LabVIEW虚拟仪器课程设计.doc

LabVIEW虚拟仪器课程设计论文题目： 交通灯的设计 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 目 录绪论2一 交通灯仿真系统的总体设计31.1设计的目标和功能31.2 设计的总体思路3二 前面板和程序框图设计32.1 交通灯的前面板32.2 交通灯的程序框图4三 主要子VI和重点控件介绍73.1 子VI的作用73.2 判定范围并强制转换控件7四 调试及结果7五 总结心得8六 参考文献8绪论道路交通信号灯是交通安全产品中的一个类别，是为了加强道路交通管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率，改善交通状况的一种重要工具。适用于十字、丁字等交叉路口，由道路交通信号控制机控制，指导车辆和行人安全有序地通行。LabVIEW是一种以图形化编程语言为基础设计虚拟仪器的软件开发环境，是用于数据采集、仪器控制、数据分析和表达的软件系统。本书系统地介绍了图形化编程语言的基本原理和虚拟仪器编程技术。全书共分10章，由浅入深地介绍了LabVIEW的基础知识，讲述了虚拟仪器程序的建立、结构、数组以及簇、图表、图形、字符串和文件I/O的操作、仪器控制、分析软件等，第10章对LabVIEW 7.0版本的特色及应用进行了简介。本书运用大量实例阐述了LabVIEW与虚拟仪器的基本概念、基本结构和编程要点，突出实用性。LED交通灯仿真系统，以生活中最常见的交通灯为模型，基于LabVIEW编程，在ELVISII平台上实现交通灯的控制。构建的软件平台。软件界面上实时显示交通灯状态，便于实时监控。我们设计了基于LabVIEW的智能交通灯控制系统，该系统可实现3种颜色灯的交替点亮，通过信息提示指挥车辆和行人安全通行，并能实时监测交通灯工作状态。该系统不仅编程简单、灵活、具有较高的可靠性，而且成本低、具有良好的经济效益。一 交通灯仿真系统的总体设计1.1设计的目标和功能本次课程设计要求在基于虚拟仪器LabVIEW的基础上实现交通灯的仿真，分别在东、西、南、北四个方向上放置十二个红绿灯指挥车辆的通行。这个交通路口每一个方向上的绿黄红灯按绿黄红的顺序循环，按一定规律循环点亮和熄灭。1.2 设计的总体思路以生活中最常见的交通灯为模版，利用LabVIEW软件分别在前面板和程序框图上设计一个可以用十二盏灯来指示路口的红绿灯状况。而子VI，用来实现数字八段码晶体管的实现。同时还提供人行横道的指示和时间显示。使这个虚拟的交通灯程序更好用。我采用的控制逻辑顺序如下：（1）东左和西左灯绿 （15秒）；（2）南直和北直灯绿 （30秒）；（3）南左和北左灯绿 （15秒）；（4）东直和西直灯绿 （30秒）注：设计中右转为常亮，黄灯在东、西、南、北方向上为后3秒显示，在左转方向上为加3秒显示。黄灯平时为隐藏。二 前面板和程序框图设计2.1 交通灯的前面板前面板是VI的用户界面。创建VI时，通常应先设计前面板，然后在前面板上创建输入/输出任务。在前面板设计每四个方向上分别设计左、直、右三个灯。在前面板合适的位置放置一个开关按钮，控制循环的停止。这样交通灯系统的前面板就做好了。前面板设计如图2所示：2.2 交通灯的程序框图程序框图如下图所示：前15秒东西左转：15到45秒南北直行： 45到60秒南北左转： 最后30秒东西直行：三 主要子VI和重点控件介绍3.1 子VI的作用用来显示时间数码，即输入一个数用八段码显示出来。显示前面板如下： 程序框图如下：注：在主程序的显示为：3.2 判定范围并强制转换控件这里用到了判定范围并强制转换控件，应用这个控件可以判定输入的数是否在上限和下限之间。它的图标和作用如图10所示。如果输入信号在范围之内，“？”接口将产生一个信号，此信号恰可以输入到条件结构作为分支选着器信号。判定范围并强制转换。 根据上限和下限，确定x是否在指定的范围内，还可选择将值强制转换到指定的范围之内。该函数只在比较元素模式下进行强制转换。如所有输入都是时间标识值，该函数接受时间标识。该函数可改变比较模式。四 调试及结果按下运行键，得到结果为前面板显示的图片。五 总结心得此次课程设计圆满结束了，对于我经过努力所得的结果，我感到非常满意。课程设计的过程中，我也遇到了不少的问题，通过老师的指导和自己的努力，终于一步步实现了各项功能。用一个while循环配合使用层叠顺序结构实现最简单的红绿黄灯交替变化，模拟出十字路口通行状态，东西南北方显示可以调节。通过实际路口的观察，确认需要添加倒计时模块，用顺序模块实现交通灯的顺序点亮。通过这次课程设计我基本学会了虚拟仪器设计的步聚和基本方法，提高了动手能力，增强了理论联系实际的能力，通过和老师、同学的讨论与交流，提高了学习能力，对此我感到非常欣慰。总之，在这次课程设计中我受益匪浅。六 参考文献1 林正盛. 虚拟仪器技术及其应用. 电子技术应用. 1997.3. 2 方恺晴，石琳，林亚平. 虚拟电子实验台在实验教学中的应用. 实验室研究与探索. 2000.1.3 唐东炜，傅贵武，王宇华. 开发虚拟仪器系统，改革测