LabVIEW及其应用.ppt

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： o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（ 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 o 测 控 对 象 数据（图像）采集卡 GPIB接口仪器 VXI接口仪器 网线接口仪器 串口（USB接口）仪器 其他接口仪器 计 算 机 软件前面板 软件后面板（程序框图） 优点 o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 应用软件（开发环境 ） 仪器驱动程序 VISA库 接口（GPIB,串口等 ） 仪器 控制与通 信的软件 程序集 接口软 件，管 理接口 通信 通信接口 仪器接口 IQIYI YQI器 接口 软件结构 虚拟仪器专用应用软件： oLabVIEW、LabWindows/CVI、VC+、 Visual Basic、Dephi o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。 o“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 o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。 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 。 o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。 o 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：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 o20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。 o1986年：发布Machintosh平台下的 labVIEW 1.0版。 o1988年：发布Machintosh平台下的 labVIEW 2.0版。 o1990年：虚拟仪器面板和结构化数据流图 获得美专利两项。 （续） o1994年：发布LabVIEW 3.0版，带有附加 工具包。 o1996年：发布LabVIEW 4.0版，增加自定 义界面和程序框图。 o发布LabVIEW 5.0版，支持多线程。 o2000年：发布LabVIEW 6i版，集成因特 网功能。 o2001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） o2003年：发布LabVIEW 7 Express，增 加了Express VI. o20062007年：发布LabVIEW 8.0 - LabVIEW 8.20. LabVIEW 8.5 o2008年：8.6 o2009： 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。 o2010： LabVIEW2010 二、LabVIEW 中的基本概念 o VI:用LabVIEW开发出来的应用程序,称为 VI(Virtual Instrument),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。 oFront 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 oBlock 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。 o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用户手册和应用笔记，这些 文档以PDF文件的形式存在。/labview 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，很多例子修改后可以直接应用 o 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 接线端 右边 左边 3 控件设置 UnitLabel,加单位。 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