点、除运算节点。4. 将所有对象用连线连接起来，完成后的程序框图如下。运行、测试程序1 选择前面板窗口，使之变成当前窗口。在数值输入控件A和B中

5、各输入一各数值，然后单击工具栏上运行按钮运行VI程序，观察运算结果。修改A和B的值，再次运行程序。2 点击连续运行按钮，便程序运行于连续运行模式。此时修改A、B的值，则立即会运算出相应的结果。3 再点击连续运行按钮，关闭连续运行模式。4 文件命名为Computer.Vi并保存。实验1-2 练习完成教材第一章（P41P45）的应用程序，最终完成的程序如图P46图2.40和图2.41所示。文件命名为Generate and Display.Vi并保存。实验2 控件与程序框图应用实验2-1 虚拟仪器前面板的设计目的：掌握虚拟仪器前面板的设计。通过此实验熟悉常用控件的取用，对其进行简单设置以及界面布局

6、。实验步骤：前面板1. 最终完成的界面如上图。从控件模板中找到各个控件，并放置到前面板上。2. 对各个控件外观、类型和行为进行设置，设置结果如图所示。 调节步长：修改其刻度颜色、标度数值颜色； 设定高度：显示数值显示框； 实际液位：显示数值显示框； 压力：增加指针，并修改刻度颜色，显示指针数值； 温度：显示数值显示框； 液位超标：为一LED控件。当为True时，显示绿色；当为False时，显示红色；3. 将第一行5个控件顶端对齐，水平中心分布，并组合在一起。4. 将左下角3个控件左对齐，垂直中心分布，并组合在一起。5. 将这两组控件和图像显示件组合在一起并锁定。6. 文件命名为FrontPan

7、el.Vi并保存。实验2-2 编写简单的LabVIEW 程序目的：编写程序，实现将一华氏温度(F)转换成摄氏温度(C)的功能。已知摄氏温度与华氏温度的关系C5(F32)/9。实验步骤：前面板：1. 程序界面如上图，放置一数值输入控件和一温度计显示件，然后再放置一个STOP按钮。2. 如图修改设置各控件的数值范围，并显示各控件的数值显示框。框图程序： 程序框图如上图。注意将STOP按钮同While循环的控制端口相连接。运行、测试程序1 单击工具栏上运行按钮运行VI程序，更改数值输入控件的值，观察程序运行的情况。2 文件命名为F2C.Vi并保存。实验3 子VI程序设计及调试程序技巧实验3-1 创建

8、子程序目的：创建一个VI程序，以便以后作为子VI程序使用。创建一个VI程序模拟温度测量，也可以用摄氏温度来代替华氏温度显示。本程序用软件代替了DAQ数据采集卡。使用Random Number来仿真电压的测量值，然后转换成摄氏或华氏温度读数。前面板：1 用File菜单的New选项打开一个新的前面板窗口。2 把温度计指示部件放入前面板窗口。 在前面板窗口的空白处点击鼠标键，然后从弹出的Numeric子模板中选择Thermometer。 在高亮的文本框中输入“温度计”,再点击鼠标键按钮。3 在前面板窗口中放入竖直开关控制。 在面板窗口的空白处点击鼠标键，然后弹出的Boolean子模板中选择Verti

9、cal Slide Switch，在文本框中输入“温度值单位”,再点击鼠标键或者工具栏中的“”按钮。 使用标签工具，在开关的“条件真”（true）位置旁边输入自由标签“摄氏”,再在“条件假”（false）位置旁边输入自由标签“华氏”。框图程序：1 从Windows菜单下选择Show Diagram功能打开框图程序窗口。2 点击框图程序窗口的空白处，弹出功能模板，从弹出的菜单中选择所需的对象。本程序用到下面的对象：Random Number（随机数）。在本例中，模拟从DAQ卡读取01V电压值。Multiply（乘法）功能（ProgrammingNumeric子模板）。在本例中，将读取电压值乘以1

10、00.00，以获得华氏温度。Subtract（减法）功能（ProgrammingNumeric子模板）。在本例中，从华氏温度中减去32.0，以转换成摄氏温度。Divide（除法）功能（ProgrammingNumeric子模板）。在本例中，把相减的结果除以1.8以转换成摄氏温度。Select（选择）功能（ProgrammingComparison子模板）。取决于温标选择开关的值。该功能输出华氏温度（当选择开关为false）或者摄氏温度（选择开关为True）数值。3 使用移位工具（Positioning tool），把图标移至图示的位置，再用连线工具连接起来。4 选择前面板窗口，使之变成当前窗口

11、，并运行VI程序。点击连续运行按钮，便程序运行于连续运行模式。5 再点击连续运行按钮，关闭连续运行模式。6 创建图标Temp：此图标可以将现程序作为子程序在其他程序中调用。创建方法如下： 在面板窗口的右上角的图标框中点击鼠标，从弹出菜单中选择Edit Icon功能。 双点选择工具，并按下Delete键，消除缺省的图标图案。 用画图工具画出温度计的图标。 使用文本工具写入文字，双击文本工具把字体换成Small Font。当图标创建完成后，点击OK以关闭图标编辑。生成的图标在面板窗口的右上角。7 创建联接器端口： 点击右上角的图标面板，从弹出菜单中选择Show Connector功能。LabVIE

12、W将会根据控制和显示的数量选择一种联接器端口模式。在本例中，只有两个端口，一个是竖直开关，另一个是温度指示。 把联接器端口定义给开关和温度指示。 使用连线工具，在左边的联接器端口框内按鼠标键，则端口将会变黑。再点击开关控制件，一个闪烁的虚线框将包围住该开关。 现在再点击右边的联接器端口框，使它变黑。再点击温度指示部件，一个闪烁的虚线框将包围住温度指示部件，这即表示着右边的联接器端口对应温度指示部件的数据输入。8 文件命名为Thermometer.Vi并保存。实验3-2 子程序的调用目的：使用一个条件循环结构和一个被测波形图表实时地采集数据。创建一个VI程序，进行温度测量，并把结果在波形图表上显

13、示。该VI程序使用我们前面创建的温度计程序（Thermometer.VI）作为子程序。前面板：打开一个新的前面板窗口，在里面放一个开关（在Boolean逻辑部件子模板），给该开关标注为“Enable”。你可以用该开关来开始/停止数据采集。1. 在前面板内再放置一个趋势图（Graph子模板中的Waveform Chart），标注为“温度历史趋势”。该图表将实时地显示温度值。2. 由于趋势图将它的图标注解plot自动地标注为“plot 0”，用标注工具将其重新标注为“Temp”。3. 因为趋势图用于显示室内温度,需要对它的标尺进行重新定标。将Y轴的最大值改为“90”，而将最小值改为“20”。4. 此时暂时不要创建模式转换开关，我们将从框图程序窗口创建前面板的部件。框图程序：1. 打开框图程序窗口。2. 从