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指针式仪表. 数字式仪表. 智能仪器. 虚拟仪器. 虚拟仪器设计 基础教程. 第一章. 虚拟仪器基础. 虚拟仪器基础. 1.1 虚拟仪器的概念. 1.2 什么是 LabVIEW. 1.3 LabVIEW 的应用. 1.4 LabVIEW 的发展历程. 1.1 虚拟仪器的概念. 虚拟仪器系统是由 计算机 、 应用软件 和 仪器硬件 三大要素构成的。计算机与仪器硬件又称为 VI 的 通用仪器硬件平台 。. 1.1 虚拟仪器的概念. 1. 传感器 2. 信号调理 3. 数据采集. 1.PC-DAQ 2.GPIB 3.VXI/PXI/LXI
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第一章 虚拟仪器基础
虚拟仪器基础 1.1 虚拟仪器的概念 1.2 什么是LabVIEW 1.3 LabVIEW的应用 1.4 LabVIEW的发展历程
1.1 虚拟仪器的概念 • 虚拟仪器系统是由计算机、应用软件和仪器硬件三大要素构成的。计算机与仪器硬件又称为VI的通用仪器硬件平台。
1.1 虚拟仪器的概念 1.传感器 2.信号调理 3.数据采集 . . . 1.PC-DAQ 2.GPIB 3.VXI/PXI/LXI 4.现场总线 5.串口
1.1 虚拟仪器的概念 1.具有开放性、模块化、互换性以及可重复利用 2.研制周期大大缩短 3.性价比高 4、技术更新快、界面灵活友好 虚拟仪器 用户定义功能 传统仪器 厂商定义功能 返回
PC-DAQ系统 PCI ISA USB
GPIB系统 工控机 手机 模拟基站 综合测试仪 通讯专用 电源
1.1 虚拟仪器的概念 1.传感器 2.信号调理 3.数据采集 . . . • 软件技术是虚拟仪器的核心技术。常用的仪器用开发软件有LabVIEW、LabWindows/CVI、VEE等等,其中以LabVIEW应用最为广泛。 1.DAQ 2.GPIB 3.VXI/PXI/LXI 4.现场总线 5.串口
1.2 什么是LabVIEW • LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)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 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程序的执行顺序。它用图标表示函数,用连线表示数据流向。
1.3 LabVIEW的应用 • LabVIEW在测试、测量和自动化等领域具有最大的优势,因为LabVIEW提供了大量的工具与函数用于数据采集、分析、显示和存储。 • 它被广泛地应用于汽车、通信、航空、半导体、电子设计生产、过程控制和生物医学等各个领域。
1.3 LabVIEW的应用 实际应用 • 在美国Lawrence Livermore国家实验室,一个花费2000万美金的极为复杂的飞秒激光切割系统就是基于LabVIEW开发的。 • 在北京正负电子对撞机二期工程北京谱仪慢控制系统中,大约有30种物理量共7000多点的现场数据点需要实时采集控制和分析记录等。
第二章 LabVIEW 基础
LabVIEW基础 2.2 LabVIEW编程环境 2.1 LabVIEW的启动界面 2.3 善用LabVIEW联机帮助
下拉菜单 VI程序和工程创建栏 帮助资源列表栏 新近打开的工程和VI程序列表栏
2.2 LabVIEW编程环境 • LabVIEW程序包括前面板(用户界面)和后面板(程序框图) • 3种选板: • 控件选板(为前面板添加控件) • 函数选板(在程序框图中添加函数或数据等) • 工具选板(选择各种编辑工具,前面板和后面板都要用到)
2.2.1 前面板和程序框图 • LabVIEW程序被称为VI,扩展名默认为.vi 连接器 相当于图形化的子程序参数 框图窗口 是VI程序的图形化源代码,相当于标准仪器箱内的功能部件 图标 用于在主VI的框图中标识被调用的子VI 前面板窗口 是图形用户界面,相当于标准仪器的面板
2.2.1 前面板和程序框图 • LabVIEW程序被称为VI,扩展名默认为.vi 连接器 框图窗口 是VI程序的图形化源代码,相当于标准仪器箱内的功能部件 图标 前面板窗口 是图形用户界面,相当于标准仪器的面板 参见书P65
高亮显示 执行过程 保存 连线值 单步步入、单步步过、单步步出 帮助 运行 重新排序 连续运行 调整大小 中止执行 文本设置 对齐对象 分布对象 暂停
2.2.2 LabVIEW的选板 控件选板 包含输入控制对象和输出控制对象 • 控件选板在前面板显示,它包含创建前面板时可用的全部对象。控件选板中的基本常用控件可以以新式、经典和系统三种风格显示。 • 选择主菜单“查看”->“控件选板”选项或右击前面板空白处就可以显示控件选板。
2.2.2 LabVIEW的选板 07 控件选板 包含输入控制对象和输出控制对象 • 控件选板在前面板显示,它包含创建前面板时可用的全部对象。控件选板中的基本常用控件可以以新式、经典和系统三种风格显示。 • 选择主菜单“查看”->“控件选板”选项或右击前面板空白处就可以显示控件选板。 可以通过控件选板设计出丰富多彩的用户界面
2.2.2 LabVIEW的选板 函数选板 • 函数选板只能在编辑程序框图时使用,与控件选板的工作方式大体相同。创建框图程序常用的VI和函数对象都包含在该选板中。 • 选择主菜单“查看”->“函数选板”或右击框图面板空白处就可以显示函数选板。
程序框图是图形化源代码的集合,这种图形化的编程语言也称为G语言。程序框图是图形化源代码的集合,这种图形化的编程语言也称为G语言。
2.2.2 LabVIEW的选板 工具选板 • 在前面板和程序框图中都可以使用工具选板,使用其中不同的工具可以操作、编辑或修饰前面板和程序框图中选定的对象,也可以用来调试程序等。 • 可以选择选择主菜单“查看”->“工具选板”选项来显示工具选板。
2.2.3 控制和函数选板操作 恢复选板原始大小,只在改变选板大小时出现
2.3 善用LabVIEW联机帮助 LabVIEW为用户提 供了非常全面的帮 助信息,有效地利 用帮助信息是快速 掌握LabVIEW的一 条捷径。 显示即时帮助、联机帮助 范例查找 网络资源 . . .
2.3.1 显示即时帮助 选择菜单栏中“帮助” >“显示即时帮助”选项 或按下Ctrl+H,就会弹 出Context Help窗口。
小试身手 • 1、新建一个VI,进行如下练习: • 任意放置几个控件在前面板,改变它们的位置、名称、大小、颜色等等。 • 在VI前面板和后面板之间进行切换 • 并排排列前面板和后面板窗口 • 2、编写一个VI求三个数的平均值,如右图所示。 • 要求对三个输入控件等间隔并右对齐,对应的程序框图控件对象也要求如此对齐。 • 添加注释 • 分别用普通方式和高亮方式运行程序,体会数据流向。 • 单步执行一遍