虚拟仪器(哈工大)第二章LabVIEW概述

.,第二章LabVIEW开发环境介绍及编程入门,.,主要内容,2.1LabVIEW概述2.2LabVIEW的编程环境2.3LabVIEW编程入门,.,2.1LabVIEW概述,什么是LabVIEWLabVIEW软件的特点LabVIEW的应用,.,什么是LabVIEW?,LabVIEW(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench,实验室虚拟仪器工程平台)是美国NI公司推出的一种基于G语言(GraphicsLanguage,图形化编程语言)的虚拟仪器软件开发工具。,.,LabVIEW软件的特点（一）,所见即所得”的可视化技术建立人机界面。采用数据流编程模式，是能够同时运行多个程序的多任务系统。提供了丰富的用于数据采集、分析、表达及数据存储的函数库。提供如设置断点、单步运行,高亮执行等调试工具,使程序的调试和开发更为便捷。内置了PCI、DAQ、GPIB、PXI、VXI、RS-232和RS485在内的各种仪器通信总线标准的所有功能函数,支持数据采集卡和GPIB、串口设备、VXI仪器、PLC、工业现场总线以及用户特殊的硬件板卡。,.,LabVIEW软件的特点（二）,具有强大的外部接口能力，可以实现LabVIEW与外部的应用软件(如Word,Excel等)、C语言、WindowsAPI、MATLAB等编程语言之间的通信。强大的Internet功能,内置了便于应用TCP/IP、DDE、ActiveX等软件标准的库函数。支持常用网络协议,方便网络、远程测控仪器的开发。支持多操作系统平台可直接移植到其它平台上,.,LabVIEW的应用,应用于生产检测应用于研究和分析应用于过程控制和工业自动化应用于机器监控,.,2.2LabVIEW编程环境,LabVIEW7.0启动画面（演示）前面板和框图窗口主菜单栏简介快捷工具栏简介LabVIEW的操作模板工具模板（ToolsPalette）控制模板(ControlsPalette)功能模板(FunctionsPalette),.,VI基本组成,*程序前面板：交互式的用户界面*框图程序：是程序源代码，用模块代替普通函数。*图标/连接器（子VI）：可被高级VI调用的VI,.,课堂小结,本堂课主要介绍了，测试技术及虚拟仪器的概述。同时介绍了LabVIEW及其开发环境。,.,2.3LabVIEW编程入门（如何建立一个VI）,2.3.1前面板设计2.3.2构建程序框图2.3.3.如何建立子VI（编辑图标/连接器）2.3.3学习程序调试技术,.,例21：储液罐状态监控系统要求：1、监测一个储液罐的实际液位、温度、进口压力、出口压力2、用曲线图显示被测量液位随时间的变化情况3、液位超标时用指示器报警4、手动和自动两种方式调节储液罐的液位高度5、用调节步长按钮决定自动调节的快慢程度6、设计储液罐状态监控系统前面板,.,2.3.1程序前面板设计,前面板控件分类：控制件（Controls）：类似于仪器的输入器件，为框图程序提供数据。显示件（Indicators）：类似于仪器的输出器件，显示通过框图程序采集或产生的数据。,.,控制件与显示件的区别,数据流方向相反控制件的接线端子在右侧，而显示件的在左侧在程序框图中，控制件端口边框粗，而显示件的边框细。注：控制件和显示件之间可以相互转换。,.,前面板设计的主要问题,一、控件设置二、控件布置三、定制控件,.,一控件的设置,如何调出控件的快捷菜单：A:利用鼠标右键。B:利用工具模板的快捷菜单工具。右图为压力表的快捷菜单,.,属性对话框设置,.,数据范围设置,.,刻度设置,.,数据格式与精度设置,.,布尔量的设置,以例21的报警指示灯为例；其调入前面板时的缺省状态不一定能满足程序设计要求，需要对其进行设置。外观设置主要是设置指示灯开关两种状态下的颜色。,.,布尔量的动作方式设置,.,快捷键的设置（演示）,.,编辑键盘焦点顺序,.,其他设置,缺省值设置可见性设置颜色设置：利用调色工具图片调用颜色梯度条设置,.,二、前面板控件的布置,替换与删除（replace）改变控件的大小和控件比例化控件的排列组合与锁定控件,.,改变控件的大小和控件比例化,改变大小：控件比例化：控件的大小随前面板的尺寸变化方法：选中后，使用EditScaleObjectWithPanel注意：当前面板恢复时，比例化控件不一定能准确恢复原来的尺寸；比例化控件缩放时其他控件与它的相对位置不变；比例化控件的缩放遵循控件尺寸变化的一般约定。,.,控件排列,对齐控件分布控件,.,网格的应用,.,组合与锁定控件,组合与锁定控件的菜单都在工具条的Reorder按钮下组合控件（Group命令/Ungroup）锁定控件（Lock命令/Unlock）为防止设计好的VI控件被意外修改控件层叠,.,三、如何定制控件,创建自定义控件打开定制控件面板的方法有两种。通过新建对话框打开。在前面板控件上选中一个控件，使用快捷菜单命令AdvancedCustomize，会看到处于编辑状态的控件定制。,.,定制图标,.,2.3.2程序框图设计,程序框图内的对象节点端子连线软件设计,.,框图程序构成三要素,节点：是程序执行元素，类似于传统文本编程语言程序中的语句、操作符、函数或者子程序。端口：是在框图程序和前面板之间或者在框图程序的节点之间进行数据传输的接口。连线：连线是输入和输出端子间的数据通道，代表程序执行过程中的数据流。类似于普通程序中的参数,.,节点,函数节点Functions、SubVI（图标和可扩展节点）结构有顺序结构、选择结构、For循环和While循环几种结构。公式节点和表达式节点是两种特殊的结构属性节点用于设置对象属性,.,端口,控件端口图标端口数据类型端口节点端口节点连线的位置，即数据传输的端点结构端口常数,.,连线,线型LabVIEW用连线的形状和连线的颜色表示不同的数据类型手工连线常用方式自动布线帮助合理布置连线自动连线可以自动为放进框图的对象连线错误连线数据类型不对或数据流方向错误,.,软件设计,.,软件的层次结构,帮助我们了解软件层次结构的一个图形工具是LabVIEW的层次结构窗口,.,如何建立SubVI,构造一个子VI主要的工作就是定义它的图标和联接器（端口面板）建立子VI的两种方式直接建立选择部分，利用Edit菜单中的CreateSubVI命令,.,连接器（端口面板）设置,定义端口面板方法是，用鼠标右键单击面板窗口中的图标窗口，在快捷菜单中选择ShowConnector建立端口与控件的连接,.,子VI端口参数重要程度的划分,通过端口对应的快捷菜单中的ThisConnectionIs命令，分三种l必要参数Requiredl建议参数Recommendedl可选参数Optional,.,图标/连接器,图标/连接器是子VI被其它VI调用的接口。图标是子VI在其它程序框图中被调用的节点表现形式；连接器则表示节点数据的输入/输出端点，就象一个函数调用的参数。连接器端口与前面板的控制或显示一一对应。,.,VI程序的编辑与调试,VI的编辑：对象的选择、移位、删除、复制、标注、连线、坏线删除、对象排列、大小改变、颜色改变、故障定位等程序运行：连续、单步、高亮、探针工具的使用,.,LabVIEW在线帮助,上下文相关帮助窗口目录和索引浏览电子手册,.,数据流编程概念,在G语言中程序的执行是依靠数据沿规定路径传递来控制的，这种数据传递称为数据流。（演示）对一个节点而言，只有当它的所有输入端口上的数据都成为有效数据时，它才能被执行。当节点程序运行完毕后，它才把结果数据送给所有的输出端口，使之成为有效数据，并且数据很快从源送到目的端口。,.,习题：,1.创建一个VI程序，比较两个数,如果其中一个数大于或等于另一个数，则LED点亮。(提示：使用功能模板中的Comparison子模板-GreaterorEqual?函数),VI命名为Compare.vi2.创建一个VI程序,该程序完成的功能是：产生一个0.010.0的随机数与10.0相乘,然后通过一个VI子程序将积与100相加后开方,将结果