虛擬儀器實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、虛擬儀器技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器目 錄實(shí)驗(yàn)一LabVIEW編程環(huán)境與基本操作實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)二LabVIEW編程的結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)17實(shí)驗(yàn)三LabVIEW編程的圖形圖表、數(shù)組與簇16實(shí)驗(yàn)四 LabVIEW編程的數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)20實(shí)驗(yàn)五 NI ELVIS環(huán)境28實(shí)驗(yàn)六 RC 瞬態(tài)電路和數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)3539 / 41實(shí)驗(yàn)一 LabVIEW編程環(huán)境與基本操作實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解LabVIEW的編程環(huán)境。2掌握LabVIEW的基本操作方法，并編制簡(jiǎn)單的程序。3學(xué)習(xí)建立子程序的過(guò)程和調(diào)用子程序的方法二、實(shí)驗(yàn)原理1虛擬儀器虛擬儀器（Virtual Instrument，簡(jiǎn)稱VI）是基于計(jì)算機(jī)的軟硬件測(cè)試平臺(tái)。虛

2、擬儀器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于可由用戶定義自己的專用儀器系統(tǒng)，且功能靈活，很容易構(gòu)建，所以應(yīng)用面極為廣泛。20世紀(jì)80年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，個(gè)人電腦可以帶有多個(gè)擴(kuò)展槽，就出現(xiàn)了插在計(jì)算機(jī)里的數(shù)據(jù)采集卡。它可以進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)的后處理由計(jì)算機(jī)軟件完成，這就是虛擬儀器技術(shù)的雛形。1986年，美國(guó)National Instruments公司（簡(jiǎn)稱NI公司）提出了“軟件即儀器”的口號(hào)，推出了NI-LabVIEW開發(fā)和運(yùn)行程序平臺(tái)，以直觀的流程圖編程風(fēng)格為特點(diǎn)，開啟了虛擬儀器的先河。22LabVIEWLabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineerin

3、g）是一種圖形化的編程語(yǔ)言，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。LabVIEW集成了與滿足GPIB、VXI、RS-232和RS-485協(xié)議的硬件與數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能。它還置了便于應(yīng)用TCP/IP、ActiveX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)函數(shù)。這是一個(gè)功能強(qiáng)大且靈活的軟件。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程與使用過(guò)程都生動(dòng)有趣。圖形化的程序語(yǔ)言，又稱為“”語(yǔ)言。使用這種語(yǔ)言編程時(shí)，基本上不寫程序代碼，取而代之的是流程圖或流程圖?？刂茖?duì)象(輸入)顯示對(duì)象(輸出)圖1.1隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器的前面板(1)LabVIEW應(yīng)用程序的構(gòu)成所有的LabVIEW應(yīng)用程序，即虛擬儀器（VI），它包括前

4、面板（front panel）、流程圖（block diagram）以與圖標(biāo)/連結(jié)器(icon/connector)三部分。前面板前面板是圖形用戶界面，也就是VI的虛擬儀器面板，這一界面上有用戶輸入和顯示輸出兩類對(duì)象，具體表現(xiàn)有開關(guān)、旋鈕、圖形以與其他控制（control）和顯示對(duì)象（indicator）。框圖 ctrl+E框圖提供VI的圖形化源程序。在框圖中對(duì)VI編程，以控制和操縱定義在前面板上的輸入和輸出功能?？驁D中包括前面板上的控件的連線端子，還有一些前面板上沒(méi)有，但編程必須有的東西，例如函數(shù)、結(jié)構(gòu)和連線等?？驁D中，對(duì)象的移動(dòng)：shift+鼠標(biāo)選擇移動(dòng)； 對(duì)象的復(fù)制：ctrl+鼠標(biāo)選擇移

5、動(dòng)； 對(duì)象的刪除：鼠標(biāo)選擇，按；前面板與框圖并排：ctrl+T圖1.2與圖1.1對(duì)應(yīng)的框圖。函數(shù)：隨機(jī)數(shù)發(fā)生器結(jié)構(gòu)：循環(huán)與前面板控件對(duì)應(yīng)的連線端子與前面板控件對(duì)應(yīng)的連線端子圖1.2隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器的流程圖圖標(biāo)/連接器圖標(biāo) 連接器 圖標(biāo)/連接器是子VI被其它VI調(diào)用的接口。圖標(biāo)是子VI在其他程序框圖中被調(diào)用的節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)形式；而連接器則表示節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的輸入/輸出口，就象函數(shù)的參數(shù)。用戶必須指定連接器端口與前面板的控制和顯示一一對(duì)應(yīng)。連接器一般情況下隱含不顯示，除非用戶選擇打開觀察它。(2)操作模板在LabVIEW的用戶界面操作模板包括：工具（Tools）模板：在前面板或框圖中按住鍵并單擊鼠標(biāo)右鍵?？丶?/p>

6、Controls）模板：在前面板激活狀態(tài)，在前面板空白區(qū)單擊右鍵。函數(shù)（Functions）模板：在框圖激活狀態(tài)，在框圖空白區(qū)單擊右鍵。(3)連線，連線工具流程圖上的每一個(gè)對(duì)象都帶有自己的連線端子，連線將構(gòu)成對(duì)象之間的數(shù)據(jù)通道。因?yàn)檫@不是幾何意義上的連線，因此并非任意兩個(gè)端子間都可連線，連線類似于普通程序中的變量。數(shù)據(jù)單向流動(dòng)，從源端口向一個(gè)或多個(gè)目的端口流動(dòng)。不同的線型代表不同的數(shù)據(jù)類型。消除所有斷線：ctrl+B(4)程序調(diào)試技術(shù)a)找出語(yǔ)法錯(cuò)誤如果一個(gè)VI程序存在語(yǔ)法錯(cuò)誤，則在面板工具條上的運(yùn)行按鈕會(huì)變成一個(gè)折斷的箭頭，表示程序不能被執(zhí)行。點(diǎn)擊它，LabVIEW彈出錯(cuò)誤清單窗口，點(diǎn)擊其中

7、任何一個(gè)所列出的錯(cuò)誤，選用Find功能，則出錯(cuò)的對(duì)象或端口就會(huì)變成高亮。b)設(shè)置執(zhí)行程序高亮在LabVIEW的工具條上有一個(gè)畫著燈泡的按鈕，這個(gè)按鈕叫做“高亮執(zhí)行”按鈕上。點(diǎn)擊這個(gè)按鈕使它變成高亮形式，再點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，VI程序就以較慢的速度運(yùn)行，沒(méi)有被執(zhí)行的代碼灰色顯示，執(zhí)行后的代碼高亮顯示，并顯示數(shù)據(jù)流線上的數(shù)據(jù)值。這樣，你就可以根據(jù)數(shù)據(jù)的流動(dòng)狀態(tài)跟蹤程序的執(zhí)行。c)斷點(diǎn)與單步執(zhí)行為了查找程序中的邏輯錯(cuò)誤，有時(shí)希望流程圖程序一個(gè)節(jié)點(diǎn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)地執(zhí)行。使用斷點(diǎn)工具可以在程序的某一地點(diǎn)中止程序執(zhí)行，用探針或者單步方式查看數(shù)據(jù)。使用斷點(diǎn)工具時(shí)，點(diǎn)擊你希望設(shè)置或者清除斷點(diǎn)的地方。斷點(diǎn)的顯示對(duì)于節(jié)點(diǎn)或者

8、圖框表示為紅框，對(duì)于連線表示為紅點(diǎn)。當(dāng)VI程序運(yùn)行到斷點(diǎn)被設(shè)置處，程序被暫停在將要執(zhí)行的節(jié)點(diǎn)，以閃爍表示。按下單步執(zhí)行按鈕，閃爍的節(jié)點(diǎn)被執(zhí)行，下一個(gè)將要執(zhí)行的節(jié)點(diǎn)變?yōu)殚W爍，指示它將被執(zhí)行。你也可以點(diǎn)擊暫停按鈕，這樣程序?qū)⑦B續(xù)執(zhí)行直到下一個(gè)斷點(diǎn)。b)探針可用探針工具來(lái)查看當(dāng)流程圖程序流經(jīng)某一根連接線時(shí)的數(shù)據(jù)值。從Tools工具模板選擇探針工具，再用鼠標(biāo)左建點(diǎn)擊你希望放置探針的連接線。這時(shí)顯示器上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)探針顯示窗口。該窗口總是被顯示在前面板窗口或流程圖窗口的上面。3子VI子VI（SubVI）相當(dāng)于普通編程語(yǔ)言中的子程序，也就是被其他的VI調(diào)用的VI?？梢詫⑷魏我粋€(gè)定義了圖標(biāo)和聯(lián)接器的VI作為另

9、一個(gè)VI的子程序。4LabVIEW編程常用的兩個(gè)公共幫助選項(xiàng)：Context(上下文本)和LabVIEW Help(LabVIEW幫助)，對(duì)于LabVIEW編程很有用，基本函數(shù)的操作都有介紹。快捷鍵：ctrl+H。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備安裝有LabVIEW的計(jì)算機(jī)。四、實(shí)驗(yàn)容1熟悉LabVIEW的編程環(huán)境，理解基于數(shù)據(jù)流編程（data flow programming）的概念。2 創(chuàng)建自己的第一個(gè)VI。建立一個(gè)測(cè)量溫度和容積的VI。步驟如下：1)選擇 FileNew，打開一個(gè)新的前面板窗口。2)從 ControlsNumeric 中選擇 Tank放到前面板中。3)在標(biāo)簽文本框中輸入“容積” ，然后在前面

10、板中的其他任何位置單擊一下。4)把容器顯示對(duì)象的顯示圍設(shè)置為0.0到1000.a.使用文本編輯工具（Text Edit Tool），雙擊容器坐標(biāo)10.0標(biāo)度，使它高亮顯示。b.在坐標(biāo)中輸入 1000，再在前面板中的其他任何地方單擊一下。 這時(shí)0.0到1000.0之間的增量將被自動(dòng)顯示。5)在容器旁配數(shù)據(jù)顯示。將鼠標(biāo)移到容器上，點(diǎn)右鍵，在出現(xiàn)的快速菜單中選Visible ItermsDigital Display即可。6)從ControlsNumeric 中選擇一個(gè)溫度計(jì)，將它放到前面板中。設(shè)置其標(biāo)簽為“溫度”,顯示圍為0到100，同時(shí)配數(shù)字顯示。可得到如下的前面板圖。圖1.3練習(xí)2的前面板圖隨

11、機(jī)數(shù)發(fā)生器乘法函數(shù)數(shù)值常數(shù)連接點(diǎn)7)WindowsShow Diagram 打開流程圖窗口。從功能模板中選擇對(duì)象，將它們放到流程圖上組成下圖（其中的標(biāo)注是后加的）。圖1.4練習(xí)2的流程圖該流程圖中新增的對(duì)象有兩個(gè)乘法器、兩個(gè)數(shù)值常數(shù)、一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，溫度和容積對(duì)象是由前面板的設(shè)置自動(dòng)帶出來(lái)的。乘法器和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器由FunctionsNumeric中拖出，盡管數(shù)值常數(shù)也可以這樣得到，但是建議使用在連接端子處點(diǎn)擊右鍵創(chuàng)建（Create）常量（Constant）的方法更好些。8）用連線工具將各對(duì)象按規(guī)定連接。9）選擇 FileSave, 把該VI命名為Temp & Vol.vi，保存為 D:You

12、rname的文件夾中。在前面板中，單擊Run（運(yùn)行）按鈕，運(yùn)行該 VI。注意電壓和溫度的數(shù)值都顯示在前面板中。10）選擇FileClose，關(guān)閉該 VI 。3自己創(chuàng)建一個(gè)VI，完成以下功能： 將兩個(gè)輸入的數(shù)字相加并顯示結(jié)果；將同樣兩個(gè)輸入數(shù)字相乘并顯示結(jié)果；比較兩個(gè)輸入數(shù)字，如果數(shù)字相等，則LED指示燈亮。最后，保存為Simple Math.vi文件。 前面板如圖1.5：數(shù)字A和B用兩個(gè)數(shù)字控件輸入，兩個(gè)數(shù)字指示器分別顯示輸出結(jié)果A+B和AB，當(dāng)輸入數(shù)字A和B一樣時(shí)，將點(diǎn)亮LED。 完成后，應(yīng)用“高亮執(zhí)行”觀察數(shù)據(jù)流的運(yùn)行流程，利用斷點(diǎn)，單步調(diào)試等工具進(jìn)行調(diào)試。練習(xí)使用探針工具來(lái)查看當(dāng)流程圖程

13、序流經(jīng)某一根連接線時(shí)的數(shù)據(jù)值。圖1.5練習(xí)3的前面板4子VI的創(chuàng)建 ）打開練習(xí)2中Temp & Vol.vi。）在前面板中，用鼠標(biāo)右鍵單擊窗口右上角的圖標(biāo)，在快捷菜單中選擇 Edit Icon.，也可以雙擊圖標(biāo)激活圖標(biāo)編輯器。注意只能在前面板中編輯圖標(biāo)和聯(lián)接器。3）刪除默認(rèn)圖標(biāo)。使用Select Tool（矩形框），單擊并拖動(dòng)想要?jiǎng)h除的部分，按下。也可以通過(guò)雙擊工具框中的陰影矩形刪除圖標(biāo)。4）用 Pencil Tool （鉛筆工具）繪制一個(gè)溫度計(jì)。5）用 Text Tool（文本工具）創(chuàng)建文本。得到圖標(biāo)將如下圖所示。圖.編輯后的圖標(biāo)編輯器窗口6）單擊OK，關(guān)閉編輯器。新創(chuàng)建的圖標(biāo)就顯示在屏幕右

14、上角的圖標(biāo)窗口中。7） 用鼠標(biāo)右鍵單擊前面板中的圖標(biāo)窗口，在快捷菜單中選擇Show Connector，設(shè)置聯(lián)接器端子連接模式。在默認(rèn)情況下，LabVIEW 會(huì)根據(jù)前面板中的控制對(duì)象和顯示對(duì)象的數(shù)目確定聯(lián)接器的端子連接模式。因?yàn)榍懊姘逯杏袃蓚€(gè)對(duì)象，所以聯(lián)接器有兩個(gè)端子，如左圖所示。用鼠標(biāo)右鍵單擊聯(lián)接器窗口，在快捷菜單中選擇Rotate 90 Degrees（旋轉(zhuǎn)90度），注意聯(lián)接器窗口的變化，如左圖所示。9）將端子連接到溫度計(jì)和容積計(jì)： a. 點(diǎn)擊聯(lián)接器上部端子。光標(biāo)自動(dòng)變成連線工具，同時(shí)端子變成黑色。b. 單擊溫度顯示對(duì)象。一個(gè)移動(dòng)的虛線框把它包圍起來(lái)，選中的端子的顏色變?yōu)榕c控制/顯示對(duì)象的

15、數(shù)據(jù)類型一致的顏色。如果單擊前面板中的任何空白區(qū)域以后，虛線消失，選中的端子變暗，這表示您已經(jīng)成功地把顯示對(duì)象和上部端子連接起來(lái)。如果端子是白色，則表示沒(méi)有連接成功。c. 重復(fù)步驟a 和 b，把底部的端子和容積計(jì)連接起來(lái)。d. 用鼠標(biāo)右鍵單擊聯(lián)接器，在快捷菜單中選擇Show Icon.10）選擇FileSave ，保存該 VI。這樣這個(gè) VI 就完成了，并也可以作為子 VI 被其他的VI調(diào)用。子VI 的圖標(biāo)在主 VI 的流程圖中代表它。VI 的聯(lián)接器（含有兩個(gè)端子）輸出溫度和容積。5、調(diào)用子VI用調(diào)用子VI完成下面功能。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告與總結(jié)1調(diào)試編輯以上VI，畫出以上VI的程序框圖。2理解基于數(shù)

16、據(jù)流編程的基本編程思路。3總結(jié)VI基本編程的快捷操作。4簡(jiǎn)述VI程序有什么構(gòu)成，其各部分的功能是什么。5思考：在前面板和框圖程序中，如何區(qū)分控制器和指示器。6心得體會(huì)與其它。實(shí)驗(yàn)二LabVIEW編程的結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)并掌握For循環(huán)和While循環(huán)以與它們的不同點(diǎn)。2 學(xué)習(xí)使用移位寄存器（shift register）。3.掌握選擇結(jié)構(gòu)（Case Structure），順序結(jié)構(gòu)（Sequence Structure）編程；4.了解時(shí)間估計(jì)和控制函數(shù)。5了解公式節(jié)點(diǎn)（Formula Node）的使用。二、實(shí)驗(yàn)原理1 While 循環(huán)和For循環(huán)在函數(shù)（Function）的結(jié)構(gòu)（Stru

17、ctures）的選項(xiàng)板中可以找到。創(chuàng)建循環(huán)的具體方法是，選擇該循環(huán)后，先在欲放入循環(huán)執(zhí)行的對(duì)象左上方單擊，然后按下鼠標(biāo)，拖曳出一個(gè)矩形框包圍執(zhí)行對(duì)象。釋放鼠標(biāo)時(shí)就創(chuàng)建了一個(gè)指定大小和位置的循環(huán)。2While 循環(huán)可以反復(fù)執(zhí)行循環(huán)體的程序，直至到達(dá)某個(gè)邊界條件。它類似于普通編程語(yǔ)言中的 Do 循環(huán)和 Repeat-Until 循環(huán)。While 循環(huán)的框圖是一個(gè)大小可變的方框，用于執(zhí)行框中的程序，直到條件端子接收到的布爾值為 FALSE。圖 2.1While 循環(huán)3For循環(huán)用于將某段程序執(zhí)行指定次數(shù)。和While 循環(huán)一樣，它不會(huì)立刻出現(xiàn)在流程中，而是出現(xiàn)一個(gè)小的圖標(biāo)，而后您可以修改它的大小和位

18、置。For循環(huán)將把它的框圖中的程序執(zhí)行指定的次數(shù)，F(xiàn)or循環(huán)具有下面這兩個(gè)端子：N：計(jì)數(shù)端子（輸入端子）用于指定循環(huán)執(zhí)行的次數(shù)。I：周期端子（輸出端子）含有循環(huán)已經(jīng)執(zhí)行的次數(shù)。圖 2.2For 循環(huán)與移位寄存器4移位寄存器可以將數(shù)據(jù)從一個(gè)循環(huán)周期傳遞到另外一個(gè)周期。創(chuàng)建一個(gè)移位寄存器的方法是，用鼠標(biāo)右鍵單擊循環(huán)的左邊或者右邊，在快捷菜單中選擇 Add Shift Register。移位寄存器在流程圖上用在循環(huán)邊框上相應(yīng)的一對(duì)端子來(lái)表示。右邊的端子中存儲(chǔ)了一個(gè)周期完成后的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在這個(gè)周期完成之后將被轉(zhuǎn)移到左邊的端子，賦給下一個(gè)周期。移位寄存器可以轉(zhuǎn)移各種類型的數(shù)據(jù)數(shù)值、布爾數(shù)、數(shù)組、字符

19、串等等。它會(huì)自動(dòng)適應(yīng)與它連接的第一個(gè)對(duì)象的數(shù)據(jù)類型。Case結(jié)構(gòu)含有兩個(gè)或者更多的子程序（Case）,執(zhí)行那一個(gè)取決于與選擇端子或者選擇對(duì)象的外部接口相連接的某個(gè)整數(shù)、布爾數(shù)、字符串或者標(biāo)識(shí)的值。必須選擇一個(gè)默認(rèn)的Case以處理超出圍的數(shù)值，或者直接列出所有可能的輸入數(shù)值。Case結(jié)構(gòu)見下圖3.1。子程序標(biāo)識(shí)按鈕條件端子圖3.1 Case結(jié)構(gòu)5順序結(jié)構(gòu)（Sequence Structure）順序地執(zhí)行子框圖，它看上去像是電影膠片。它可以按一定順序執(zhí)行多個(gè)子程序。首先執(zhí)行0幀中的程序，然后執(zhí)行1幀中的程序，逐個(gè)執(zhí)行下去。與Case結(jié)構(gòu)類似，這多幀程序在流程圖中占有同一個(gè)位置。1 時(shí)間估計(jì)和控制函

20、數(shù) “等待Wait”：控制VI定時(shí)執(zhí)行，每次執(zhí)行單元（比如循環(huán)）部，在執(zhí)行代碼運(yùn)行結(jié)束后，開始計(jì)時(shí)。保持此狀態(tài)直到毫秒計(jì)數(shù)器的值等于預(yù)先設(shè)定的值。用于每次執(zhí)行單元至少執(zhí)行時(shí)間設(shè)定。 “等待下一個(gè)整數(shù)倍的毫秒Wait until Next ms Multiple”：每次執(zhí)行單元（比如循環(huán)）部，在執(zhí)行代碼開始運(yùn)行時(shí)，就開始計(jì)時(shí)。保持此狀態(tài)直到毫秒計(jì)數(shù)器的值等于預(yù)先設(shè)定數(shù)的整數(shù)倍。用于同步各單元操作?！癟ick Count (ms) 函數(shù)”：用與Express VI完成定時(shí)任務(wù)。6公式節(jié)點(diǎn)是一個(gè)大小可變的方框，可以利用它直接在流程圖中輸入公式。從函數(shù)Functions的結(jié)構(gòu)Structures中選擇

21、公式節(jié)點(diǎn)就可以把它放到流程圖中。當(dāng)某個(gè)等式有很多變量或者非常復(fù)雜時(shí)，這個(gè)功能就非常有用。圖3.2 公式節(jié)點(diǎn)三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 安裝有LabVIEW的計(jì)算機(jī)。四、實(shí)驗(yàn)容1A. 創(chuàng)建一個(gè)關(guān)于While循環(huán)的VI，實(shí)現(xiàn)在While循環(huán)放置隨機(jī)數(shù)對(duì)象，并在前面板上顯示隨機(jī)數(shù)與While循環(huán)的實(shí)時(shí)次數(shù)。并在前面板設(shè)置開關(guān)控制按鈕，實(shí)現(xiàn)While循環(huán)的停止控制。前面板如圖2.3，最后將該VI保存為While Loop.vi文件。圖 2.3While Loop目的：用 While 循環(huán)和圖表獲得數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)顯示。B、創(chuàng)建一個(gè)可以產(chǎn)生并在圖表中顯示隨機(jī)數(shù)的VI。 前面板有一個(gè)控制旋鈕可在0到10秒之間調(diào)節(jié)循環(huán)時(shí)間，

22、還有一個(gè)開關(guān)可以中止VI的運(yùn)行。學(xué)習(xí)怎樣改變開關(guān)的動(dòng)作屬性，以便不用每次運(yùn)行VI時(shí)都要打開開關(guān)。操作步驟如下：前面板圖練習(xí)的流程圖2A、創(chuàng)建一個(gè)關(guān)于For循環(huán)的VI，實(shí)現(xiàn)在For循環(huán)放置隨機(jī)數(shù)對(duì)象，并在前面板上顯示隨機(jī)數(shù)與For循環(huán)的實(shí)時(shí)次數(shù)。For循環(huán)的指定執(zhí)行次數(shù)設(shè)為100次。前面板如圖2.4，最后將該VI保存為For Loop.vi文件。圖 2.4For LoopB、 目的：用For循環(huán)和移位寄存器計(jì)算一組隨機(jī)數(shù)的最大值。3.練習(xí)使用移位寄存器：設(shè)計(jì)一個(gè)包含移位寄存器的While循環(huán)，該前面板有4個(gè)數(shù)字指示器，X（i）指示器用于顯示當(dāng)前循環(huán)的實(shí)時(shí)次數(shù)i值，X（i-1）指示器用于顯示前一次

23、迭代的已循環(huán)次數(shù)i的值，X（i-2）指示器用于顯示兩個(gè)迭代前的已循環(huán)次數(shù)i的值，X（i-3）指示器用于顯示三個(gè)迭代前的已循環(huán)次數(shù)i的值。移位寄存器的初始化值設(shè)為0。并在前面板設(shè)置開關(guān)控制按鈕，實(shí)現(xiàn)While循環(huán)的停止控制。前面板如圖2.5，最后將該VI保存Viewing Shift Registers.vi文件。 圖 2.5Viewing Shift Registers4設(shè)計(jì)一個(gè)VI，實(shí)現(xiàn)使用循環(huán)和移位寄存器計(jì)算隨機(jī)數(shù)序列的移動(dòng)平均值。要求該VI產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)序列，序列長(zhǎng)度由前面板滑動(dòng)條控件輸入，該隨機(jī)數(shù)序列的移動(dòng)平均值由下列公式可計(jì)算：這里i=0，1，N-1， 表示在第i次計(jì) 算的平均值，是來(lái)

24、自隨機(jī)數(shù)函數(shù)的當(dāng)前隨機(jī)數(shù)。前面板要求顯示當(dāng)前用于計(jì)算移動(dòng)平均值的隨機(jī)數(shù)個(gè)數(shù)i+1，當(dāng)前的移動(dòng)平均值，前面板設(shè)計(jì)如圖2.6所示，最后將該VI保存為Random Number Average.vi文件。在Highlight Execution加亮執(zhí)行的狀態(tài)下觀察數(shù)據(jù)流。圖 2.6Random Number AverageB、目的：創(chuàng)建一個(gè)可以在圖表中顯示運(yùn)行平均數(shù)的VI。5使用Case結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建一個(gè)VI以檢查一個(gè)數(shù)值是否為正數(shù)。如果它是正的，VI就計(jì)算它的平方根，反之則顯示出錯(cuò)。提示：可以使用以下函數(shù)One Button Dialog函數(shù)（FunctionsTime & Dialog）它可以用于顯

25、示一個(gè)對(duì)話框，容可由字符串常量輸入提供。例如： 前面板如圖3.3，最后將該VI保存為Case Structure.vi文件。圖3.3 Case Structure6練習(xí)用公式節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)y=xe sinx的計(jì)算，x為輸入數(shù)據(jù)，y為輸出顯示數(shù)據(jù)，存為Formula Code.vi7.分別用Case結(jié)構(gòu)和公式節(jié)點(diǎn)語(yǔ)句兩種方法，實(shí)現(xiàn)下列條件分支語(yǔ)句：考慮計(jì)算兩數(shù)比率x/y的下列代碼段：if (y0) thenz=x/yelsez=+end if兩VI保存為Case Division.vi和Formula Division.vi。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告與總結(jié)1調(diào)試編輯以上VI，畫出以上VI的程序框圖。2。說(shuō)明For

26、循環(huán)與While循環(huán)的區(qū)別。3理解移位寄存器的作用以與它的初始化3使用公式節(jié)點(diǎn)時(shí)，如果輸入變量的名稱同輸出變量的名稱一樣時(shí)，會(huì)怎樣。4得體會(huì)與其它。實(shí)驗(yàn)三LabVIEW編程的圖形圖表、數(shù)組與簇一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)如何使用數(shù)組與簇，掌握它們的區(qū)別和相應(yīng)操作；2學(xué)習(xí)并掌握Chart和Graph的使用，理解它們的區(qū)別。二、實(shí)驗(yàn)原理1數(shù)組是同類型元素的集合。一個(gè)數(shù)組可以是一維或者多維，如果必要，每維最多可有2311個(gè)元素?？梢酝ㄟ^(guò)數(shù)組索引訪問(wèn)其中的每個(gè)元素。創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組有兩件事要做，首先要建一個(gè)數(shù)組的“殼”（shell），然后在這個(gè)殼中置入數(shù)組元素（數(shù)或字符串等）。數(shù)組元素不能是數(shù)組、圖表或者圖形。La

27、bVIEW提供了很多用于操作數(shù)組的功能函數(shù)，位于函數(shù)Functions數(shù)組Array中。其中包括創(chuàng)建數(shù)組（Build Array），初始化數(shù)組（Initialize Array），數(shù)組大?。ˋrray Size），數(shù)組子集（Array Subset），索引數(shù)組（Index Array）等等。l 創(chuàng)建數(shù)組（Build Array），用于根據(jù)標(biāo)量值或者其他的數(shù)組創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組。l 初始化數(shù)組（Initialize Array）用于創(chuàng)建所有元素值都相等的數(shù)組。下圖中，該功能函數(shù)創(chuàng)建了一個(gè)一維數(shù)組。l 數(shù)組大小（Array Size）返回輸入數(shù)組中的元素個(gè)數(shù)。l 數(shù)組子集（Array Subset）選取

28、數(shù)組或者矩陣的某個(gè)部分。l 索引數(shù)組（Index Array）用于訪問(wèn)數(shù)組中的某個(gè)元素。2簇（Cluster）是另一種數(shù)據(jù)類型，它的元素可以是不同類型的數(shù)據(jù)。它類似于C語(yǔ)言中的stucture。使用簇可以把分布在流程圖中各個(gè)位置的數(shù)據(jù)元素組合起來(lái)，這樣可以減少連線的擁擠程度。減少子VI的連接端子的數(shù)量。l 捆綁（Bundle）數(shù)據(jù)Bundle功能將分散的元件集合為一個(gè)新的簇，或允許你重置一個(gè)已有的簇中的元素?？梢杂梦恢霉ぞ咄弦菲鋱D標(biāo)的右下角以增加輸入端子的個(gè)數(shù)。最終簇的序是取決于被捆綁的輸入的順序。右圖中Bundle圖標(biāo)中部的Claster端子用于用新元素重置原簇中的元素。l 分解（Unbun

29、dle）簇Unbundle功能是Bundle的逆過(guò)程，它將一個(gè)簇分解為若干分離的元件。如果你要對(duì)一個(gè)簇分解，就必須知道它的元素的個(gè)數(shù)。LabVIEW還提供一種可以根據(jù)元素的名字來(lái)捆綁或分解簇的方法，稍后介紹。3 圖形顯示對(duì)于虛擬儀器面板設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的容。在LabVIEW的圖形顯示功能中Graph和Chart是兩個(gè)基本的概念。Chart是將數(shù)據(jù)源（例如采集得到的數(shù)據(jù)）在某一坐標(biāo)系中，實(shí)時(shí)、逐點(diǎn)地顯示出來(lái)，它可以反映被測(cè)物理量的變化趨勢(shì)。而Graph則是對(duì)已采集數(shù)據(jù)進(jìn)行事后處理的結(jié)果。它先將被采集數(shù)據(jù)存放在一個(gè)數(shù)組之中，然后根據(jù)需要組織成所需的圖形顯示出來(lái)。它的缺點(diǎn)是沒(méi)有實(shí)時(shí)顯示，但是它的表現(xiàn)形

30、式要豐富得多。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 安裝有LabVIEW的計(jì)算機(jī)。四、實(shí)驗(yàn)容1練習(xí)數(shù)組的基本創(chuàng)建方法，編輯一個(gè)利用循環(huán)的自動(dòng)索引（auto-indexing）功能創(chuàng)建一個(gè)裝有10個(gè)隨機(jī)數(shù)的數(shù)組。提示：利用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生函數(shù)，循環(huán)10次產(chǎn)生一數(shù)組。2編輯下列VI，理解二維數(shù)組的產(chǎn)生，存為Two Dimensional Array Demo.vi。前面板： 程序框圖：五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)圖4.1 Two Dimensional Array3.創(chuàng)建一個(gè)VI，實(shí)現(xiàn)將輸入控件值與輸入數(shù)組合并連接起來(lái)生成新的數(shù)組。該VI使用數(shù)組大?。ˋrray Size）和初始化數(shù)組（Initialize Array）兩函數(shù)來(lái)創(chuàng)建維數(shù)合

31、適的新數(shù)組，并將新數(shù)組的所有元素初始化為1。最后，VI計(jì)算兩新數(shù)組間的差，并將結(jié)果顯示在前面板中。前面板和基本程序框圖組成如圖4.2，最后將該VI保存為Practice with Arrays .vi文件。圖4.2（1）Practice with Arrays前面板圖4.2（2）Practice with Arrays程序框圖組成4創(chuàng)建由一個(gè)控件簇和一個(gè)顯示簇所組成的VI，要求控件進(jìn)行操作時(shí)，顯示簇同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的顯示。前面板組成如圖4.3，最后將該VI保存為Cluster.vi文件。提示：應(yīng)用捆綁（Bundle）與分解（Unbundle）函數(shù)圖4.3 Cluster前面板5創(chuàng)建一個(gè)VI，用Ch

32、art和Graph分別顯示40個(gè)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生的曲線，比較程序的差別：前面板與流程圖如下圖4.4 Chart和Graph的比較五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告與總結(jié)1調(diào)試編輯以上VI，畫出以上VI的程序框圖。2學(xué)會(huì)應(yīng)用基本數(shù)組函數(shù)的編程。3總結(jié)Chart和Graph的使用區(qū)別。4心得體會(huì)與其它。實(shí)驗(yàn)四 LabVIEW編程的數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)采用Express VI 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。2掌握波形的產(chǎn)生與采集，采集并顯示一個(gè)模擬信號(hào)波形。3了解Measurement &Automation，練習(xí)使用NIDAQmx使用MAX檢查、配置和測(cè)試一個(gè)設(shè)備。二、實(shí)驗(yàn)原理1LabVIEW中一個(gè)重要的新元素稱為Express

33、VI。這些Express VI可用于快速構(gòu)建完成公共測(cè)量任務(wù)（例如數(shù)據(jù)采集）所需的VI。由于Express VI是采用對(duì)話框配置實(shí)現(xiàn)的，因此它們是所需連線最少的節(jié)點(diǎn)。Express VI的思想是通過(guò)對(duì)話框進(jìn)行交互式操作來(lái)快速配置VI。 在函數(shù)面板上，Express VI位于Express 類別。Express VI采用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型在Express VI間傳遞數(shù)據(jù)。用于采集任務(wù)的Express VI包括：DAQ助手、儀器I/O助手、仿真信號(hào)和讀取測(cè)量文件。雙擊Express VI就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，在此對(duì)話框中可以通過(guò)配置VI來(lái)滿足需求。2 DAQ系統(tǒng)DAQ數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)的任務(wù)就是測(cè)量或

34、生成物理信號(hào)。一個(gè)DAQ系統(tǒng)通常具有一套獲取、處理原始數(shù)據(jù)，分析傳感器和轉(zhuǎn)換器，信號(hào)調(diào)理以與顯示、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的軟件。DAQ系統(tǒng)工作主要在基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)測(cè)量到物理信號(hào)之前，通過(guò)傳感器（或轉(zhuǎn)換器）將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將該信號(hào)進(jìn)行調(diào)理。插入的DAQ卡，將所測(cè)量的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并采入計(jì)算機(jī)中。DAQ系統(tǒng)由軟件控制，獲取數(shù)據(jù)行，分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。3Measurement &AutomationMeasurement &Automationo數(shù)據(jù)采集界面具有一個(gè)類似向?qū)У慕换ナ浇缑?，DAQ助手，可用來(lái)選擇采樣速率、觸發(fā)、計(jì)時(shí)、時(shí)鐘選擇、縮放、信號(hào)類型和其他穩(wěn)定性配置，同時(shí)也提供了最佳單點(diǎn)采集

35、和多線程性能。Measurement Studio和I/O硬件驅(qū)動(dòng)之間的緊密結(jié)合為工程師提供了最有效的方式來(lái)完成進(jìn)行測(cè)量所需的采集和儀器應(yīng)用，并且極減少了開發(fā)時(shí)間。NI Measurement &Automationo 是為Visual Studio .NET和Visual Studio 6.0環(huán)境提供的一個(gè)集成式套件，包括各種常用的測(cè)量和自動(dòng)化控件、工具和類庫(kù)。NI Measurement &Automationo帶有的ActiveX和.NET控件、面向?qū)ο蟮臏y(cè)量硬件接口、高級(jí)的分析庫(kù)、科學(xué)的用戶界面控件、測(cè)量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化、向?qū)?、交互式代碼設(shè)計(jì)器和高擴(kuò)展性類庫(kù)等功能，極大的減少了您應(yīng)用程序的開

36、發(fā)時(shí)間。Measurement &Automationo使用交互式測(cè)量工具來(lái)簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)采集和儀器連接的操作。DAQ助手和儀器I/O助手都是常用的.NET設(shè)計(jì)器，包括對(duì)測(cè)量任務(wù)配置、測(cè)試和編程的逐步引導(dǎo)，它們自動(dòng)生成自定義的底層代碼。利用DAQ助手，您可以快速的配置數(shù)據(jù)采集任務(wù)，包括自定義計(jì)時(shí)、標(biāo)度和觸發(fā)等而無(wú)需編程。利用儀器I/O助手，您可以直接與GPIB、以太網(wǎng)、USB、串行總線和VXI儀器通信。您可以使用這個(gè)交互式向?qū)?lái)對(duì)儀器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原型、快速進(jìn)行測(cè)量、自動(dòng)解釋數(shù)據(jù)、生成代碼，甚至開發(fā)簡(jiǎn)單的儀器驅(qū)動(dòng)。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 安裝有LabVIEW, Measurement &Automation的計(jì)

37、算機(jī)。支持NI-DAQmx的數(shù)據(jù)采集設(shè)備(DAQ).四、實(shí)驗(yàn)容1使用Express VI創(chuàng)建一個(gè)VI，實(shí)現(xiàn)以前面板設(shè)定的振幅產(chǎn)生鋸齒波信號(hào)，并在前面板上以圖形方式顯示出來(lái)，將該VI保存為Simulate Signal.vi文件。該信號(hào)頻率設(shè)為100HZ, 每秒采樣設(shè)為3000，自動(dòng)方式確定采樣數(shù)。使用的函數(shù)：Simulate Signal Express VI.注意該函數(shù)的選擇配置（雙擊）。前面板與程序框圖如圖5.1圖5.1 Simulate Signal Express改變Simulate Signal Express VI.的參數(shù)配置，實(shí)現(xiàn)其他波形的產(chǎn)生。2在程序框圖中添加Express

38、VIs和結(jié)構(gòu)，來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新的VI程序，將該VI保存為ReduceSamples.vi文件。新的VI程序?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)生信號(hào)、減少信號(hào)的采樣點(diǎn)，并在前面板的表格中顯示最終數(shù)據(jù)。前面板如圖5.2所示。提示：添加一個(gè)模擬信號(hào)的Express VI，配置Simulate Signal Express VI，以產(chǎn)生一個(gè)頻率為10.7、振幅為2的正弦波。然后產(chǎn)生信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，選擇Sample Compression Express VI，配置Sample Compression Express VI，指定平均因子為25，來(lái)減少信號(hào)的樣本點(diǎn)數(shù)。利用連線工具，將Simulate Signal Express VI的S

39、ine輸出端連接到Sample Compression Express VI的Signals輸入端。圖5.1 ReduceSamples將Sample Compression Express VI的Mean作為輸出，連同Simulate Signal Express VI的輸出信號(hào)共同顯示在Graph Indicator上。注意，應(yīng)用合并信號(hào)函數(shù)(Merge Signal Function)實(shí)現(xiàn)雙信號(hào)的顯示。 Mean端同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)數(shù)字顯示件顯示Mean值。Sample Compression Express VI Enable輸入端來(lái)創(chuàng)建Enable開關(guān)控制。循環(huán)實(shí)現(xiàn)兩信號(hào)顯示，并用停止控件

40、控制循環(huán)退出。3 使用MAX檢查、配置和測(cè)試一個(gè)設(shè)備。按照下列步驟使用MAX檢查計(jì)算機(jī)中的DAQ設(shè)備配置，并使用MAX中的測(cè)試程序確認(rèn)設(shè)備操作。如沒(méi)有DAQ設(shè)備，可以根據(jù)A創(chuàng)建一個(gè)模擬設(shè)備中的指令模擬一個(gè)設(shè)備。1）雙擊桌面上的圖標(biāo)或在LabVIEW中選擇工具汾MeasurementAutomation Explorer都可以啟動(dòng)MAX。MAX搜索計(jì)算機(jī)上已安裝的NI硬件，并顯示相關(guān)信息。A創(chuàng)建一個(gè)模擬設(shè)備2）創(chuàng)建一個(gè)NI-DAQmx模擬設(shè)備可以保證在沒(méi)有硬件的條件下完成這一章中的練習(xí)。如果安裝了DAQ設(shè)備，可以跳過(guò)這一步，直接進(jìn)行B部分的練習(xí)。*展開Devices and Interfaces

41、。*右鍵單擊NI-DAQmx Devices，并選擇Create New NI-DAQmx DeviceNI-DAQmx Simulated Device。*在Choose Device對(duì)話框中選擇M Series DAQNI PCI 6225。*單擊OK。B檢查DAQ設(shè)備設(shè)置3）展開Devices and Interfaces。4）展開NI-DAQmx Devices，查看已安裝的使用NI-DAQmx驅(qū)動(dòng)程序的NI設(shè)備。5）選擇NI-DAQmx Devices中列出的設(shè)備。圖5.2顯示了PCI-MlO-16E-4設(shè)備。圖5.2Devices and Interfaces部分展開的MAX圖5.

42、3 設(shè)備路徑MAX顯示了計(jì)算機(jī)中的NI硬件和軟件。設(shè)備號(hào)出現(xiàn)在設(shè)備名之后，用引號(hào)分隔。DataAcquiSition VI根據(jù)這個(gè)設(shè)備號(hào)來(lái)決定哪一個(gè)設(shè)備執(zhí)行DAQ操作。MAX還顯示了設(shè)備的其它屬性，如設(shè)備所占用的系統(tǒng)資源。安裝的設(shè)備可能不同，顯示的一些選項(xiàng)也可能不同。單擊MAX右上角的ShowHeIpHide Help按鈕，隱藏在線幫助，并顯示DAQ設(shè)備信息。但是，Show HelpHide Help按鈕只出現(xiàn)在特定幾種情況中。6）如圖5.3所示，選擇Device Routes頁(yè)，查看可以被發(fā)送到設(shè)備上其它地方的部信號(hào)的詳細(xì)信息。這是一種強(qiáng)大的資源，能夠直觀地表示那些通過(guò)設(shè)備組件和其它外部設(shè)備

43、提供定時(shí)和同步功能的信號(hào)。7）如圖5.4，選擇Calibration頁(yè)，查看上一次在設(shè)備部和外部校準(zhǔn)的信息。圖5.4 校準(zhǔn)8）右鍵單擊配置樹中的NI-DAQmx設(shè)備，選擇Self-Calibrate以便用精密電壓參考源校準(zhǔn)DAQ設(shè)備，并更新置的校準(zhǔn)常數(shù)。設(shè)備校準(zhǔn)完畢后，Calibration選項(xiàng)卡中的Self Calibration信息也隨之更新。如果使用的是模擬設(shè)備，請(qǐng)?zhí)^(guò)這步。C測(cè)試DAQ設(shè)備組件9）單擊SeIf-Test按鈕測(cè)試設(shè)備。該步驟測(cè)試分配給設(shè)備的系統(tǒng)資源。因?yàn)樵O(shè)備已經(jīng)配置好，所以應(yīng)該能通過(guò)測(cè)試。10）單擊Test Panels按鈕測(cè)試DAQ設(shè)備的各個(gè)功能，如模擬輸入和輸出。這時(shí)

44、，會(huì)出現(xiàn)Test Panels對(duì)話框。 *Analog Input頁(yè)用于測(cè)試DAQ設(shè)備上不同的模擬輸入通道。單擊Start按鈕從模擬輸入通道0采集數(shù)據(jù)。 *如使用了DAQ信號(hào)附件，通道Dev 1ai0應(yīng)連到溫度傳感器上。將手指放到傳感器上，并查看電壓的上升情況。將DAQ信號(hào)附件上Noise開關(guān)移到On的狀態(tài)，可以觀察到該頁(yè)下的信號(hào)變化。完成后，單擊Stop按鈕。 *如果使用的是模擬設(shè)備，所有的輸入通道上都會(huì)顯示一個(gè)正弦波。熟悉該頁(yè)的各項(xiàng)設(shè)置。完成后，單擊Stop按鈕。 *單擊Analog Output頁(yè)，在DAQ設(shè)備的一個(gè)模擬輸出通道上創(chuàng)建一個(gè)的電壓或正弦波。單擊Close按鈕關(guān)閉Test P

45、anel，返回MAX界面。4使用DAQ設(shè)備和數(shù)字觸發(fā)器采集一個(gè)模擬信號(hào)。創(chuàng)建一個(gè)VI，該VI在DAQ設(shè)備的Al1通道上測(cè)量電壓信號(hào)。按下數(shù)字觸發(fā)器，并打開前面板的Power開關(guān)，該VI就開始執(zhí)行測(cè)量操作。關(guān)閉前面板的Power開關(guān)，該VI就停止執(zhí)行測(cè)量操作。用戶界面的輸入和輸出類型名稱屬性波形圖表模擬輸入數(shù)據(jù)x標(biāo)尺圍：1100秒垂直搖桿開關(guān)電源外部輸入和輸出輸入：數(shù)據(jù)采集設(shè)備的Al1通道。用連線連接正弦波發(fā)生器和DAQ信號(hào)附件上的模擬輸入通道1。DAQ模擬設(shè)備也可用來(lái)采集數(shù)據(jù)。實(shí)施：請(qǐng)按以下步驟創(chuàng)建如圖5.5所示的前面板。圖5.5 Triggered AnalogInput前面板1）打開一個(gè)新

46、VI。2）創(chuàng)建一個(gè)模擬輸入數(shù)據(jù)波形圖表。*在前面板窗口上添加一個(gè)波形圖表。將波形圖表控件名改為模擬輸入數(shù)據(jù)。改變波形圖表的大小，以增加x軸的長(zhǎng)度。3）創(chuàng)建一個(gè)電源垂直搖桿開關(guān)。*在前面板窗口上添加一個(gè)垂直搖桿開關(guān)。將開關(guān)名改為電源。*使用標(biāo)簽工具創(chuàng)建兩個(gè)自由標(biāo)簽，關(guān)和開。按圖5.5中所示添加自由標(biāo)簽。4）將該VI保存為Triggered AnalogInput.vi.請(qǐng)按以下步驟創(chuàng)建如圖5.6所示的程序框圖。圖5.6 Triggered AnalogInput程序框圖5) 設(shè)置DAQ助手在按下數(shù)字觸發(fā)器時(shí)以50 KHz在A11通道上采集數(shù)據(jù)。如果使用的是模擬設(shè)備，采集數(shù)據(jù)時(shí)不需要觸發(fā)器。切換到

47、程序框圖。在程序框圖中添加一個(gè)DAQ Assistant Express Vl。選擇模擬輸入電壓作為測(cè)量參數(shù)。選擇Devlail作為物理通道。單擊Finish按鈕。設(shè)置Settings頁(yè)上的Signal Input Range為1 V到-1 V的圍。設(shè)置Task Timing頁(yè)上的Acquisition Mode為Continuous。設(shè)置Task Timing頁(yè)上的Clock Settings部分中的Samples to Read為5000。采樣數(shù)定義了一次從緩沖區(qū)中刪除的數(shù)據(jù)量。設(shè)置Task Timing頁(yè)上的Clock Settings部分中的Rate(Hz)為20k。如果使用的是DAQ

48、信號(hào)附件，切換到Task Triggering頁(yè)。如果使用的是NI-DAQmx模擬設(shè)備，單擊OK按鈕，跳到步驟6。設(shè)置Task Triggering頁(yè)上的Start Trigger部分中的Trigger Type為Digital Edge。設(shè)置Trigger Source為PFl0。設(shè)置Edge為Rising。點(diǎn)擊OK按鈕，關(guān)閉Analog Input Voltage Task Configuration對(duì)話框。6) 根據(jù)提示使LabVIEW自動(dòng)生成一個(gè)While循環(huán)。注意，它會(huì)創(chuàng)建一個(gè)While循環(huán)和一個(gè)Stop按鈕。7) 刪除Stop按鈕，該VI使用的是電源開關(guān)。8) 在While循環(huán)中添

49、加電源接線端。9) 將電源接線端連接到DAQ助手的Stop輸入。10) 將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)組，并將數(shù)據(jù)按采樣數(shù)而不是時(shí)間繪制在圖上。在Whlie循環(huán)框中添加一個(gè)“從動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換Express VI。在配置對(duì)話框中選擇結(jié)果數(shù)據(jù)類型列表框中的一維標(biāo)量數(shù)組-自動(dòng)。單擊確定。11) 確定完成的程序框圖連線如圖5.6中所示。12) 切換至前面板。13) 保存Vl。測(cè)試:1) 如果使用的是DAQ信號(hào)附件，請(qǐng)確認(rèn)是否用連線連接了正弦波發(fā)生器和模擬輸入chl。2) 使用操作工具將電源開關(guān)置于開的位置。3) 運(yùn)行VI，按照已安裝硬件列或未安裝硬件列中的指示開始采集數(shù)據(jù)。已安裝硬件未安裝硬件按下DAQ

50、附件上的數(shù)字觸發(fā)按鈕。波形圖表應(yīng)該開始顯示一個(gè)正弦波。波形圖表應(yīng)該開始顯示一個(gè)正弦波。因?yàn)椴淮嬖诳梢郧袚Q的物理觸發(fā)器，所以不需要使用觸發(fā)器。使用DAQ信號(hào)剛件上的頻率調(diào)整轉(zhuǎn)盤改變正弦波的頻率。4) 完成后，將電源開關(guān)切換到關(guān)的位置。VI會(huì)停止運(yùn)行。5) 如果在開關(guān)處于關(guān)的位置時(shí)運(yùn)行VI會(huì)有什么結(jié)果?這是在預(yù)期之中的嗎?6) 修改電源開關(guān)，使它在按下后回到開的位置，而且開的位置是默認(rèn)值。*使用操作工具將電源開關(guān)置于ON的位置。*右鍵單擊電源開關(guān)，從快捷菜單中選擇數(shù)據(jù)操作當(dāng)前值設(shè)置為默認(rèn)值。*右鍵單擊電源開關(guān)，從快捷菜單中選擇機(jī)械動(dòng)作單擊時(shí)觸發(fā)。7) 運(yùn)行VI。電源開關(guān)是否和預(yù)期一致?8) 停止并

51、關(guān)閉VI。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告與總結(jié)1調(diào)試編輯以上VI，畫出以上容1,2的程序框圖。2理解NI-DAQmx硬件的配置和任務(wù)的創(chuàng)立。3心得體會(huì)與其它實(shí)驗(yàn)五 NI ELVIS環(huán)境一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解熟悉NI ELVIS環(huán)境實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。2使用虛擬儀器進(jìn)行電子元件參數(shù)測(cè)量。3練習(xí)基于NI ELVIS軟件的電路分析。4聯(lián)系在LabVIEW工程環(huán)境下的NI ELVIS使用。二、實(shí)驗(yàn)原理1 NI ELVIS 簡(jiǎn)介（NI ELVISEducational Laboratory Virtual Instrumentation Suite）NI ELVIS 硬件組成運(yùn)行LabVIEW的計(jì)算機(jī) DAQ 卡 68針串行電纜 NI

52、 ELVIS 實(shí)驗(yàn)板 NI ELVIS Benchtop工作臺(tái)圖6.1 NI ELVIS硬件組成1） DAQ卡PCI-6251 16路模擬輸入 (16位); 每通道1.25 M/s采樣率 (總計(jì)1 MS/s) 2路模擬輸出 (16位, 2.8 MS/s); 24路數(shù)字I/O (每8共享一個(gè)時(shí)鐘); 32位計(jì)數(shù)器 使用對(duì)傳感器與高電壓測(cè)量進(jìn)行SCC信號(hào)調(diào)理的Mass終端版 使用用于 OEM 的僅含板卡的套件 與LabVIEW、LabWindows/CVI和Visual Studio.NET的Measurement Studio兼容 NI-DAQmx驅(qū)動(dòng)軟件和NI LabVIEW SignalEx

53、press交互式數(shù)據(jù)記錄軟件 圖6.2工作臺(tái)前面板2）NI ELVIS Benchtop 工作臺(tái)系統(tǒng)電源指示函數(shù)發(fā)生器控件實(shí)驗(yàn)板電源開關(guān) 數(shù)字萬(wàn)用表連接器通信開關(guān)（NORMAL/BYPASS）示波器連接器可變電壓源控件（+/-）實(shí)驗(yàn)板插槽和保護(hù)板Benchtop工作臺(tái)和DAQ設(shè)備儀器構(gòu)成完整實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。工作臺(tái)上的前面板提供用于函數(shù)發(fā)生器和可變電源的旋鈕，并且為NI ELVIS-示波器SFP和NI ELVIS-數(shù)字萬(wàn)用表SFP提供BNC和香蕉插座。Benchtop工作臺(tái)帶有一個(gè)保護(hù)板，用于保護(hù)DAQ卡。3）NI ELVIS 實(shí)驗(yàn)板 AI, 示波器, 和可編程函數(shù)I/O信號(hào)行 數(shù)字I/O 信號(hào)行 LED陣列 D-SUB連接器 計(jì)數(shù)器/定時(shí)器, 用戶配置I/O, 和直流電源信號(hào)行 DMM, AO, FGEN, 用戶配置I/O, VPS, 和直流電源信號(hào)行 電源指示LED BNC連接器 香蕉插座連接器NI ELVIS實(shí)驗(yàn)板連接在Benchtop工作臺(tái)上。實(shí)驗(yàn)板上帶一塊面包板，可以