labview电子时钟设计报告.doc

湖南工程学院 课 程 设 计 课程名称课程名称 课题名称课题名称 电电 子子 时时 钟钟 设设 计计 专专 业业 测测 控控 技技 术术 班班 级级 1002 班班 学学 号号 姓姓 名名 指导教师指导教师 等等 2013 年年 6 月月 23 日日 等级: 湖南工程学院 课 程 设 计 任 务 书 课程名称 课 题 电子时钟 专业班级 测控技术 1002 班 学生姓名 学 号 号 指导老师 审 批 任务书下达日期 2013 年 6 月 17 日 任务完成日期 2013 年 6 月 23 日 设设计计内内容容与与设设计计要要求求 设计设计内容：内容： 本课题要求设计一个数字时钟。将布尔显件形状修改为长条形， 然后放入到簇控件中，按 7 段数码管排列各布尔显件，然后取得 系统时间，分开年月日时分秒，分别计算年月日时分秒的每一位， 得到一个值，将这个值对应数码管显示的布尔数组转换为簇并显 示出来。显示年月日时分秒、星期几。 设计设计要求：要求： 1）确定并分析系统设计要求； 2）进行系统的方案设计； 3）系统的软件设计； 4）系统的软件调试； 5）系统总调及操作说明 6）写说明书 7）答辩 所设计的方案能满足题目要求并实现相应的功能，所编写的 设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重点 突出。 主主 要要 设设 计计 条条 件件 1.labview 软件。 2.2.参考文献若干。 说 明 书 格 式 1.封面 2.课程设计任务书 3.目录 4.系统总体方案设计 5.系统硬件设计 6.软件设计（包括流程图） 7.系统的安装调试说明 8、 总结 9、参考文献 10、附录 11、课程设计成绩评分表。 进 度 安 排 星期一：布置课题任务，课题内容介绍。仔细阅读设计任务书，明确 设计任务与要求，收集设计资料，阅读相关资料，学习应用相关软件。 星期二星期三：设计方案确定，编写程序，上机调试程序。 星期四星期五上午：编写设计说明书,准备答辩。 星期五下午：答辩。 参 考 文 献 张重雄 虚拟仪器技术与分析 北京：电子工业出版社，2007.08 杨乐平，李海涛，杨磊 labview 程序设计与应用 北京：电子工业 出版社，2005 程学庆等 labview 图形化编程与实例应用 北京：中国铁道部出 版社，2005 目目 录录 第一章 概述 1 第二章 总体设计 2 2.1 时钟显示的结构2 2.2 设计总思路 2 第三章 软件设计 3 3.1 获取时间的各整型数据 3 3.2 提取数字的各位 4 3.3 七段布尔显示控件编码4 3.4 译码、布尔显示数字5 3.5 闪烁5 第四章 程序调试 6 总 结 7 附 录 8 程序框图前面板8 程序面板程序框图9 1 第一章第一章 概述概述 虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来 完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助您创建完全 自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准 的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是 ni 近 30 年来始 终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。只有同时拥有高效的软件、模 块化 i/o 硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分，才能充分发挥虚 拟仪器技术性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色的集成这四大优势。 labview（laboratory virtual instrument engineering workbench，实 验室虚拟仪器集成环境）是一种图形化的编程语言（又称 g 语言） ，它是 由美国 ni 公司推出的虚拟仪器开发平台，也是目前应用最广、发展最快、 功能最强的图形化软件集成开发环境。使用这种语言编程时，基本上不用 写程序代码，取而代之的是程序框图。labview 的特点如下： 编程简单； 开发周期短； 高效性； 开放性； 自定义性； 性价比高，能一机多用。 2 第二章第二章 总体设计总体设计 2.12.1 时钟显示的结构时钟显示的结构 本课题要求设计一个数字时钟。通过获取电脑的系统时间，并分离出 给数字，在通过布尔显示显示。数字的显示主要是 7 个长条的布尔显示组 成，原理与 7 段数码管相似。7 段数码管显示不同的数字主要通过其 7 个 布尔不同的真假值控制，将 0-9 对应的 7 段布尔显示值依次存入一个布尔 数组里，只需提取此数组的不同段即可让其显示不同的值，如显示“0” 提取数组的 0-6 位分别赋值给 7 段布尔显示。 2.22.2 设计总思路设计总思路 获取时间的控件可以获取的信息有：年、月、日、星期、天数、时、 分、秒、秒小数等，取得的值为整型数据，利用除数取余即可分离个十位。 3 第三章第三章 软件设计软件设计 3.13.1 获取时间的各整型数据获取时间的各整型数据 软件中获取日期/时间（秒）控件从计算机系统中自动提取时间，并 转换成日期、时间等，控件图如下： 图 3-1 在获取时间后，将数据解除捆绑即分别取得年、月、日、时间等，如 下图： 图 3-2 3.23.2 提取数字的各位提取数字的各位 通过除 10 取余便可得到个位，商为十位，以此方法也可求出年的各 个数字，如下图： 图 3-3 4 3.33.3 七段布尔显示控件编码七段布尔显示控件编码 取出各位数字后，并不可直接显示，要通过统一编码规范显示的格式， 这样才能显示各位数，编码各段如下： 图 3-4 1、2、3、4、5、6、7 分别对应着七段布尔显示控件，要显示“0”时 17 的赋值分别为：1 1 1 1 1 1 0（1 代表真，0 为假） ，显示其他数字也 是按此做法的。最后将此 70 个值串接起来存入一个布尔数组里，如图 3-4 右。 3.43.4 译码、布尔显示数字译码、布尔显示数字 要显示数字时，只需将数字乘以 7，再将乘积的值作为索引在那存放 真值的数组里寻找对应显示的七个布尔显示控件的值。如显示2 ，则从 数组的第 2*7=14 位开始，依次取出 7 个（分别代表着七个布尔的真值） ， 其他也同理。最后捆绑成簇，因为七段显示布尔已做成簇。labview 表达 如下： 5 图 3-5 3.53.5 闪烁闪烁 闪烁时只要判断其是否秒数大于 0.5s，大于则显示（为真） ，小于则 熄灭（为假） ，图 3-7 为程序框图，3-8 为实际效果： 图 3-7 图 3-8 6 第四章第四章 程序调试程序调试 程序很容易上手，没有 c 语言那么复杂的语法等，图形界面让人更直 观的对各部分进行操作。此课程设计重点及难点在于布尔显示数字，开始 时感觉其数据量非常大，由于簇的特点使得程序的复杂性大大降低，而且 程序更加清晰。显示的主要借助于平时常用的数码管，它的显示原理就如 本课程设计的要求是一样的，主要有统一的编码，显示时通过解码即可显 示出数字。 开始做好 7 段布尔显示后，不管怎么看都很生硬，完全不是数字时钟 的模样，研究了半天，原来是背景的缘故，当我换背景成黑色，且布尔显 示位绿色后，显示效果大不一样，让人感觉到它就是一个电子手表一样。 不过它还是有一点不足：显示的字还是那么生硬，不生动，字体台统一、 死板了。不过由于是布尔显示，它有它的局限性，只能做到这点了。 7 总总 结结 labview 是一个很强大的软件，学好它很难，但学会就很简单，所以 只要多做此类的程序就能做出一个好的 labview 程序。数字时钟功能很简 单，实现起来也很简单，但要做得美观、简洁却不那么容易。比如让其显 示更多生动的字体，在一个小窗口里实现更多的动画。 程序要实现丰富的内容及完美的界面主要还是要靠扎实的基础，掌握 各控件的使用及各类型的模块间的转换。本来把本次课程设计的界面显示 做成各种字体的，但由于时间及能力的关系，没有做得更好。 8 附附 录录 程序框图前面板程序框图前面板 年-月-日- 时间 周星期- 9 程序面板程序框图程序面板程序框图 10 电气信息学院课程设计评分表电气信息学院课程设计评分表 评 价 项 目 优良中及格差 设计方案合理性与创造性（10%） 开发板焊接及其调试完成情况 *（10%） 硬件设计或软件编程完成情况（20%） 硬件测试或软件调试结果*(10%)