虚拟仪器实验指导书2015课案.doc

《虚拟仪器》 实验指导书 中南大学信息科学与工程学院 2015年3月  目 录 实验一 创建和编辑VI程序 1 实验二 变量、数组与簇 2 实验三 结构与属性控制 4 实验四 波形显示 5 实验五 字符串与文件I/O 6 实验六 数学分析与信号处理 7 实验七 数据采集卡配置及应用 8 实验八 应变测试 12 附录 LabVIEW软件安装 15  前 言 《虚拟仪器》实验分为软件实验部分和硬件实验部分实验一至实验六为软件实验部分，主要学习图形化编程软件LabVIEW的原理及编程方法，按照实验内容和要求进行操作，循序渐进地掌握VI程序及子程序的创建和调用，编辑和调试，各种结构图表图形和数组的使用，以及字符串和文件I/O的操作，熟悉LabVIEW的各种函数以及菜单，选项的作用和功能实验七至实验八为硬件实验部分，主要了解PCI-多功能数据采集卡的使用方法和采集通道设置，并创建VI程序控制数据采集卡的I/O操作，利用信号发生器产生信号，实时检测，显示测量数据及波形，并写出实验报告。在教学上，让学生学会使用LabVIEW系统的在线帮助，以获得更快更详细的帮助信息，帮助理解和掌握所学的内容。实验注意事项：请同学们在根目录下建立一个自己的文件夹，把课堂练习的文件存在该文件夹中。同学们在使用LabVIEW系统自带的示例程序后，关闭时不可保存，以免改动原文件，但可以用另存的方式保存在其它文件夹中（如同学自己的文夹）。在硬件实验中，信号发生器的输出幅度不要超过±V，千万注意连接板的各导线之间不要短路，以免发生故障。实验一 创建和编辑VI程序实验目的熟悉LabVIEW的运行环境前面板窗口框图窗口模板菜单和命令学会创建VI程序掌握编辑VI程序的方法。实验原理1）VI（虚拟仪器有三个主要部分：前面板程序框图和图标/连接口。前面板指定VI的输入量和显示VI的输出量。控制器指定输入量，指示器显示输出量，VI的控制器和指示器放置在前面板窗口。程序框图是由节点，端口和连线组成的可执行代码，在程序框图中，控制器端口的边框比指示器端口的要粗一些。要使控制器改为指示器（或指示器改为控制器），在程序框图端口和面板对象上弹出菜单选择Change to Indicator（或Change to Control）。图标/连接口是调用子程序和数据传输的端口。2）模板可方便快捷地提供各种常用的工具和函数，模板分为工具模板，控制模板，功能模板。使用工具模板访问操作工具，编辑工具和调试工具来操作VI。使用控制模板在面板窗口中放置控制器和指示器，在面板窗口的空白处点右键可弹出控制模板。使用功能模板在框图窗口中放置节点（函数和VI子程序）。在窗口内放置对象时可在框图窗口内点右键弹出功能模板。3）在独立组件上点右键可以访问其弹出菜单，在对象的各个部分均可采用点右键的方式来访问各自的弹出菜单，方便快捷地进行选项设置。实验内容（1）熟悉LabVIEW的运行环境前面板窗口框图窗口模板菜单和命令。可以通过使用各种LabVIEW Online Help Windows选项和Help Window选项来了解前面板和程序框图对象及其特征（）（）实验实验目的。实验原理1）本地变量、全局变量的创建 本地变量的创建有两种方式： ① 在Function→Structure→Local Variable→Select Item ② 选定前面板对象按右键→Creat→Local Variable 全局变量用于不同VI间传递数据。全局变量的创建步骤： ① 选中Function→Structure→Global Variable，将图标放入程序框图中。 ② 双击全局变量图标，打开其前面板。在控制模板中选择需要的前面板对象，放入全局变量的前面板中。 ③ 保存这个全局变量，文件名后缀.gbl。关闭全局变量前面板窗口。完成全局变量创建。 ④ 将鼠标切换至操作工具状态，选中全局变量图标，按右键选择Select Item，菜单列出全局变量所包含的所有对象，根据需进行选择。 （2）数组的创建与使用 数组是LabVIEW常用的数据类型之一。数组的由索引、数据和数据类型构成。一个数组可以是一维或者多维，通过数组索可以引访问其中的每个元素。索引的范围从0到n-1。数组的元素可以是数据、字符串等，但所有元素的数据类型必须一致。 数组的创建步骤： ① 从Controls→ArrayCluster中选择数组框架，放入程序框图中； ② 选择相应的数据类型放入数组框架中； ③ 数组创建之初都是一维的，如要二维以上的数组，用鼠标在数组索引左下角向下拖动，或在数组的右键弹出菜单中用Add Dimension添加维数。 数组的使用： 对一个数组进行操作，无非是求数组的长度、取出数组中的元素、替