电子时钟设计报告

1、. LabVIEW课程设计报告课设题目：电子时钟姓 名：xxxx学 号：xxxxxxxxxxxxx学 院：xxxxxxxxxxxx班 级：xxxxxxxxxxx指导老师：xxxxxxxxx目 录1 目的及基本要求22 电子时钟原理23 电子时钟设计和仿真33.1 具体设计步骤43.2 前后面板83.3 设计中遇到的问题104 结果及性能分析104.1 运行结果114.2 性能分析121 、目的及基本要求 熟悉LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW的虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧，运用专业课程中的基本理论和实践知识，采用LabVIEW开发工具,实现电子时钟的设计和仿真。要求通过本课程设

2、计使学生熟悉LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW的虚拟仪器设计原理、设计方法和实现技巧，使学生掌握通信系统设计和仿真工具，为毕业设计做准备，为将来的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。 本课程设计要求实现电子时钟的设计与仿真，即通过获取电脑的系统时间，并分离出给数字，在通过简易字符串显示。数字的显示主要是字符串显示组成，显示不同的数字主要通过其条件值不同的值控制，将0-9对应的显示值依次存入字符串里，即可让其显示不同的值。以此类推，可以实现九位数字即0到9的可视化显示。而且要求实现时钟功能多样化，比如加入显示星期，甚至实现闹钟功能等，做到界面简约而生动，方便操作和用

3、户理解。2 、电子时钟原理由于电子时钟在现实生活、工作中，特别是在科学研究工作中有非常很重要的、广泛的应用。在这种情况下，对电子时钟的研究和制作、仿真是十分很重要。本文就对基于LabVIEW的电子时钟的设计与仿真做详细的说明。本课程设计要求实现电子时钟的设计与仿真，即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。数字的显示主要是字符串显示组成。显示不同的数字主要通过其符合条件值不同的值控制，将0-9对应的字符串显示值依次存入简易字符串里，可让其显示不同的值。如显示“0”提取字符串的赋值给字符串显示。以此类推，可以实现九位数字即0到9的可显示。电子时钟的基本设计思路是通过可以获取时

4、间的控件来获取相关信息，如：年、月、日、星期、时、分、秒等，可以返回当前时间的时间标识。LabVIEW将时间标识计算为自1904年1月1日星期五12:00 a.m（通用时间）以来的秒数。使用转换为双精度浮点数函数，将时间标识的值转换为精度较低的浮点数。取得的值最终为整型数据，利用除数取余即可分离个十位。设计中要用到自动获取时系统时间的控件、指示灯、获取日期/时间（秒）、格式化日期/时间字符串、截取字符串、While循环、条件结构（Case结构）、常量、局部变量、真常量、假常量等等，通过基本的连接就制作好一个电子时钟了。自动获取时系统时间的控件主要是用来获取时间和分离时间，格式化日期/时间字符串

5、：使用时间格式代码指定格式，按照该格式将时间标识的值或数值显示为时间。时间格式代码包括：%a（星期名缩写），%b（月份名缩写），%c（地区日期/时间），%d （日期），%H（时，24小时制），%I（时，12小时制），%m（月份），%M （分钟），%p（am/pm标识），%S（秒），%x（地区日期），%X（地区时间），%y（两位数年份），%Y（四位数年份）等。并利用常量和偏移量截取字符串由简易字符串输出，时间输出和日期输出都同理。如下图所示，即最终显示效果图图1 电子时钟效果图3 、电子时钟设计和仿真首先熟悉虚拟仪器的设计思想，而后便可着手进行电子时钟的相关设计，控件架构以及函数设置。 3.1

6、具体设计步骤1.时间设置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2 时间设置控件图 2.时间显示通过除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，取出各位数字后，并不可直接显示，要通过统一字符串显示。即可显示数字“0”。但在显示时间的时候，直接在字符串里显示。这其中包括截取字符串，截取字符串即返回输入字符串的子字符串，从偏移量位置开始，包含长度个字符。连线板显示了该多态函数的默认数据类型。字符串是输入字符串，偏移量是起始位置并且必须为数值。 字符串中第一个字符的偏移量为0。如没有连线或小于0，则默认

7、值为0。长度必须为数值。如长度没有连线，则默认值为字符串长度减去偏移量。子字符串如偏移量大于字符串的长度，或长度小于等于0，则值为空。如长度大于或等于字符串长度减去偏移量，则子字符串是从偏移量开始的剩余部分。函数如下所示： 图3 简易字符串显示 图4 时间显示控件图4.星期显示 数字时钟具备显示星期的功能，一周分为七天，从星期一一直到星期天，相关控件如下： 图6 星期显示控件图 5日期显示即通过数字时钟显示当前年、月、日，由于年份要用四位数来表示，月份和日期各用两位数来表示，直接用字符串来显示，需要先将由系统得到的时间转换为字符串数值然后输出，部分控件图如下：图7 日期显示控件图 6闹钟设置为

8、保证电子时钟功能多样性，可以加入闹钟，从而极大丰富时钟的功能和人性化程度，即通过定时，在定时时间到时，可以相应发出声音，从而起到闹钟的功能。部分控件图如下： 图8 闹钟设置控件图 8退出设置按Esc之后，停止并退出，如下图所示： 图11 退出控件图3.2 前后面板 1.前面板 图12 前面板 2.程序框图图13 系统程序框图3.3 设计中遇到的问题 由于是第一次进行LabVIEW的课程设计，缺乏相关的设计经验，因此一开始的时候确实无从下手。但是经过老师和同学的指点，包括自己独立思考与查阅相关资料，我渐渐对这个软件熟悉了，并且觉得图形化编程的好处实在是非常多的。 设计电子时钟期间，我确实遇到了许

9、多的问题。由于对编程软件的不熟悉，导致在找相关控件时花费了许多时间，而且常常找到的是错误的控件，这直接造成程序运行失误。这一点在熟悉软件之后，好了很多。其次，在熟悉设计原理的时候，由于对相关逻辑关系以及函数关系的不太熟悉，也绕了不少弯子。后期，在总体完成电子时钟的设计后，基本功能都得到了实现，但是一直显得不太美观。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

10、的关系，没有做得更好。这一点很遗憾，但愿有机会可以弥补。总体来说，设计过程遇到的问题不少，但是收获也更多。在学习了信号与系统、通信原理等课程之后，这实在是一个极好的学习机会与动手机会，也算是为大四的毕业设计做了一个良好的准备，于我而言，受益良多。4、 结果及性能分析4.1 运行结果 1.从当前系统获取时间后，运行如下：4.2 性能分析从大体上说，本设计实现的电子时钟实现了大部分的功能，除了最基本的显示年、月、日、时、分、秒之外，还可以显示时段和星期，甚至还可以实现闹钟定时的功能，而且增加了自定义时间控制的功能。而且界面设计美观而简约，布局也还算合理，操作也足够简单。由于LabVIEW轶件的优越性，用它来制作和仿真电子钟是很方便的，是其它轶件不可比拟的。这次制作电子钟，所用的控件不多，主要用到了简易字符串、获取日期/时间（秒）、格式化日期/时间字符串、截取字符串、While循环、条件结构（Case结构）、常量、局部变量、真常量、假常量等等，通过基本的连接就制作好一个电子时钟。在仿真时，通过和计算机时间的对