虚拟仪器实验指导书-2016版.docx

虚拟仪器技术实验指导深圳大学测控技术与仪器目 录实验一LabVIEW编程环境与基本操作实验1实验二LabVIEW编程的结构实验17实验三　LabVIEW编程的图形图表、数组与簇16实验四 LabVIEW编程的数据采集实验20实验五 NI ELVIS环境28实验六RC 瞬态电路和数字温度计设计35实验一LabVIEW编程环境与基本操作实验一、实验目的1．了解LabVIEW的编程环境。2．掌握LabVIEW的基本操作方法，并编制简单的程序。3．学习建立子程序的过程和调用子程序的方法二、实验原理1．虚拟仪器虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）是基于计算机的软硬件测试平台。虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，很容易构建，所以应用面极为广泛。20世纪80年代，随着计算机技术的发展，个人电脑可以带有多个扩展槽，就出现了插在计算机里的数据采集卡。它可以进行一些简单的数据采集，数据的后处理由计算机软件完成，这就是虚拟仪器技术的雏形。1986年，美国National Instruments公司（简称NI公司）提出了“软件即仪器”的口号，推出了NI-LabVIEW开发和运行程序平台，以直观的流程图编程风格为特点，开启了虚拟仪器的先河。2．2．LabVIEWLabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering）是一种图形化的编程语言，一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。图形化的程序语言，又称为“Ｇ”语言。使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程图或流程图。(1)LabVIEW应用程序的构成所有的LabVIEW应用程序，即虚拟仪器（VI），它包括前面板（front panel）、流程图（block diagram）以及图标/连结器(icon/connector)三部分。前面板前面板是图形用户界面，也就是VI的虚拟仪器面板，这一界面上有用户输入和显示输出两类对象，具体表现有开关、旋钮、图形以及其他控制（control）和显示对象（indicator）。框图ctrl+E框图提供VI的图形化源程序。在框图中对VI编程，以控制和操纵定义在前面板上的输入和输出功能。框图中包括前面板上的控件的连线端子，还有一些前面板上没有，但编程必须有的东西，例如函数、结构和连线等。框图中，对象的移动：shift+鼠标选择移动；对象的复制：ctrl+鼠标选择移动；对象的删除：鼠标选择，按退格；前面板与框图并排：ctrl+T图1.2与图1.1对应的框图。图标/连接器图标连接器图标/连接器是子VI被其它VI调用的接口。图标是子VI在其他程序框图中被调用的节点表现形式；而连接器则表示节点数据的输入/输出口，就象函数的参数。用户必须指定连接器端口与前面板的控制和显示一一对应。连接器一般情况下隐含不显示，除非用户选择打开观察它。(2)操作模板在LabVIEW的用户界面操作模板包括：工具（Tools）模板：在前面板或框图中按住Shift键并单击鼠标右键。控件（Controls）模板：在前面板激活状态，在前面板空白区单击右键。函数（Functions）模板：在框图激活状态，在框图空白区单击右键。(3)连线，连线工具流程图上的每一个对象都带有自己的连线端子，连线将构成对象之间的数据通道。因为这不是几何意义上的连线，因此并非任意两个端子间都可连线，连线类似于普通程序中的变量。数据单向流动，从源端口向一个或多个目的端口流动。不同的线型代表不同的数据类型。消除所有断线：ctrl+B(4)程序调试技术a)找出语法错误如果一个VI程序存在语法错误，则在面板工具条上的运行按钮会变成一个折断的箭头，表示程序不能被执行。点击它，LabVIEW弹出错误清单窗口，点击其中任何一个所列出的错误，选用Find功能，则出错的对象或端口就会变成高亮。b)设置执行程序高亮在LabVIEW的工具条上有一个画着灯泡的按钮，这个按钮叫做“高亮执行”按钮上。点击这个按钮使它变成高亮形式，再点击运行按钮，VI程序就以较慢的速度运行，没有被执行的代码灰色显示，执行后的代码高亮显示，并显示数据流线上的数据值。这样，你就可以根据数据的流动状态跟踪程序的执行。c)断点与单步执行为了查找程序中的逻辑错误，有时希望流程图程序一个节点一个节点地执行。使用断点工具可以在程序的某一地点中止程序执行，用探针或者单步方式查看数据。使用断点工具时，点击你希望