[8040112]四年制本科自动化专业---LabView编程与虚拟仪器设计课程标准
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基于LabVIEW的虚拟仪器设计实验摘要:随着电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器领域中的应用,新的测试理论、方法以及新的仪器结构不断出现,虚拟仪器也随之出现并得到了很大的发展。
目前在这一领域内,使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。
LabVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench)是一种图形化的编程语言开发环境,LabVIEW也是一种通用编程系统,具有各种各样、功能强大的函数库,包括数据采集、GPIB、串行仪器控制、数据分析、数据显示及数据存储,甚至还有目前十分热门的网络功能,是一个功能强大且灵活的软件。
LabVIEW也有完善的仿真、调试工具,如设置断点、单步等,其动态连续跟踪方式,可以连续、动态地观察程序中的数据及其变化情况,并且LabVIEW与其它计算机语言相比,有一个特别重要的不同点:其它计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码行,而LabVIEW采用图形化编程语言--G语言。
关键词 LabVIEW软件虚拟仪器实验设计Abstract: With the electronic technology, computer technology's rapid development in electronic measurement and instrument field of application of testing new theories,Virtual instrument has emerged and obtained very big development.Now in this field,Using a wide range of computer language is the NI company bVIEW is a kind of graphical programming language,of the development bVIEWalso is a kind of common programming system,With various and powerful function,Including data acquisition, GPIB,Serial instrumen t control,Data analysis,Data display and data storage,Even now very popular network function,Is a powerful and flexible software.LabVIEW also have simulation and Debugging tools.If set breakpoint and Single-step etc.The dynamic continuosly,Can continuously and dynamic observations of the data and programs.And with other computer language LabVIEW have a particularly important difference: Other computer language is based on the text of the language code, but LabVIEW using graphical programming language - G language. Keywords: LabVIEW Software Virtual instrument Experiment目录引言 (4) (4).虚拟仪器概念 (4).虚拟仪器的特点 (4).虚拟仪器的分类 (5).虚拟仪器的软件开发环境 (5) (5).LabVIEW概述 (5).LabVIEW的使用 (6)3.LabVIEW虚拟仪器实验 (7).一个虚拟温度报警器 (7).此实验的前面板设置 (7).此实验的程序框设置 (7).结果演示 (13).一个虚拟示波器 (14).前面板设置 (14).函数程序框图 (19).演示结果 (21).一个虚拟滤波器 (23).前面板设置 (23) (23).运行结果: (25)结束语 (26)参考文献 (27)引言虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台,它可代替传统的测量仪器,如示波器,逻辑分析仪,信号发生器,频谱分析仪等;可集成于自动控制,工业控制系统;可自由构建成专有仪器系统。
毕业设计(论文)基于LabVIEW的虚拟示波器的设计和实现系别自动化工程系专业名称测控技术与仪器班级学号5080911学生姓名高尚指导教师吴朝霞2012年6月15日基于LabVIEW的虚拟示波器的设计和实现摘要随着微电子集成技术和微计算机技术的飞速发展,现代虚拟示波器作为一种精密电测仪器得到了更快的发展,其功能越来越强、精度越来越高,而且外形越来越美观。
但现有的虚拟示波器价格普遍偏高,使其应用受到一定限制。
充分利用虚拟现实技术研究功能强大、性价比高的虚拟数字示波器,使之能更好地满足实际应用的需求,具有很好的现实意义。
本文介绍了虚拟仪器的研究背景和意义以及国内外的一些研究进展。
接下来对虚拟仪器总体进行了概述,讨论了虚拟仪器的概念、构成、特点、发展建立了虚拟仪器的基本框架,在此基础上,进行了虚拟示波器的系统设计。
完成了虚拟示波器各模块的详细设计,包括数据采集模块、用户界面模块、频谱分析模块、双通道信号发生模块、波形显示模块和参数计算模块的设计,还讨论了软件设计中的技术问题。
该示波器主要用于电子测量仪器教学,让学生掌握示波器的工作原理、示波器的测试和示波器的主要控键。
设计中我们通过模拟信号发生器产生的多通道信号对多种控制参数进行了设置、实时采集、处理、显示和存储等功能的试验,但在进行硬件试验时并未成功。
另外在程序的繁琐程度,资源的利用率方面仍有改进的需要。
关键词:LabVIEW;示波器;虚拟仪器;采集卡Design and Implementation of the Virtual Oscilloscope Based onLabVIEWAuthor:Gao ShangTutor:Wu Zhao XiaAbstractWith the rapid development of integrated microelectronics technology and microcomputer technology, modern digital storage oscilloscope as a precision electrical measuring instruments to develop faster, more powerful, higher and higher precision, but more and more shapebeautiful. However, the existing digital storage oscilloscope prices are generally high, its application is subject to certain restrictions. Make full use of virtual reality technology is a powerful, cost-effective virtual digital oscilloscope, so that it can better meet the needs of practical application, with good practical significance.This paper introduces the research background and significance of the virtual instrument, as well as some progress at home and abroad. Next on the virtual instrument overall, to discuss the concept of virtual instruments, composition, characteristics, development has established the basic framework of the virtual instrument, on this basis, the system design of the virtual oscilloscope. Completed the detailed design of the virtual oscilloscope module, including the data acquisition module, the user interface module, a spectrum analysis module, dual-channel signal generation module, waveform display module and parameters to calculate the module design, and also discussed the technical aspects of software design.The oscilloscope is mainly used for electronic measuring instruments and teaching, enable students to acquire the works of the oscilloscope, oscilloscope test and the oscilloscope control key. Multichannel signal design, analog signal generator to generate a variety of control parameters, settings, real-time acquisition, processing, display and storage of the test, but during the hardware test did not succeed. In addition, there is still room for improvement in the red tape of the program, the resource utilization needs.Key Words:LabVIEW; oscilloscope; virtual instrument; data acquisition card目录1绪论 (1)1.1虚拟仪器的概念 (1)1.2虚拟仪器的构成 (2)1.2.1 虚拟仪器的硬件系统 (2)1.2.2 虚拟仪器的软件结构 (3)1.3虚拟仪器的特点 (3)1.4虚拟仪器的发展 (4)1.5虚拟示波器及其特点 (6)1.5.1虚拟示波器的分类 (7)1.5.2虚拟示波器工作原理 (8)1.5.3 虚拟示波器的研究现状与发展 (9)2虚拟示波器方案设计 (11)2.1软件及硬件的选择 (11)2.1.1软件的选择 (11)2.1.2硬件的选择 (12)2.2软件设计方案 (16)2.2.1软件设计 (16)2.2.2仪器功能 (17)3 虚拟示波器的软硬件设计 (18)3.1虚拟示波器的总体设计 (18)3.2软件的设计与实现 (19)3.2.1前面板功能设计 (19)3.2.2触发、通道选择程序设计 (21)3.2.3时基、幅值控制模块设计 (22)3.2.4数据存储模块设计 (22)3.2.5数据读取模块设计 (23)3.2.5双通道信号发生器 (24)3.2.5信号测量模块设计 (25)3.3数据采集 (28)4 实验与分析 (30)4.1波形显示 (30)4.2基于虚拟示波器的参数测量 (30)4.2.1 虚拟示波器测量参数的优势 (30)4.2.2 基于虚拟示波器的参数测量的用户界面 (30)4.3基于虚拟示波器的频谱分析 (32)4.3.1 虚拟示波器频谱分析 (32)4.3.2 基于虚拟示波器的相位测量的用户界面 (32)4.4虚拟示波器与传统示波器的精度分析 (33)4.5设计心得 (33)4.6程序调试过程中发现的问题和解决办法 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录 (39)附录A (39)附录B (49)附录C (50)1绪论从20世纪40年代开始,计算机革命给当代社会的发展注入了活力。
湖南科技大学本科生课程设计(论文)南科技大学课程设计学生姓名:专业及班级:09030303182012年12月29日课程设计名称:《虚拟仪器》课程设计院:机电工程学院 指导教师:毛征宇郭迎福 王靖刘峥嵘测控三班口 号摘要LabVIEW是美国National Instruments(简称Nl)公司推出的图形化软件开发环境。
基于LabVIEW的虚拟信号频谱分析仪,可以产生一个周期信号并进行图形显示,信号的幅值、相位和频率可调,并对产生的周期信号,进行频谱分析并图形显示。
基于LabVIEW 的相关分析虚拟实验仪器,可以测试两个三角波信号的互相关函数以及测试4种典型信号的自相关函数。
关键词LabVIEW频谱分析互相关自相关第一章设计题目及要求1. 1 1.2虚拟信号频谱分析仪设计-•… 相关分析虚拟实验仪器设计--第二章2.12.2第三章3.13.2第四章第五章5.15.2第六章6.16.2第七章第八章8.18.2第九章第十章目录虚拟信号频谱分析仪的方案设计虚拟信号频谱分析仪的原理-- 总体方案设计的确定 ............虚拟信号频谱分析仪程序实现前面板的设计和规划•-程序框图设计 .........虚拟信号频谱分析仪的调试运行相关分析虚拟实验仪器的方案设计相关分析虚拟实验仪器的原理•总体方案设计的确定 .........互相关分析虚拟仪的程序实现前面板的设计和规划•程序框图设计 .......互相关分析的调试运行自相关分析虚拟实验仪器的程序实现前面板的设计和规划•程序框图设计 .......自相关分析的调试运行总结与体会• (3)• (8)10111214151619参考文献20第一章设计题目及要求1.1虚拟信号频谱分析仪设计设计要求和功能描述:要求:模拟产生一个周期信号(可选择方波、三角波、锯齿波等中的一个)并进行图形显示;信号的幅值、相位和频率可调;对产生的周期信号,进行频谱分析并图形显示。
labvi课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握LabVIEW编程基础,包括数据类型、结构、函数和子VI 的使用。
2. 学生能够运用LabVIEW创建虚拟仪器,进行数据采集、分析、显示与存储。
3. 学生能够理解并运用LabVIEW中的循环结构、条件结构和事件结构进行程序设计。
技能目标:1. 学生能够运用LabVIEW软件进行基本的程序编写和调试。
2. 学生能够独立设计并实现简单的虚拟仪器系统,解决实际问题。
3. 学生通过LabVIEW编程实践,提高逻辑思维和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对科学实验和工程技术的兴趣和热情。
2. 学生通过小组合作完成任务,培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生能够认识到LabVIEW在工程领域的应用价值,激发对相关领域的学习和研究兴趣。
课程性质分析:本课程为信息技术课程,以实践操作为主,注重培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点分析:学生为初中生,具备一定的计算机操作基础,对新鲜事物充满好奇,但注意力容易分散,需要结合实际应用激发学习兴趣。
教学要求:结合课本内容,以实践为导向,注重理论与实践相结合,引导学生主动探究,培养学生的创新精神和实践能力。
通过具体的学习成果分解,使学生在课程结束后能够达到上述目标。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. LabVIEW基础入门:介绍LabVIEW软件的安装与界面认识,学习数据类型、控件、函数和子VI的使用,使学生掌握LabVIEW编程的基本概念。
教材章节:第一章 LabVIEW概述与安装、第二章 数据类型与控件、第三章 函数与子VI。
2. 程序设计:讲解循环结构、条件结构、事件结构等程序设计方法,以及程序调试技巧。
教材章节:第四章 程序结构、第五章 程序调试与优化。
3. 虚拟仪器设计:学习虚拟仪器的创建,包括数据采集、分析、显示与存储等模块的应用。
教材章节:第六章 虚拟仪器设计基础、第七章 数据采集与处理。
基于LABVIEW的虚拟示波器设计计算机与电子技术等专业毕业设计毕业论文第一章:绪论 (4)1.1虚拟仪器概述 (4)1.1.1 虚拟仪器的产生 (4)1.1.2 虚拟仪器的概念 (4)1.1.3 虚拟仪器的构成 (5)1.1.4 虚拟仪器的优点 (7)1.2虚拟仪器的现状 (9)1.2.1 国外现状 (9)1.2.2 国内现状 (10)1.2.3发展趋势 (11)1.3课题背景和课题目的 (11)1.4本文的研究内容 (12)第二章方案及关键技术 (14)2.1虚拟仪器创建过程 (14)2.2数据采集基础知识 (15)2.2.1 采样定理 (15)2.2.2 模拟信号与数字信号 (18)2.2.3 A/D转换技术 (18)2.2.4 D/A转化技术 (24)2.3PCI6221数据采集卡慨述 (28)2.4安装与测试 (30)2.4.1 硬件的安装 (30)2.4.2 测试 (32)2.5信号连接 (33)2.5.1 管脚图 (33)2.5.2输入连接 (34)2.5.3 模拟信号输出连接及外围电路 (35)2.6设计软件比较 (36)2.7总体设计 (37)第三章软件模块的设计 (38)3.1程序的流程图 (38)3.2程序的结构图 (39)3.3LABVIEW简介 (39)3.3.1 G语言简介 (40)3.3.2 LABVIEW 程序组成 (40)3.4数据采集 (41)3.4.1 DAQmx介绍 (41)3.4.2 程序整体设计 (42)3.4.3 程序框图 (42)3.5滤波及分析 (44)3.5.1 滤波分析 (44)3.5.2 数据分析 (45)3.6多线程技术 (46)3.6.1 Windows的多线程机制 (47)3.6.2 LabVIEW与多线程 (47)3.6.3 多线程技术在本设计中的应用 (47)3.6.4并行处理 (48)3.7小结 (49)第四章程序设计显示 (50)4.1前面板设计 (50)4.2程序的总框图 (50)4.3程序属性设置及调试结果 (51)4.4小结 (53)第五章总结与展望 (55)谢辞 (56)参考文献 (58)致谢 (63)第一章:绪论1.1 虚拟仪器概述1.1.1 虚拟仪器的产生虚拟仪器技术是现在计算机系统和仪器系统相结合的产物,是当今计算机辅助测试领域的一项重要技术。
虚拟仪器技术课程设计题目:基于LabVIEW的自动化控制和编程设计院(系、部):班级:姓名:学号:指导教师:辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表摘要随着人类社会的进步与科学技术的发展 ,计算机技术在民用和工业控制领域的作用愈显示出其魅力。
特别是串行通信技术 ,已成为实现生产自动化 ,提高生产力 ,减轻劳动强度的有效手段。
串口通信是一种在计算机与计算机之间或计算机与外围设备之间传送数据的常用方法。
串行通信使用计算机内建的串口 ,用户无需再购买任何特殊硬件 ,只要一根串口线就可以达到发送或接收数据的目的 ,而且不失测试的准确性。
但传统的串口调试采用高级语言 ,程序代码冗长 ,不便,进行功能拓展。
如果对串口数据进行分析 ,则需推翻原有程序结构 ,重新编制代码。
图形化编程语言 LabVIEW的出现为串口调试与数据分析带来了极大方便。
本文开发了基于 LabVIEW的串口调试软件 ,并给出了在该软件基础上扩展串口数据分析模块。
系统以ATM51系列单片机为核心,主要由CCD摄像头、信号调理电路(包括低通滤波电路和电荷放大电路、RS-232通信电路等几部分组成。
在本系统中,利用单片机内部的ADC 把经过放大调理后模拟量转换为数字量,利用串口传送到上位机。
在上位机可以方便的对采样数据进行分析记录。
上位机采用软件 LABVIEW图形化的语言编写,具有友好的人机界面。
利用Labview软件进行双机串行通信系统可分为以下 3个模块:(1)端口配置模块:负责串口的开关、端口的选择、波特率、数据位、停止位、校验位的选择等。
(2)数据发送模块:负责实现发送数据的处理与数据的多种发送方式 ,具有选择手动发送或自动发送、选择发送数据的类型、设置自动发送时间间隔、读取要发送的文本、清空发送区域等功能。
(3)接收显示模块:负责实现接收数据的处理与数据的多种显示方式,具有自动接收和结束接收的功能,能够保存接收的数据和清空显示区域。
串口通信方式简单、可靠、稳定 ,具有很好的可移植性、实时性 ,且具有使用线路少、成本低 ,特别在远程传输时 ,能够避免多条线路特性的不一致而被广泛采用。
《LabVIEW编程及虚拟仪器设计》课程说明一、概要课程编号:80220142开设学期:春季对象:全校研究生人数:30二、课程内容虚拟仪器是当前仪器与测量发展的一个重要方向,它为各学科提供了一个通用的测量及仪器的设计研究环境,同时它也是学生多门理论课程融合、理论与实践结合的一个很好的环节。
LabVIEW是当前用于数据采集、信号处理和虚拟仪器开发的一个标准工具。
本课程将介绍虚拟仪器的概况,LabVIEW语言、数据采集和虚拟仪器设计。
课程2/3的时间用来在教师指导下完成一到两个虚拟仪器或数据采集系统的设计。
学生所完成的设计成果及技术文档是评定成绩的主要依据。
鼓励学生在设计过程中的创造性工作。
该课程的教学在虚拟仪器实验室进行,每个实验组都配备NI公司的数据采集卡、LabVIEW开发环境及必要的外部设备。
学生可以带自选的设计选题参加。
课程面向全校各系学生开设。
选修该课的学生应当有计算机、数据采集、电工电子和信号处理以及各自研究方向有关测试技术的的基本知识。
三、教学大纲第一章虚拟仪器及LabVIEW入门1.1虚拟仪器概述1.2LabVIEW是什么?1.3LabVIEW的运行机制1.4LabVIEW的初步操作1.5图表(Chart)入门第二章程序结构2.1循环结构2.2分支结构:Case2.3顺序结构和公式节点第三章数据类型:数组、簇和波形(Waveform)3.1数组和簇3.2数组的创建及自动索引3.3数组功能函数3.4什么是多态化(Polymorphism)?3.5簇3.6波形(Waveform)类型第四章图形显示4.1概述4.2Graph控件4.3Chart的独有控件4.4XY图形控件(XY Graph)4.5强度图形控件(Intensity Graph)4.6数字波形图控件(Digital Waveform Graph)4.73D图形显示控件(3D Graph)第五章字符串和文件I/O5.1字符串5.2文件的输入/输出(I/O)5.3数据记录文件(datalog file)第六章数据采集6.1概述6.2模入(Analog Input)6.3模出(Analog Output)6.4采样注意事项6.5附:PCI-MIO-16E-4数据采集卡简介第七章信号分析与处理7.1概述7.2信号的产生7.3标准频率7.4数字信号处理第八章LabVIEW程序设计技巧8.1局部变量8.2全局变量8.3属性节点8.4程序流控制8.5触发与同步第九章数字IO和计数器9.1基本知识9.2数字I/O简介9.3计数器第十章测量专题四、上课及实验地点:西主楼1-301五、实验室环境共17组,每组提供:计算机一台,其中配有NI公司MIO-16E-4采集卡一块,LabVIEW等语言。
虚拟仪器编程语言Labview1. Labview介绍LabVIEW是一个完全的、开放式的虚拟仪器开发系统应用软件,利用它组建仪器测试系统和数据采集系统可以大大简化程序的设计。
LabVIEW与Visual C++、Visual Basic、LabWindows/CVI等编程语言不同,后者采用的是基于文本语言的程序代码(Code),而LabVIEW则是使用图形化程序设计语言G(Graphic),用框图代替了传统的程序代码。
LabVIEW所运用的设备图标与科学家、工程师们习惯的大部分图标基本一致,这使得编程过程和思维过程非常的相似。
LabVIEW包含有专门用于设计数据采集程序和仪器控制程序的函数库和开发工具库。
LabVIEW的程序设计实质上就是设计一个个的“虚拟仪器”,即“VIs”。
在计算机显示屏幕上利用函数库和开发工具库产生一个前面版(Front Panel);在后台则是利用图形化的编程语言编制用于控制前面板的框图程序。
程序的前面板具有与传统仪器相类似的界面,可接受用户的鼠标和键盘指令。
一般来说,每一个VI都可以被其他VI调用,其功能类似于文本语言的子程序嵌套;而这种嵌套的层次,从理论上讲,是不受任何限制的。
LabVIEW是带有可扩展函数库和子程序库的通用程序设计系统。
它提供了用于GPIB设备控制、VXI总线控制、串行口设备控制、以及数据分析、显示和存储的应用程序模块。
LabVIEW可方便的调用Windows动态链接库和用户自定义的动态链接库中的函数;LabVIEW还提供了CIN (C Interface Node) 节点使得用户可以使用由C或C++语言,如ANSI C, 编译的程序模块,使得LabVIEW成为一个开放的开发平台。
LabVIEW还直接支持动态数据交换(DDE)、结构化查询语言(SQL)、TCP和UDP网络协议等。
此外,LabVIEW还提供了专门用于程序开发的工具箱,使得用户能够很方便的设置断点,动态的执行程序来非常直观形象的观察数据的传输过程,以及进行方便的调试。
虚拟仪器实验指导书XXxxxx大学xxxx学院编写人:2017年10月目录第1章虚拟仪器实验课程和学时安排 (1)1.1.虚拟仪器课程简介 (1)1.2.虚拟仪器课程实验项目和学时安排 (1)第2章LabVIEW实验平台简介 (1)2.1.实验台的组成 (1)2.2.故障的排除 (1)2.3.注意事项 (7)第3章虚拟仪器实验内容 (8)3.1.实验1 创建VI和子VI ,数据对象类型与操作 (8)3.2.实验2 数组、簇、程序结构控制与图形显示控制 (10)3.3.实验3 图形显示控件与位置式PID控制器 (13)3.4.实验4 文件IO 与增量式PID控制器 (15)第1章虚拟仪器实验课程和学时安排1.1.虚拟仪器课程简介《虚拟仪器》是测控技术与仪器专业大学本科专业方向选修课。
虚拟仪器是测控领域内获取数据、分析数据和输出可视化数据的新一代工具,是由计算机、采集卡和开发软件所构成,可以采集数据、分析与处理数据、输出控制信号,利用计算机的强大显示功能实现可视化输出,可实现信号发生器、示波器、频谱分析仪和频率计等传统仪器的功能,是目前先进测控系统的一种常用工具。
1.2.虚拟仪器课程实验项目和学时安排本实验指导书的内容与实验安排适用于:测控技术与仪器专业、自动化专业、建筑电气与智能化专业、电子专业传感器相关课程的实验教学。
第2章LabVIEW实验平台简介2.1.实验台的组成虚拟仪器实验台由一台装有LabVIEW 8.6的计算机组成。
2.2.故障的排除运行箭头变为断线图标就表明LabVIEW不能运行VI,错误列表窗口中会列出VI断开的具体原因。
第二种类型错误通常难以辨别原因,但LabVIEW拥有多种工具可监视执行的代码,使得过程变得更为容易。
[1] 修正断开的VI如一个VI无法执行,则表示该VI是断开的或不可执行的。
如正在创建或编辑VI出现错误时,运行按钮会显示为断开。
通常,这是由于需要连线的输入没有连线,或者连线是断开的。
利用LabVIEW开发虚拟仪器实现自动化测试自动化测试是现代科技发展的重要领域之一,它为各行业的生产和研发工作提供了高效、可靠的测试手段。
虚拟仪器是一种基于计算机软件和硬件的测试设备,通过编程语言和图形化界面来进行测试和数据处理。
LabVIEW作为一种面向虚拟仪器的编程环境,具有强大的功能和易于上手的特点,成为了自动化测试领域的主流工具之一。
本文将介绍如何利用LabVIEW开发虚拟仪器,实现自动化测试的目标。
一、LabVIEW概述LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是由美国国家仪器公司(NI)开发的一款用于虚拟仪器控制、数据采集和数据处理的编程环境。
LabVIEW以图形化编程为特色,用户可以通过拖拽和连接图标、交互控件以及数据流来编写程序。
与其他传统编程语言相比,LabVIEW的可视化特点使得程序逻辑更加直观,开发效率更高。
二、虚拟仪器开发流程利用LabVIEW进行虚拟仪器开发,一般需要经历以下几个步骤:1. 设计测试方案在进行自动化测试前,需要对测试目标进行明确的定义与分析。
确定被测设备的功能需求,编写测试计划和测试用例。
完整、清晰的测试方案有助于后续的程序编写和结果分析。
2. 界面设计LabVIEW提供了丰富的控件和视图组件,可以根据实际需求设计测试界面。
界面设计要尽量符合人机工程学原则,使用户操作简单直观。
可以使用各种控件,如按钮、图表、输入输出框等,来实现测试参数的设定、显示和操作。
3. 编程实现LabVIEW支持多种编程方法,包括数据流编程、事件编程、状态机编程等。
根据测试方案和界面设计,使用LabVIEW的编程功能进行程序的实现。
通过拖拽连接图标和控件,搭建程序框图,并编写具体的代码逻辑。
4. 连接硬件设备虚拟仪器需要与物理设备进行数据交互,因此需要将LabVIEW程序与硬件设备进行连接。
LabVIEW提供了多种通信接口和协议,如GPIB、USB、串口等,可以根据需要选择合适的方式进行连接。
LabVIEW中的自动化仪器控制技术自动化仪器控制技术在现代科学研究、工业生产以及各个领域的实验室中起着举足轻重的作用。
LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种面向图形化编程的软件开发环境,可以实现自动化仪器的控制与数据采集。
本文将探讨LabVIEW中的自动化仪器控制技术,包括其原理、应用以及优势。
一、LabVIEW的原理与特点1. LabVIEW的编程环境LabVIEW采用了图形化编程的方式,使得用户不需要编写繁琐的代码,只需通过拖拽、连接不同的模块,即可实现自动化仪器的控制与数据采集。
LabVIEW的编程环境直观、易用,使得使用者能够快速上手。
2. 虚拟仪器技术LabVIEW提供了丰富的虚拟仪器库,用户可以通过虚拟仪器的方式来模拟实际的仪器设备。
这样,用户不需要实际拥有大量的昂贵仪器设备,便可以进行各种实验操作和数据采集。
3. 数据流编程LabVIEW采用了基于数据流的编程模式,即数据从一个模块流向另一个模块,每个模块都可以根据接收到的数据立即进行处理。
这种编程方式使得LabVIEW能够实现高效的并行计算,提高了程序的执行效率。
二、LabVIEW的应用领域1. 科学研究LabVIEW广泛应用于科学研究领域,例如物理学、化学、生物学等。
科学家可以通过LabVIEW控制实验仪器,实时采集数据,并对数据进行处理和分析。
LabVIEW强大的数据处理功能为科学研究提供了很大的便利。
2. 工业生产在工业生产中,自动化仪器控制技术可以提高生产效率、降低生产成本。
LabVIEW可以用于自动化传感器的监测、自动控制系统的设计与实现,以及生产过程的监测和调节,实现工业自动化控制。
3. 实验室教学LabVIEW被广泛应用于各个实验室的教学中,学生可以通过LabVIEW软件进行实验操作,掌握实验原理和实验技术。
通过使用LabVIEW进行实验教学,可以提高学生的实践能力和创新思维。
<<LabVIEW入门与虚拟仪器>>教学指南1.课程的性质与任务本课程为测控专业的一门专业课程。
自20世纪90年代以来,在计算机技术的推动下,以虚拟仪器为标志的通用化、智能化和网络化测量仪器及测试系统得倒了迅猛发展,使得测量仪器和数据采集系统的设计和实现技术产生了深刻的变化。
虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物,融合了测试技术、仪器原理、计算机接口技术以及图形化编程技术,在许多领域有取代传统仪器的趋势,成为当代仪器发展的一个重要方向。
以图形化软件编程方法和集成开发环境为标志的虚拟仪器开发环境是虚拟仪器技术研究的重要内容,也是虚拟仪器技术应用与发展的技术基础。
美国国家仪器公司的创新产品LabVIEW是目前应用最为广泛的虚拟仪器软件开发环境,开设本课程目的,是使学生熟悉图形化编程环境,学习图形化编程语言,掌握G语言编程技术,能够熟炼应用LabVIEW开发虚拟仪器产品,以满足现代测量技术发展的需求。
2.课程与其他课程的联系本课程的前修课为《电子测量》、《智能化仪器》、《微机原理及接口技术》、《C程序设计》、《高等数学》、《数字电路》、《模拟电子电路》等。
3.理论教学内容和要求第一章概述虚拟仪器的基本概念(虚拟仪器的组成及特点);LabVIEW概述(LabVIEW图形化编程环境和G语言编程基础)。
第二章虚拟仪器的创建与调试VI程序的创建;子VI的创建;VI程序的调试技术。
第三章循环结构与趋势图(Chart)While循环与For循环结构;波形Chart;移位寄存器概念与使用。
第四章 Case结构Sequence结构和公式节点Case(选择)结构及使用;Sequence(顺序)结构及使用;公式节点概念与使用。
第五章数组、簇和曲线图(Graphs)数组的创建和初始化;建立自动索引概念;学习常用数组函数;簇的创建和使用;波形Graphs显示特性;多波形显示;XY Graphs;编程练习。
LabVIEW虚拟仪器课程设计论文题目:班级:学号:姓名:指导教师:目录一、LabVIEW简介 (3)1、虚拟仪器(VI) 的概念 (3)2、LabVIEW 的概念 (3)3、LabVIEW 特点及发展 (3)4、LABVIEW的应用领域 (4)二、设计思想 (4)三、实现过程 (5)1、面板按键的设计及感应 (5)2、数字的键入(0~8键入1~9数字) (5)3、“0”的输入 (7)4、小数点的键入 (7)5、等号的键入 (8)6、四则运算的连续实现 (9)7、C键清零作用及CE退出键 (10)8、开方键 (10)9、倒数键 (10)10、反号键 (11)11、backspace键及默认事件 (11)12、对result的处理 (11)四、总结 (13)一、LabVIEW简介1、虚拟仪器(VI) 的概念虚拟仪器(virtual instrument)是基于计算机的仪器。
计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。
粗略地说这种结合有两种方式,一种是将计算机装入仪器,其典型的例子就是所谓智能化的仪器。
随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小,这类仪器功能也越来越强大,目前已经出现含嵌入式系统的仪器。
另一种方式是将仪器装入计算机。
以通用的计算机硬件及操作系统为依托,实现各种仪器功能。
虚拟仪器主要是指这种方式。
上面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。
虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。
虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。
目前在这一领域内,使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。
虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代,那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。
PC机出现以后,仪器级的计算机化成为可能,甚至在 Microsof t公司的 Windows 诞生之前,NI公司已经在Macintosh计算机上推出了LabVIEW2.0 以前的版本。
“LabVIEW编程与虚拟仪器设计”课程标准
招生对象:高中毕业生及同等学力者教学时数:48H
学历层次:本科课程代码:8040112
修业年限:全日制4年学分数: 3
适用专业:新能源应用技术制订人:吴印华
一、课程概述
1.课程定位
本课程是自动化本科专业的一门专业任选课,主要讲述LabVIEW程序设计的基本概念、关键技术及实际应用的专门知识。
通过本课程的学习,使学生掌握LabVIEW程序设计的基本概念及关键技术,了解有关虚拟仪器的创新概念、最新研究成果与实用技术。
先修课程:大学物理、高等数学、信号与线性系统、数字信号处理。
相关课程:模式识别。
2.设计思路
(1)内容设计
根据应用型高职本科教育要求,结合电气自动化专业所面临的实际典型工作任务以及创新创业、科学研究和岗位技术应具备的知识和技能要求,以自动化专业学生未来典型工作任务和岗位要求为导向,设计教学主要内容包括:绪论,程序结构,数据结构,局部和全局变量,图形显示,字符串和文件I/O,数据采集,信号分析与处理,数字I/O和计数器等九个教学模块。
(2)教学设计
本课程实践性强,强调动手能力,着重训练学生思考问题,分析问题和解决问题的能力,结合应用型高职本科人才培养方案和工学结合、学做一体的授课方式,以自动化专业学生未来典型工作任务和岗位要求为导向,所有授课都安排在实训室进行,边做边练。
鼓励学生参加生产和社会实践活动、课外科技活动,及早参与教师的科研工作;充分利用现代教育技术,改善教学方法,提高教学效益和质量,促进教学内容和课程体系改革的深入发展。
二、课程目标
学生通过本课程的学习,要求较深入地理解LabVIEW程序设计的基本概念,掌握关键技术,了解有关虚拟仪器的创新概念、最新研究成果与实用技术。
形成
正确的学术观念和掌握正确的研究方法,为将来进一步的研究和设计应用打下基础。
1. 分析能力的培养:主要是对程序设计要求进行分析的能力的培养,同时也要注意培养综合运用多种分析方法的能力培养。
2. 计算能力的培养:要求学生通过本课程的学习,具备对数值、数组、矩阵等进行计算的能力和对计算结果的正确性进行判断或校核的能力。
3. 自学能力的培养:运用启发式教学方法,通过本课程的教学,要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力,以及围绕课堂教学内容,阅读参考书籍和资料,自我扩充知识领域的能力。
4. 表达能力的培养:主要是通过作业、课上讨论等形式,清晰、整洁地表达自己解决问题的思路和步骤的能力。
5. 创新能力的培养:培养学生有关虚拟仪器的创新概念、最新研究成果与实用技术,独立思考、深入钻研问题的习惯和对问题提出多种解决方案、选择不同计算方法,以及对计算进行简化和举一反三的能力。
三、内容标准及实施建议
1.课题/项目安排及学时分配
为使学生掌握LabVIEW程序设计与虚拟仪器所需知识和技能,本课程设计了8个教学项目,项目具体安排及课时分配见表1。
2.课题/项目内容及实施
在设计思路基础上,依据人才培养方案和自动化岗位技能要求,形成课题/项目教学设计表。
表8课题/项目7教学设计表
表8课题/项目8教学设计表
表8课题/项目9教学设计表
四、考核评价
以定量方式呈现评价结果,采用平时成绩和与考试成绩结合进行评价。
课程考试可以以设计编程的形式来考核。
考核形式多样,分散与集中相结合,笔试与操作相结合,课程总成绩化整为零,减轻期终考试负担,注重平时学习的考核,把总结性评价与形成性评价结合起来,全面提高本课程的教学效果。
具体分值如下:
平时测试: 50%,主要通过阶段设计编程考查成绩、平时的出勤率等形式去完成。
笔试:50%(课程考试可以用论文形式提交)。
五、教学实施条件
1.师资基本条件
任课教师熟练掌握C等编程语言相关知识,具备较强的电气工程虚拟仪器水平,熟悉LabVIEW编程,熟悉工程管理,具备系统分析的计算方法和能力,掌握信息化教学能力和水平,讲课条理清晰、计算能力强,表达能力佳。
2.实践教学条件
本课程实践性强,需要具备投影,电脑等信息化教学条件的实训室,实训室电脑能安装LabVIEW语言,实训室最好具备上网条件,有利于学生在编程过程中访问专业网站及论坛,查找相关问题的处理方法,开展校企合作,引入测试技术企业工程师为学生讲解实际设备,实训室最好有一定的设备硬件,为学生搭建测试系统并应用到具体实例中起到帮组,加深学生对虚拟仪器和测试系统搭建的岗位认知,提高学生就业竞争力。
3.教学资源条件
根据课程目标、学生实际以及本课程的理论性,专业性和科学性等特点,本课程的教学应该建设由文字教材、多媒体课件、虚拟实训、工业案例和网络教材等多种媒体教学资源为一体的网络资源教学库,以文字教材为中心,辅之以多种多样的学习方式,提供内涵不同,形式多样的学习支持服务,共同完成教学任务,达成教学目标。
六、其它建议和说明
1、教材编写
(1)依据本课程标准选用或编写相应的教材。
(2)教材应根据学生未来就业的行业企业和面向等选定典型工程为项目课程素材,将项目按工作任务引领专业知识与技术,并为每个项目提供实现其功能的可选方案,阐明具体做法,使学习、练习内容与岗位工作紧密结合,解决教材的针对性、实用性问题。
2、使用建议
应将本教材与电子课件、电子教案及任务书等相关教学资源配套使用。
(其它需补充内容:对教学组织与方法、教学材料的编写与选择、教学评价、相关课程资源的开发与利用等的建议和说明。
)。