LabVIEW课堂大作业.doc

labview大作业LabVIEW课堂作业学生姓名：王雪云学生学号：100103040040专业班级：生物医学工程2班任课教师：赵勇目录1 作业设计的目的及任务32 总方案的确定43各基本单元原理及设计5 3.1前面板的设计5 3.2定时信号的产生6 3.3用枚举常量对动作顺序进行规定6 3.4每个条件的动作7 3.5循环的设计114 各工作阶段截图135 体会151 作业设计的目的及任务1.1 作业设计目的（1）掌握LabVIEW软件编程方法；（2）培养综合应用所学知识来指导实践的能力。1.2 作业设计的任务许多大城市如北京、上海、南京等随着城市机动车量的不断增加出现了交通超负荷运行的情况，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。因此，开发一套能够社会服务的交通灯控制器将是非常必要和及时的。1.3作业设计的要求及技术指标（1） 能够将现实生活中的交通灯出现顺序在电脑上面显示（2） 路灯和人行横道的灯的亮灭时间可调（3） 在四个人行道处做小人模拟现实的行人2 总方案的确定本次我们是通过采用基于虚拟仪器的交通灯控制系统的设计,自动控制十字路口四组红、绿交通灯的状态转换的方法,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口交通管理的自动化。绿灯亮时，准许车辆通行，行人通行。红灯亮时，禁止车辆通行，为交通安全提供保障。我采用的控制逻辑顺序如下（因为相对两个方向顺序一样，所以只列出了南北方向的逻辑顺序）：（1） 南北绿灯亮时东西红灯亮，南北人行红灯亮东西人行绿灯亮同时东西人行道行人过路（2） 南北绿灯闪烁规定时间后南北黄灯亮，此时东西人行绿灯闪烁（3） 南北红灯亮时东西绿灯亮，南北人行绿灯亮东西人行红灯亮同时南北人行道行人过路3 各基本单元原理及设计3.1 前面板的设计前面板是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。本课程设计中前面板比较简单，需要用28盏灯、一个停止按键即可。其中的28盏灯，在控件选板中选择指示灯，将它放在前面板合适的位置，单击鼠标右键，更改指示灯的属性，改变指示灯的大小和颜色，做出一个合适的指示灯，再用框将每组灯框起来，做成一个交通灯。在人行道位置用滚动条附件做模拟行人，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。前面板如图1所示图13.2定时信号的产生 时间等待在LabVIEW中的一个计时单元，它的图标与用途如图2所示。在函数选板的【编程】【定时】子选板中选择时间等待选定该单元。该单元等待指定长度的毫秒数，并返回毫秒计时器的值。连线0至毫秒计时值输入，可迫使当前线程放弃对CPU的控制。该函数进行异步系统调用，但函数节点却是同步操作的。所以，直至指定时间结束，函数才停止执行。图23.3 用枚举常量对动作顺序进行规定通过枚举常量可在程序框图上创建供用户选择列表（包含字符串标签及相应的整数值）。其和下拉列表类似，可以创建多个选择项供选择，本个程序创建了四项，如图3所示图3 3.4 每个条件的动作条件结构是LabVIEW最基本的结构之一，条件结构类似于文本编程语言中的switch语句或者ifthenelse语句。条件结构可以从【结构】子选板中创建，它的图标及功能如图3示。图4在条件结构中，选择端口相当于switch语句中的“表达式”，框图表示符相当于“表达式n”。编程时，将外部控制条件连接至选择端口上，程序运行时选择端口会判断送来的控制条件，引导选择结构执行相应框架中的内容。本程序共创建了四个条件，如图5所示图5当各组条件满足时，将执行各条件结构里的程序。每个条件结构里的程序基本相同。用需要点亮的灯与布尔真常量连接，不需要点亮的与布尔假常量连接，各结构里的程序略有不同，具体程序如图6图10所示第一阶段：枚举常量默认第一阶段为南北绿灯亮，此时东西红灯亮，南北人行红灯亮东西人行绿灯亮同时东西人行道行人过路图6 在这个条件中还有南北绿灯闪烁和东西行人过路的程序南北绿灯闪烁也用一个小的条件结构来实现图7东西人过路的小程序有一个for循环来实现图8第二阶段：南北黄灯亮，此时东西人行绿灯闪烁图9第三阶段：南北红灯亮时东西绿灯亮，南北人行绿灯亮东西人行红灯亮同时南北人行道行人过路图103.5循环的设计LabVIEW中的循环结构主要通过while和for循环实现。这两种循环的功能基本相同，但使用上有一些差别。for循环必须确定循环次数，循环一定次数后自动退出循环；而while循环不用确定循环次数，只需要指定退出循环的条件。本次课程设计中循环的次数不能确定，所以就用到了while循环。LabVIEW中的while循环相当于C语言中的while循环和dowhile循环。While循环可以从程序框图中的【结构】子选板中创建，while循环包括两个端口：条件端口和重复端口。它的功能、图标及说明如图11所示。图11每个循环中都有一个时间延迟，用来确定此循环是否结束，从而进行下一个阶段。如图12所示图124各个工作阶段截图这次所设计的十字路口交通灯有四种运行状态：南北绿灯亮，南北黄灯亮，南北红灯亮，东西黄灯亮（闪烁状态省略）运行状态一：南北绿灯亮时东西红灯亮，南北人行红灯亮东西人行绿灯亮同时东西人行道行人过路运行状态二：南北黄灯亮运行状态三：南北红灯亮时东西绿灯亮，南北人行绿灯亮东西人行红灯亮同时南北人行道行人过路运行状态四：东西黄灯亮5 体会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。此次设计以分组的方式进行，我们做的是十字路口交通灯系统。由于平时大家都是学理论，没有过实际开发设计的经验，虽然上课的时候讲过很多关于LabVIEW的应用，但课后也从没真正地应用过这个软件，对它一点都不熟悉，拿到的时候都不知道怎么做。但通过对LabVIEW进行了几天的摸索学习，我终于把作业设计做好了，并发现LabVIEW很实用。通过这次作业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，分组工作的方式给了我与同学合作的机会，提高了与人合作的意识与能力，同时也培养和发展了同学之间的感情，对此我感到非常欣慰。总之，在这次作业中我受益匪浅。在这个作业中，我真正的感受到了虚拟仪器的优越性，“软件即仪器”，仅仅在Labview上写入一些图形程序，就可以实现相应的仪器的功能，只需要借助一台计算机，一个LabVIEW软件，就可以实现很多仪器的功能，真的好方便！这真