LabVIEW及其应用.ppt

《LabVIEW及其应用.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LabVIEW及其应用.ppt（52页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、LabVIEW图形化编程,电子工程与自动化学院 黎莲花,考试方式及参考教材,考试方式：实验验收方式 成绩评定：平时成绩 20%，实验成绩 40% 考试成绩 40% 推荐教材：刘胜. LabVIEW2009程序设计.电子工业出版社.2010 陈树学.LabVIEW 宝典.电子工业出版社.2011 实验指导书：黎莲花. LabVIEW及其应用实验指导书.内编,课程内容：,理论内容与学时安排：32 1、 LabVIEW简介（2学时） 2、 LabVIEW语法规则和程序结构（2学时） 3、 基本程序设计（4学时） 4、使用LabVIEW进行虚拟仪器工程开发与应用 串口通信、网络通信、数据分析处理等（

2、4学时） 实验内容与学时安排：20,第一章 概述,1.1 虚拟仪器技术介绍 一、什么是虚拟仪器？ 虚拟仪器=传统仪器功能的硬件+计算机软硬件 （传统仪器：采集和控制模块、分析处理模块、输出显示模块） 作用：以实现并扩展传统仪器，来完成数据采集、分析及显示。,虚拟仪器硬件,传统仪器 厂商定义功能,虚拟仪器 用户定义功能,仪器硬件,软件前面板,软件后面板（程序框图）,优点,作用：1、数据处理、显示、传递、存储容易；2、使用户可以方便对其进行操作、维护；3、方便功能扩展和软件升级,软件结构,虚拟仪器专用应用软件：,LabVIEW、LabWindows/CVI、VC+、Visual Basic、Dep

3、hi 通常把包括G语言（Graphical language)在内的高级语言编制的可视化测控系统程序称为虚拟仪器（Virtual Instruments),简称VI。 “The Software is the Instrument(软件就是仪器）” 美国国家仪器公司（NATIONAL INSTUMENTS，简称NI）,二、虚拟仪器的分类,根据采用的总线方式不同，虚拟仪器大体分为五种类型。 第一类：PC总线插卡型虚拟仪器。借助于插入计算机内的板卡（数据采集卡、图像采集卡等）与专用软件。 第二类：GPIB总线方式的虚拟仪器。GPIB又称HPIB或IEEE 488总线，最初是HP公司开发的仪器总线。

4、 第三类：并行口式虚拟仪器。可与笔记本连接，方便野外作业。,（续）,第四类：PXI总线方式虚拟仪器。 PXI总线是在PCI总线内核技术基础上增加了成熟的技术规范和要求形成的。 第五类：VXI总线方式虚拟仪器。 VXI是 VMEbus Extension for Instrumentation的缩写，即VME总线在测量仪器领域的扩展。 Agilent Technologies 和 VXI Technology 两公司于2004年建立的LXI联盟，目前已成长为拥有40多家制造商的集团。2005年， 也就是联盟成立仅仅一年后， 该集团就发布了LXI 规范的第一个版本。 所谓LXI就是一种基于以太网技

5、术等工业标准的、由中小型总线模块组成的新型仪器平台。 此外，还有大量用于笔记本的基于PCMCIA总线的虚拟仪器、基于USB的方便插拨的虚拟仪器系统，基于网络的虚拟仪器也发展迅猛。,1.2 LabVIEW概述,一、LabVIEW简介 1、 LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering workbench)，即实验室虚拟仪器工程平台，是目前应用范围最广、功能最为强大的虚拟仪器。 创始人：Jame Truchard、Jeff-rey kodosky和William Nowlin开发的。 目的：把广大工程师和科学家从繁重的编程工作中解放出来。 特点

6、：是一种具有创新性的图形化开发平台，突破了基于文本的传统高级语言的框架，使编写测控程序变得直观、方便和高效。,2、LabVIEW的发展历史,20世纪70年代末期，在美国应用研究实验室产生了VI概念雏形。 1986年：发布Machintosh平台下的labVIEW 1.0版。 1988年：发布Machintosh平台下的labVIEW 2.0版。 1990年：虚拟仪器面板和结构化数据流图获得美专利两项。,（续）,1994年：发布LabVIEW 3.0版，带有附加工具包。 1996年：发布LabVIEW 4.0版，增加自定义界面和程序框图。 发布LabVIEW 5.0版，支持多线程。 2000年：

7、发布LabVIEW 6i版，集成因特网功能。 2001年：发布LabVIEW 6.1版，实现远程控制和增加事件结构等重要功能。,（续）,2003年：发布LabVIEW 7 Express，增加了Express VI. 20062007年：发布LabVIEW 8.0 - LabVIEW 8.20. LabVIEW 8.5 2008年：8.6 2009： LabVIEW2009加强并行处理功能、FPGA应用模块，多核心、实时操作系统的设计。 2010： LabVIEW2010,二、LabVIEW 中的基本概念,VI:用LabVIEW开发出来的应用程序,称为VI(Virtual Instrument

8、),VI是由图标、连线和框图构成的应用程序，由Front Panel(前面板）和Block Diagram(后面板或程序框图）两部分组成。 Front Panel(前面板）：是应用程序的界面，是人机交互的窗口，主要由Controls（控制量）和 Indicators（显示量）构成,Block Diagram(后面板或程序框图）：后面板是VI的代码部分。主要由图标、连线和框图组成，它们实际上是一些常量、变量、函数、VI、快速VI。 工具模板（工具选板）：各种工具汇聚其中，如选定，连线，调色等,三、如何学习LabVIEW,1、充分利用LabVIEW的文档资源，包括大量的LabVIEW用户手册和应用

9、笔记，这些文档以PDF文件的形式存在。http:/ 有最为核心的文档，存放在labviewmanuals目录下。要查看或搜索这些手册的PDF版，必须装有Adobe Reader 6.0.1或更高版本。如 Getting Started with LabVIEW 是基本的概念及操作 LabVIEW User Manual 非常详细的讲解、涵盖各方面 LabVIEW Measurement Manual 包括更多关于数据采集和仪器控制 文档资源更新的详细信息见National Instruments产品手册文库。,2、LabVIEW还提供了很多的帮助功能和大量的例程，可以解决编程中的实际问题，很多

10、例子修改后可以直接应用,第一章 作业,P10 1，2 P1112 上机练习题,第二章 LabVIEW开发环境,主要内容： 1、安装LabVIEW； 2、编程环境（前面板和后面板）； 3、选板（控件选板、函数选板、工具选板）； 4、菜单栏和工具栏介绍； 5、综合示例； 课堂作业：P31 上机实验 课后作业：P31（2） （3）,一、LabVIEW安装,第1步：运行序列号生成器， 点Generate获取序列号， 点Create lic file产生许可 文件，保存后缀为.lic.,安装,第2步：安装LabVIEW软件，过程中需要序列号的地方，把刚才获取的序列号粘帖上，一直“下一步”，到结束。 第3

11、步：打开“开始”-所有程序-National Instruments-NI许可证管理器 -点左上角菜单“选项”-选“安装许可文件”即可安装第1步中保存的.lic文件。 至此安装和破解完成,二、LabVIEW环境,LabVIEW环境,（一）、 前面板窗口,前面板是程序与用户交流的窗口，一个设计良好的前面板可以给用户带来一种友好的感觉，甚至是一种美的享受，简洁、易懂是前面板的要求， 前面板主要由控件模板的控件构成。,1、 控件选板,控件选板,2 控件的类型,控制件 Controls:一般是用户用来向程序输入信息的。 显示件 Indicator:一般是程序向用户输出运行结果的。 控制件-显示件 接线

12、端 右边 左边,3 控件设置,1、在控件对象上右击弹出快捷菜单，通过“属性”等可以对控件的外观、类型和功能做各种设置。 2、布尔量的设置 （举例） 3、定制控件 将当前控件修改定制成用户控件，满足个性化要求。,4、设置前面板对象的属性,设置数值型控件的属性 直接修改 Label:标签 Caption:标题 Digital Display:数字显示 属性修改,5、前面板的修饰,设置对象的颜色以及文字的风格 设置对象的位置关系和大小 用修饰控件装饰（举例）,（二） 程序框图,1、程序框图,程序框图以图形表示LabVIEW的程序源代码，是实现程序功能的核心部分。它由数据终端（Terminals）、节

13、点（Node）、连线（Wires）、结构（structure）4类元素构成。一个VI通常包含以上所有元素。 1、端口 （1）控件端口有图标和数据类型端口,（续）,（2）、节点端口 是节点连线的端点。,（续）,2、节点 可以拥有多个输入或输出，并在VI运行时完成一定的操作。类似于基于文本编程语言的声明、操作符、函数或子程序（sub VI）。 3、连线 用来把程序框图的其他各元素相互连接，并在其间传送数据。连线的形状和颜色代表不同的数据类型。,（续）,手工连线 自动连线 错误连线 4、结构 类似于文本编程语言中的循环、选择、顺序等结构的图形化表示方法。,2、函数模板,1、快速VI 快速VI封装了更

14、多VI功能，包括信号采集、信号分析、数据存储等许多通常的任务，使开发更为简单。 标准VI的输入参数是通过其他端口连线赋值的，而快速VI是通过对话框赋值的，减少了连线、提高了效率。,2、函数模板,2、子模板 包括了结构、数值、布尔量、字符串、数组、蔟、比较等 3、基本数据类型 （1）数值型：随精度和取值范围的扩大，占用内存增大。 浮点数（橙色），整型（蓝色）,2、函数模板,（2）其他数据类型 布尔量（绿色）、字符串（粉红色）、时间标志（棕色）、枚举（蓝色）、路径（浅绿色）、数组（随成员变化）等。 （3）数据类型转换 变体类型数据端口有强制转换能力，但增加了内存和运行时间。,2、函数模板,（4）数

15、值型数据的单位 右击数值型控件，选Visible Items-UnitLabel,加单位。 4、多态 （1）指函数的一些参数接受不同类型数据的能力。 （2）指一些VI同一端口或参数有接受或输出不同类型数据的能力，数据类型可选。,2、函数模板,（3）创建多态 新建-Other Document Type-Poltmorphic VI打开一个对话框，创建多态。,第三章 LabVIEW 编程基础,主要内容： （1） VI的创建及使用 （2）子VI的设计 （3）编辑VI （4）VI调试及运行 课堂示例：P47 课后作业：P49（2）（4）,1、创建VI,（1）、启动窗口-新建VI （2）、“文件”-新建VI （3）、图标的修改,2、子VI（subVI）的设计,步骤： （1）把子VI编程好； （2）编辑图标； （3）建立连接端子 （4）保存； 其他程序可调用了。,3、VI的编辑,（1）选中对象：拖曳 或按住shift； （2）移动对象：选中+方向键，+shift快速移动； （3）复制、删除对象：选中，按住ctrl, 拖动对象，即可复制；删除：选中，delete (4)对齐和分布，调整对象大小，重新排序 工具栏有工具；,（5）修改对象字体、标签和颜色 （6）连线 删除连线错误可用 CTRL+B,4、VI的运行和调试,高亮运行 探针和断点调试 错误列表的使用 单步运行,