走进LabVIEW图形化编程

1、1走进走进LabVIEW图形化编程图形化编程3您将会从本次课程中掌握：您将会从本次课程中掌握： 虚拟仪器技术理念 LabVIEW开发环境与基本操作 使用LabVIEW构建温度监控系统 LabVIEW模块与工具包 更多学习资源4以以LabVIEW为核心的虚拟仪器技术为核心的虚拟仪器技术自动化测试自动化测试 工业控制工业控制嵌入式设计嵌入式设计软件自定义软件自定义模块化模块化 I/O5应用案例：波音公司客机噪声定位系统应用案例：波音公司客机噪声定位系统应用应用波音公司使用LabVIEW与9台PXI机箱实现超过300通道振动信号的同步采样与分析，成功降低了客机起飞时的噪声NI 产品产品LabVIEW

2、, PXI“使用NI软硬件平台，我们成功构建在多台机箱间分布的高性能，低成本的灵活性振动信号采集系统，通道间实现紧密同步，并可以提供更多通道的扩展性。“ - James Underbrink, 波音公司声音振动与污染试验室6应用案例：奥运鸟巢体育场结构监测应用案例：奥运鸟巢体育场结构监测应用应用基于LabVIEW与CompactRIO平台，对2008北京奥运体育场进行连续时间振动监测，包括结构模型验证、监测突发事件等工作。NI 产品产品LabVIEW, CompactRIO“不到一年的时间里，我们以LabVIEW和CompactRIO为计算平台实现了一个嵌入式监测系统，其在准确度、价格以及灵活

3、性等方面的竞争力是无与伦比的。 ” Chrise Mcdonald CGM 工程公司. . .Kinemetrics Seismic SensorscRIO7什么是什么是LabVIEW?8 图形化的多线程编程方式和用户界面 高效、方便地实现采集、分析和显示数据 大量的内置函数用于I/O,视觉,运动,和控制 支持多核技术 NI LabVIEW 图形化的开发环境图形化的开发环境920052006200320041998200019931997199019921986LabVIEW 1.0MacintoshLabVIEW 2.0编译语言程序LabVIEWSun, WindowsLabVIEW 3.0

4、多平台LabVIEW 4.0专业化开发LabVIEW 6i联网LabVIEW 5.0实时LabVIEW 7 ExpressPDA 和 FPGALabVIEW嵌入式和 DSPLabVIEW 8.20简体中文版LabVIEW 8分布式智能 持续持续20多年的创新与发展多年的创新与发展LabVIEW 8.5多核处理器状态图模块20072008LabVIEW 8.6引领并行技术时代的编程标准10持续持续20多年的创新和发展多年的创新和发展200520062003199820001993199719901986LabVIEW 1.0MacintoshLabVIEW 2.0编译语言程序LabVIEW 3.

5、0多平台LabVIEW 4.0专业化开发LabVIEW 6i网络技术LabVIEW 5.0实时技术LabVIEW 7 ExpressPDA 和 FPGALabVIEW 8.2020周年纪念版简体中文版LabVIEW 8分布式智能2008LabVIEW 8.6多核、FPGA、无线2009LabVIEW 200911中国地区数据采集和仪器控制领域最常用的软件中国地区数据采集和仪器控制领域最常用的软件Error: 4.5%Reed机构2005年调研结果12LabVIEW 编程环境编程环境13LabVIEW 开发环境开发环境“VI” = 程序 or 子函数“前面板” = 用户界面“程序框图” = 代码

6、14LabVIEW 控件控件 旋钮 波形图表 按钮 数字显示器 滑竿 温度计 自定义控件前面板前面板15查找前面板控件查找前面板控件or 在前面板右键鼠标 按层次浏览控件 按 启动“快速放置” 根据控件名搜索控件选板控件选板控件控件 “快速放置快速放置”前面板前面板16标准标准 VI 与与 Express VI程序框图程序框图Configuration BasedExpress VIStandard VIs17数据流编程数据流编程123本VI需要等所有输入都有值才会执行本VI执行后，输出值继续传至控件终端这两个Simulate Signal VI同时执行123程序框图程序框图18连线与数据类型

7、连线与数据类型 通过连线连线实现程序框图间的数据传递 连线具有不同的颜色，不同样式以及厚度，取决于它们的数据类型 断线表示两端数据类型不一致18单值1D 数组2D 数组实数型 整型 字符串型程序框图程序框图19执行控制结构执行控制结构While 循环For 循环不断循环直到停止条件为True运行 N 次 允许相同代码反复运行多次 停止条件各结构不同程序框图程序框图20查找程序框图查找程序框图VIor函数面板函数面板函数函数 “快速放置快速放置” 程序框图中按鼠标右键 按层次浏览VI 按 “ctrl + space” 启动 “快速放置” 按VI名搜索程序框图程序框图21指导型演示指导型演示: 创

8、建一个简单创建一个简单VI 使用基本LabVIEW对象 仿真信号与显示22内置编程相关工具内置编程相关工具高亮执行显示程序框图自动清理即时帮助23指导型演示指导型演示: 使用编程工具使用编程工具 使用高亮执行显示、即时帮助及程序框图自动清理24基于基于LabVIEW实现实现数据采集数据采集25基于基于PC的数据采集系统的数据采集系统 (DAQ) 26NI DAQ 平台平台PCIPXIUSBWirelessCompactDAQ同一应用程序, 多种目标硬件27Signal ProcessingControlsCircuitsMeasurementsNI myDAQ学生动手创新实践平台学生动手创新实

9、践平台28Integrated DMMV, I, , DiodeUSB Bus Powered3.5mmAudio In/Out8 Digital In/Out15 V and 5VPower SupplyAnalog In/Out2 ch, 200ks/sPlug & Play InstrumentsDMM * Oscilloscope * Func GenBode * DSA * ARB * Digital I/OComputer InterfaceLabVIEW usingNI DAQmx1 Counter29本次选用本次选用 DAQ 系统系统混合搭配超过混合搭配超过50种模块种

10、模块可热插拔模块可热插拔模块NI CompactDAQ 平台平台30本次选用本次选用 DAQ 系统系统31基于基于CompactDAQ实现车门噪声分析实现车门噪声分析NI 产品产品LabVIEW, CompactDAQ应用应用SM 仪器公司使用LabVIEW和CompactDAQ平台设计便携式“声学照相机”分析汽车测试中的噪声定位32练习练习: 实现温度测量实现温度测量 采集温度信号 于波形图中即时显示33分析与信号处理分析与信号处理34LabVIEW 强大的信号处理分析能力强大的信号处理分析能力 内置1000多个信号处理、分析与数学运算函数 频域分析、信号生成、数学计算、曲线拟合插值等 基于

11、文本的数学运算 (MathScript) 多个面向特定应用的工具包（声音与振动、JTFA等） 与数学分析标准软件的接口35使用分析函数使用分析函数VI基于配置的基于配置的Express VI可编程的底层可编程的底层VI基于文本的基于文本的MathScript节点节点36高级分析案例高级分析案例第一台思维控制的轮椅第一台思维控制的轮椅“LabVIEW 通过提供一个直观的图形化编程方式简化开发与创新的过程；我们可以忽略底层的编程细节，而将主要精力放在创新上。”- Michael Callahan, CEO, AmbientNI 产品产品LabVIEW信号处理USB DAQ应用应用Illinois大

12、学的工科学生借助LabVIEW成功开发了将思维转译为控制命令的设备。37练习练习: 添加分析与输出添加分析与输出 采集温度信号 求均并监控 根据警报值输出38报表生成与数据表达报表生成与数据表达39有效的数据表达与存储有效的数据表达与存储数据可视化数据可视化 内置用户界面控件 波形图与波形图表 远程应用程序控制报表生成与数据存储报表生成与数据存储 文件 I/O 功能 基于HTML的报表生成 Microsoft Word and Excel 报告40LabVIEW 支持的存储类型支持的存储类型 ASCII Binary HTML XML LVM TDM(S) * Excel Word Datalog 数据库41练习练习: 写入文件写入文件 采集温度信号 求均并监测 根据警报值输出 写入文件42LabVIEW 无处不在无处不在43附加工具包计算模式模块部署对象44报表生成工具包声音与振动工具包高级信号处理工具包数据库连接工具包控制设计工具包系统辨识工具包频谱分析工具包调制解调工具包附加工具包附加工具包灵活而专业灵活而专业45附加工具包计算模式模块部署对象46