虚拟仪器Labview使用教程课件

1虚拟仪器技术及应用

自动化学院

吴卓葵

仲恺农业工程学院

22虚拟仪器软件开发平台

仲恺农业工程学院

32.2LabVIEW编程初步

2虚拟仪器软件开发平台

42.2.1LabVIEW的基本VI介绍

2.2LabVIEW编程初步

51.基本VI的组成

（1）LabVIEW中开发的应用程序称为虚拟仪器（VirtualInstruments）程序，简称VI，文件扩展名为.vi。

（2）VI示例

6（3）一个基本的VI包括：

①前面板（FrontPanel）

②框图程序（BlockDiagram）

③图标/连结端口(Icon/Connector)例如：求两个数的和与差

1.基本VI的组成

前面板

框图程序

71.基本VI的组成

图标\连接端口

图标/连接端口有什么作用？

8a.前面板（FrontPanel）是图形化的用户界面，可以形象地描述为真实仪器的面板。

前面板

框图程序

例如：求两个数的和与差

①前面板（FrontPanel）

9b.前面板（FrontPanel）上有两类控件：

I.一类是用于用户输入的控件，称为控制型控件（Control）；

II.另一类是用于显示输出的控件，称为指示型控件(Indicator）。前面板

框图程序

例如：求两个数的和与差

控制型控件

指示型控件

①前面板（FrontPanel）

10a.每个前面板（FrontPanel）都有一个与之对应的框图程序（BlockDiagram），框图程序（BlockDiagram）是VI程序的源代码，是图形化的源代码。

前面板

框图程序

例如：求两个数的和与差

②框图程序（BlockDiagram）

11b.前面板（FrontPanel）中的控件在框图程序（BlockDiagram）中都有一个对应的端口（Terminal）。

前面板

框图程序

例如：求两个数的和与差

控制型控件

指示型控件

端口

②框图程序（BlockDiagram）

12c.除了端口（Terminal）、框图程序（BlockDiagram）的组成还包括（

）和（

）。

前面板

框图程序

例如：求两个数的和与差

数据连线

节点

端口

②框图程序（BlockDiagram）

节点（Node）

数据连线（Wire）

13d.前面板（FrontPanel）和框图程序（BlockDiagram）是怎样配合的？

①前面板的控制型控件（Control）用以用户输入；

②通过端口（Terminal）的绑定作用将输入数据传递给框图程序；

③输入数据通过数据连线（Wire）和节点（Node）运算出结果后传递给指示型控件端口（Terminal）；

④再通过端口的绑定作用将结果显示在前面板的指示型控件（Indicator）反馈给用户。

前面板

框图程序

②框图程序（BlockDiagram）

14端口（Terminal）使数据在（

）和（

）之间、节点和节点之间顺利地传递。

（a）端口（Terminal）

前面板

框图程序

例如：求两个数的和与差

框图程序

前面板

15a)节点（Node）是程序的执行元素，相当于文本语言中的（

）、（

）或（

）。

前面板

框图程序

例如：求两个数的和与差

节点

（b）节点（Node）

语句

函数

子程序

16b）LabVIEW有4种节点类型：

1）函数（Functions）

2）结构控制（Structures）

3）代码端口（CIN、DLL)4）子VI

（b）节点（Node）

17执行各种数学运算、文件输入/输出等基本操作的节点，

是编译好的机器代码，意味着（

）。

1）函数（Functions）

前面板

框图程序

例如：求两个数的和与差

节点

节点代码不能修改

18用来实现结构化程序控制，如循环控制、条件控制等。

如循环控制For(i=0;i<N;i++)。

2）结构控制（Structures）

19代码端口（CIN、DLL）是框图程序与C语言程序或动态链接库的接口。

3）代码端口（CIN、DLL）

C语言写的代码可以封装成一个节点图标在LabVIEW中被调用

ucadconverse(){uci,addata1,addata2;CLK=0;_nop_();CS=0;DOUT=1;_nop_();CLK=1;_nop_();CLK=0;_nop_();……

}20用户自己编写的一个VI程序，可以将其封装成函数节点（Functions）的形式供用户调用。

它与函数节点（Functions）的区别是（

）。

4）子VI用户可以修改子VI节点代码

21代表程序执行过程中的数据流，定义了框图程序（BlockDiagram）中的数据流动方向。

为什么线条的颜色不一样？

用不同的线型和颜色区分不用的数据类型。

（c）数据连线（Wire）

222.2.2LabVIEW的基本开发环境

2.2LabVIEW编程初步

231.启动界面

LabVIEW7Express的启动界面

单击，会生成一个新VI，新VI包括前面板窗口、框图程序窗口

241.启动界面

新的VI界面

前面板窗口

框图程序窗口

251.启动界面

标题栏

菜单栏

工具栏

26练习

（1）使用LabVIEW创建一个新的程序，并进行如下操作：

①关掉框图程序（BlockDiagram）窗口，再次打开框图程序窗口。

②寻找该文件的图标/连接端口（Icon/Connector）。

272.窗口主菜单

包括文件(File)、编辑(Edit)、操作(Operate)、工具(Tools)、浏览(Browse)、窗口(Windows)、帮助(Help)。菜单栏

283.窗口工具栏

（1）前面板窗口工具栏如下图：

293.窗口工具栏

图标

名称

功能说明

运行按钮

单击此按钮运行VI。当执行按钮变为

形状时，表明VI有错误，不能运行。单击该按钮，可弹出ErrorList对话框，提示VI中的错误。

连续运行按钮

单击此按钮可使VI程序连续地重复执行。

303.窗口工具栏

图标

名称

功能说明

停止运行按钮

单击此按钮可停止运行VI。

暂停按钮

单击此按钮可暂停VI执行，再次单击此按钮，VI又继续执行。

31练习

（1）打开文件“程序调试程序.vi”，进行运行、连续运行、暂停、停止操作。

323.窗口工具栏

图标

名称

功能说明

文本字体设置按钮

点击右边的小按钮将弹出一个下拉式的列表，该列表可以设置字体的格式。

333.窗口工具栏

图标

名称

功能说明

对齐列表框

首先选定需要对齐的对象，然后单击此按钮，可设置对象之间的对齐方式。

分布列表框

单击此按钮，可选择图标的分布方式，如对象之间的间距等。

343.窗口工具栏

图标

名称

功能说明

层叠列表框

为选定对象重新设定在窗口中的前后叠放顺序。

35练习

（1）打开文件“控件排列.vi”，进行如下操作：

①将里面的3个数值指示型控件等间隔顶端对齐排列，然后将其放置在方形装饰控件上面。

②设置文字“Numeric2”的字体大小为24，颜色为红色。

363.窗口工具栏

（2）框图程序窗口的工具栏与前面板的稍微不一样。

高亮、单步步入、单步步过、单步步出

就是增加了4个调试按钮。

373.窗口工具栏

高亮、单步步入、单步步过、单步步出

图标

名称

功能说明

高亮显示执行按钮

单击此按钮，可动态显示VI执行时数据的流动。

383.窗口工具栏

高亮、单步步入、单步步过、单步步出

图标

名称

功能说明

单步步入按钮

单击此按钮，按节点顺序单步执行程序，每单击一次，程序执行一步。如果节点为一个子程序或结构，则进入子程序或结构内部执行单步运行方式

。

单步步过按钮

单击此按钮，按节点顺序单步执行程序（不进入循环，SunVI内部）。

单步步出按钮

单击此按钮，退出单步执行，进入暂停状态。

39练习

（1）打开文件“程序调试程序.vi”，并切换到框图程序，进行高亮、单步步入、单步步过、单步步出等操作。

402.2.3LabVIEW的模板

2.2LabVIEW编程初步

412.2.3LabVIEW的模板

在LabVIEW的开发环境中，程序的创建主要依靠三个模板：

1.工具模板（ToolsPalette）

2.控件模板（ControlsPalette）

3.函数模板（FuntionsPalette）

421.工具模板（ToolsPalette）

（1）认识工具模板

431.工具模板（ToolsPalette）

（2）工具模板的作用：

提供了用于创建和编辑前面板和框图程序中的对象所需的各种工具。

441.工具模板（ToolsPalette）

（3）工具模板的调用方法：

Windows→ShowToolsPalette

45（4）工具模板中各图标对应功能

图标

名称

功能

1操作工具

用于操作前面板控件数值和字符的工具。将其移动到文本、字符串或数字控件，光标形状变成

，点击一下即可输入字符或数字。

2定位/调整大小/选择工具

用于选择、移动或改变对象的大小。当它位于前面板控件的边角时，可以改变前面板控件的大小。

3文本编辑工具

用于输入标签文本或者创建自由标签。当创建自由标签时它会变成相应形状。

4连线工具

用于在框图程序上连接对象。

465快捷菜单工具

用鼠标左键可以弹出对象的弹出式菜单。

6窗口平移工具

使用该工具就可以不需要使用滚动条而在窗口中平移。

7设置／清除断点工具

使用该工具在VI的框图程序中设置断点。若使用该工具在已设置断点处点击，则可以清除断点。

8数据探针

可在框图程序上的数据流线上设置探针。通过探针窗口来观察该数据流线上的数据变化状况。

9颜色提取

使用该工具来获取已染色对象的颜色，用于编辑其他的对象。

10颜色设置

用来给窗口中的对象定义颜色。

（4）工具模板中各图标对应功能

471.工具模板（ToolsPalette）

自动选择

注意：工具模板中有个操作项相当重要。

48练习

（1）打开文件“程序调试程序.vi”，同时打开其框图程序，进行如下操作：

①调出工具模板（ToolsPalette），如果存在，关闭再打开；

②设置数据探针，设置断点，并运行查看其效果。

（2）创建一个空白vi文件，放入1个数值控制型控件，改变其大小、修改其标签显示为“数值输入控件”，设置标签底色为红色，设置其输入数值为“100”。

492.控件模板（ControlsPalette）

（1）认识控件模板

502.控件模板（ControlsPalette）

（2）控件模板的作用

用来创建前面板的各种控制型控件和指示型控件。

只在前面板有控件模板

512.控件模板（ControlsPalette）

（3）控件模板的调用方法

Windows→ShowControlsPalette

52（4）控件模板中的子模板功能

图标

子模板名称

功能

1数字子模板

提供各种数值控制和指示控件，如滑动杆、滚动条、旋钮、转盘和数值显示框等。

2布尔量

提供各种布尔型的控制和指示控件。包含各种开关、按钮以及指示灯等。

3字符串和路径

用于创建文本输入框和标签、输入和返回文件或目录的地址。

4数组和簇

数组和簇的控制和显示控件。

532.非数值数据类型

structdate/*定义结构体*/{intday，month，year;};簇相当于结构体

545列表和表格

表格形式数据的控制和显示控件。

6图形显示

显示数据结果的趋势图和曲线图控件。

7环与枚举

环与枚举的控制和显示控件。

8容器

分页控件、子面板控件、ActiveX控件。

9输入/输出

与VISA、IVI、DAQ有关的数据源及通道名称。

10对话框控件

这组控件和其它子模板的控件类似，只是外形有些差别。

（4）控件模板中的子模板功能

55（4）控件模板中的子模板功能

11经典控件

经典控件，指以前版本软件的控件图标。

12参考号

LabVIEW对文件、目录、设备等操作都需要一个参考号标示，这个子模板包括各类参考号。

13装饰

用于对前面板进行装饰的各种图形对象。

14从文件系统选择控件

调用存储在文件中的控件。

15用户控制

把控件放在\NationalInstruments\LabVIEW7.0%user目录中时，将出现在这个子模板中。

56练习

（1）打开文件“控件模板.vi”，进行如下操作：

①调出控件模板（ControlsPalette），如果存在，关闭再打开；

②点击控件模板的AllControls项，进入新的界面后点击观察里面的每个项目。

573.函数模板（FunctionsPalette）

（1）认识函数模板

583.函数模板（FunctionsPalette）

（2）函数模板的作用

存放设计框图程序时常用的可直接调用的节点。

只在框图程序有函数模板

593.函数模板（FunctionsPalette）

（3）函数模板的调用方法

Windows→ShowFunctionsPalette

60（4）函数模板中的子模板功能

图标

子模板名称

功能

Structure（结构）

包括程序控制结构命令，以及全局、局部变量。

Numeric（数值运算）

包括各种常用的数值运算

。

Boolean（布尔运算）

包括各种逻辑运算符以及布尔常数。

String（字符串运算）

包含各种字符串操作函数、数值与字符串之间的转换函数。

61（4）函数模板中的子模板功能

图标

子模板名称

功能

Array（数组）

包括数组运算函数、数组转换函数，以及常数数组。

Cluster（簇）

包括簇的处理函数，以及簇常数等。

Comparison（比较）

包括各种比较运算函数。

Time&Dialog（时间和对话框）

包括对话框窗口、时间和出错处理函数等。

62（4）函数模板中的子模板功能

图标

子模板名称

功能

FileI/O（文件输入/输出）

包括处理文件输入/输出的程序和函数。

Waveform（波形）

各种波形处理工具。

Analyze（信号分析）

信号分析、时域及频域分析功能模块及数学工具

InstrumentI/O（仪器输入/输出）

包括GPIB、串行、VXI仪器控制的程序和函数，以及VISA的操作功能函数。

63（4）函数模板中的子模板功能

图标

子模板名称

功能

ApplicationControl（应用控制）

包括动态调用VI、标准可执行程序的功能函数。

Graphics&Sound（图形和声音）

包括3D、OpenGL、声音播放等功能模块

C