LabVIEW之七段数码管实验报告(正式版)

1 9 LabVIEWLabVIEW 程序设计基础程序设计基础 实验报告实验报告 实验题目 一位七段数码管显示 专 业 应用电子技术教育 师范 年级班别 13 级 2 班 组员姓名 指导教师 向英 二级学院 电子与信息学院 二 一六年三月三十一日 2 9 一位七段数码管显示一位七段数码管显示 实验目实验目的的 1 认识七段数码管并学习七段数码管的工作原理 2 学习在 NI ELVIS II 硬件实验平台 并通过 LabVIEW 程序控制数码管显示的 数字 3 学会使用 NI ELVIS II 的软件驱动 连接 NI ELVIS II 实验平台 编写 LabVIEW 程序 实验实验原理原理 利用 NI ELVIS II 硬件实验平台 采用元器件搭建硬件电路 编写 LabVIEW 程序框图与前面板控制窗口 然后运行程序以实现采用自动与手动两 种方式在数码管上显示数字的现象 1 1 了解数码管结构 了解数码管结构 图 1 一位七段数码管结构图 2 2 数码管原理及接线原理 数码管原理及接线原理 每个数码管的有 8 个段 a b c d e f g h h 是小数点 都分 别连到对应的 P0 P7 8 个数码管分别由 8 个选通信号 P0 P7 来选择 本实验 采用共阴极的七段数码显示器 将七段数码显示器的阴极连在一起 为了不让 数码管被意外烧掉 将 abcdefgh 七段数码管分别通过 100 的上拉电阻接入原 3 9 型实验平台中的数字 I O 口 a 接口接入上端数码管 b 接口接入右上端数码管 c 接口接入右下端数码管 d 接口接入下端数码管 e 接口接入右下端数码管 f 接口接入右上端数码管 当需要哪一段数码管发亮时 只需在 LabVIEW 的程 序控制中输入高电平 1 即可 2 2 数码管硬件接线原理图 数码管硬件接线原理图 1 2 P1 PIN2 K 3 f 9 g 10 e 1 d 2 K 8 c 4 b 6 dp 5 a 7 DS1 SMG 1 2 3 4 5 6 7 8 P2 R1100R R2100R R3100R R4100R R5100R R6100R R7100R R8100R 一一一一一一一 图 2 一位七段数码管连接图 图 3 一位七段数码管真值表 4 9 实验所需元器件实验所需元器件 所需元器件与器材 表 1 建立数码管显示电路的器件 序号序号名称名称数量数量主要用途主要用途 1电阻 100 8 个限流 2七段数码管1 个显示 3面包线若干连接电路 4NI ELVIS II 硬件实验平台 1作主板 5电脑1编程 实验步骤实验步骤 一 搭建硬件电路 一 搭建硬件电路 图 4 七段数码管硬件连接图 5 9 二 设计程序流程图二 设计程序流程图 运行 配置DAQ 数字通道 选择数字 写入DAQ 数字输出 数码管 显示对应数字 结束 循环显示数字 关闭DAQ 手动显示 是否 停止程序 否 是 是 否 开始 图 5 七段数码管程序流程图 设计思路的是利用应用数码管显示数字 采用两种方式控制输入显示 每位显示的数 字由实验者通过各自的数字输入框控制输入 0 9 的数值 各位数字的显示间相互独立 互 不影响 三 编写三 编写 LabVIEW 程序程序 6 9 搭建好硬件电路 接着进行软件的设置 通过NI ELVIS II 电脑软件平台上通过 编辑 LabVIEW 程序 完成控制数码管显示数字的程序 四 设计详情四 设计详情 1 1 前面板前面板设计设计 在工程的前面板中 我们先对其外观进行简单的设计 让其看起来比较顺 眼 可如下设计 图 6 前面板设计 在画图的过程中 单击鼠标右键在布尔整体控件中找到 数值显示控件 同时也可找到 找到停止按钮 放置在前 面板之中 并进行一定的前面板的布局 添加相应的标签转换某些功能 使用 有色边框进行前面板的美化 让其看起来更加人性化与美观 前面板包括数字 显示框和数字设定框 数字显示框显示六位数字 每位数字下对应一个数字设 定框 在每个数字设定框内随意输入一位 0 到 9 之间的数字 各数字间相互独 立 然后按下运行按钮时 显示框中将显示出设定的数字 2 2 程序框图程序框图设计设计 在设置完前面板后 可对程序框图面板进行逻辑设计 在默认 0 时 整体设计如下 7 9 图 8 程序框图设计 利用 DAQ 助手 的数字输出控制一位七段数码管的显示 采用发光二极管 的共阴极显示器 采用布尔量数组分别控制一位七段数码管每一段的亮灭 从 而达到手动显示和循环显示出 0 9 数值的不同效果 2 12 1 程序框图具体设计步骤 程序框图具体设计步骤 1 WHILE 循环结构 重复执行内部的子 程序框图 直到条件接线端 输入端 接收到特定 的布尔值 连线布尔值至 While 循环的条件接线端 右键单击条件接线端 在快捷菜单中选择真 T 时停 止或真 T 时继续 也可连线错误簇至条件接线端 右键单击条件接线端 在快捷菜单中选择真 T 时停 止或真 T 时继续 While 循环至少执行一次 在 While 循环的边框上单击鼠标右键弹出的快捷菜单 可实现 While 循环与 For 循环以及定时循环结构的 互换 图 1 1 2 条件结构 位于 函数 选板的 编程 结构 子选板上 条件结构包括一个或多个子程序框图 分支 结构执行时 仅有一个子程序框 图或分支执行 连线至选择器接线端的值可以是布尔 字符串 整数 枚举类 8 9 型或错误簇 用于确定要执行的分支 右键单击结构边框 可添加或删除分支 通过标签工具可输入条件选择器标签的值 并配置每个分支处理的值 注 总共要设计 0 9 个条件结构的配置 默认 0 配置的命名不用修改 只需要 在里面添加功能就行 3 DAQmx 创建虚拟通道 VI DO 数字输出 创建单 个或多个虚拟通道 并将其添加至 任务 该多态 VI 的实例分别对应于 通道的 I O 类型 例如 模拟输入 数字输出或计数器输出 测量或生 成操作 例如 温度测量 电压测量或 图 1 2 事件计数 或在某些情况下使用的传感器 例如 用于温度测量的热电偶或 RTD 4 DAQmx 写入 数字 1D 布尔 1 通道 1 采样 该节点用于将采集的数据写入指定的 任务或虚拟通道 与 DAQmx 读取 VI 节点类似 它相 当于读取的逆过程 它是一个多态 VI 在包含单个数 字输出通道的任务中 写入单个布尔值采样 通道可 包含一个或多个数字线 图 1 3 5 选择 比较函数 依据 s 的值 返 回连线至 t 输入或 f 输入的值 s 为 TRUE 时 函 数返回连线至 t 的值 s 为 FALSE 时 函数返回连 线至 f 的值 6 商与余数 计算输入的整数商与余数 7 或 计算输入的逻辑或 两个输入必 须为布尔值 数值值或错误簇 如两个输入都为 FALSE 则函数返回 FALSE 否 则返回 TRUE 8 按名称接触捆绑 返回指定名称的簇元素 图 1 4 2 22 2 排错检查排错检查 执行运行 找出有标注感叹号的或者红色线的地方 在设计不适当的地方 9 9 进行修改 直至修改到能完成所需要的功能为止 心得与体会心得与体会 通过这个实验让我深刻利用七段数码管的特性去了解和熟悉 NI ELVIS 原型实验板上的数字 I O 通道和 LED 通道 更进一步体现 USBNIELVIS 平台在电 子领域的强大与便利 我参照实物图接好电路 将一位七段数码管模块的接 入面包板的 DIO端口 启动运行 LabVIEWLED 数字显示程序 所有步骤都 完成后与 NI ELVIS II 平台上的数码显示管进行通信 在前面板上选择 自动 档 观察实验结果 接着再选择 手动档 输入 0 9 任意数字 观察实验结 果 在软件上将模式调节到 自动模式 执行 运行 RUN 时则会在实验箱 上看到数码显示管显示数字 其显示的数字为 0 9 轮流显示 当将模式调节 到 手动模式 则可以实现 0 9 任意数字的固定显示 通过这次实验 让我基本掌握了数码管显示的方法 采用 LabVIEW 编程 掌握 Labview 软件基本的使用技巧 实现串口通信调试的方法 了解 LabVIEW 函数选板中串口通信节点 包括 VISA