虚拟仪器课程设计正文

成绩

课程设计说明书Array

课程设计名称：虚拟仪器课程设计

题目：基于LabVIEW的超声波倒车系统学院：机械工程学院

学生姓名：Xxxxx

专业：测控技术与仪器

学号：xxxxx08

指导教师：王孝平

日期：2016年 7 月 12 日

摘要：本系统以AT89C51单片机为主控，利用HC-SR04超声波模块进行距离测量。超声波模块采集到的数据发送到单片机，单片机进行相关处理后通过串口发送到电脑上显示，在电脑上利用LabVIEW设计上位机软件，实现数据的实时显示与报警提示功能。整个系统采用模块化设计，包括超声波测距模块、单片机最小系统模块、串口发送模块以及上位机设计模块。软件设计主要包括主程序设计、发射端程序、接收中断子程序、串口发送子程序以及上位机设计程序。整个系统通过调试能较精确并快速的测量距离，软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好。

关键词：超声波，测距，串口，LabVIEW，数据实时显示与报警

Abstract:This system AT89C51 microcontroller as master the use HC-SR04

ultrasonic distance measurement module. Ultrasonic module sends the collected data to back microcontroller, the microcontroller correlation process sent through the serial port on the computer to display, on a computer using LabVIEW design PC software, data real-time display and alarm function. The entire system is modular in design, including ultrasonic ranging module, the smallest single-chip system module, serial port module and PC module design. Software design includes the main program design, launch the program ends, the reception interrupt subroutine, send subroutine serial port and PC design program. By commissioning the entire system can be more accurately and quickly measure the distance, the rational design of hardware and software, anti-interference a b i l i t y,r e a l g o o d.

Key words:ultrasonic, ranging, serial port, LabVIEW, real-time data display and alarm

1 绪论 (1)

1.1 研究的背景 (1)

1.2 研究的意义 (1)

2 方案设计 (1)

2.1 设计思路 (1)

2.2 系统结构设计 (2)

3 主要元件介绍 (2)

3.1 单片机AT89C51 (2)

3.2 超声波传感器HC-SR04 (3)

3.2.1 超声波测距原理 (3)

3.2.2 超声波测距模块HC-SR04简介 (3)

3.3 上位机设计软件LabVIEW (3)

4 硬件电路设计 (3)

4.1 单片机最小系统 (3)

4. 2 超声波模块与单片机连接电路 (3)

4.3 串口通信电路 (3)

5 软件设计 (4)

5.1 主程序设计 (4)

5.2 子程序设计 (5)

5.2.1超声波接收中断子程序 (5)

5.2.2 串口发送子程序 (5)

5.3 LabVIEW主程序设计 (5)

5.3.1 前面板控件组成 (6)

5.3.2 程序框图设计 (6)

6 系统调试 (6)

7 心得体会 (6)

8 辞 (7)

参考文献 (7)

附录 (8)

附录1 下位机电路图 (8)

附录2 程序表单 (8)

1 绪论

1.1 研究的背景

目前超声波测距已得到广泛应用，国一般使用专用集成电路根据超声波测距原理设计各种测距仪器，但是专用集成电路的成本较高、功能单一。而以单片机为核心的测距仪器可以实现预置、多端口检测、显示、报警等多种功能，并且成本低、精度高、操作简单、工作稳定、可靠。以8051为核的单片机系列，其硬件结构具有功能部件齐全、功能强等特点。尤其值得一提的是，出8位CPU外，还具备一个很强的位处理器，它实际上是一个完整的位微计算机，即包含完整的位CPU，位RAM、ROM（EPROM），位寻址寄存器、I/O口和指令集。所以，8051是双CPU的单片机。位处理在开关决策、逻辑电路仿真、过程测控等方面极为有效；而8位处理则在数据采集和处理等方面具有明显长处。

1.2 研究的意义

超声波是一种在弹性介质中的机械震荡，由于其指向性强、能量消耗缓慢、传播距离较远等到优点，经常用于测量距离。本文设计的倒车雷达系统就是利用超声波的上述特性做到对倒车距离实时和高精度的检测，同时，此系统成本低、设计简单、精度和稳定性好，有望得到广泛的应用，从而减少交通事故的发生。在现实生活中，一些传统的距离测量方式在某些特殊场合存在不可克服的缺陷。而利用超声波测量距离可以很好地解决这一问题。目前市面上常见的超声波测距系统不仅价格昂贵，体积过大而且精度也不高等种种因素，使得在一些中小规模的应用领域中难以得到广泛的应用。为解决这一系列难题，本文设计了一款基于AT89C51单片机的低成本、高精度、微型化的超声波测距仪。再利用usb转串口使电脑与单片机进行通信，在电脑上用LabVIEW设计上位机程序，让所测得的数据在电脑上显示；并利用键盘设定一个安全距离，当测得的数据大于安全距离时报警。

2 方案设计

2.1 设计思路

测量距离方法有很多种，短距离可以用尺，远距离有激光测距等，超声波测距适用于高精度中长距离测量。因为超声波在标准空气中传播速度为331.45米/秒，由单片机负责计时，单片机使用12.0M晶振，所以此系统测量精度理论上可以达到毫米级。

目前比较普遍的测距的原理：通过发射具有特征频率的超声波对被摄目标的探测，通过发射出特征频率的超声波和反射回接受到特征频率的超声波所用的时间，换算出距

离，如超声波液位物位传感器，超声波探头，适合需要非接触测量场合，超声波测厚，超声波汽车测距告警装置等。

2.2 系统结构设计

超声波测距仪系统结构如图2-1所示。它主要由单片机、超声波发射及接收电路、超声波传感器、键盘、LED显示电路及电源电路组成。系统主要功能包括：

1)超声波的发射、接收，并根据计时时间计算测量距离；

2)检测空气温度用于距离计算的补偿；

3)LED显示器显示距离、温度；

4)键盘接收用户命令并处理；

5)当系统运行不正常时，用电平式开关与上电复位电路复位。

图2-1 超声波测距仪系统结构框图

3 主要元件介绍

3.1 单片机AT89C51

AT89C51是一个低功耗高性能单片机，

40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）

端口，同时含2个外中断口，2个16位

可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，

AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可

以在线编程。其将通用的微处理器和Flash

3.2 超声波传感器HC-SR04

3.2.1 超声波测距原理

超声波测距原理是利用超声波从发射到接收过程中传播的时间来计算出传播距离。

3.2.2 超声波测距模块HC-SR04简介

HC-SR04超声波测距模块可提供2cm-400cm 的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。

整，否则会影响测量的结果。

3.3 上位机设计软件LabVIEW

LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。 LabVIEW软件是NI设计平台的核心，也是开发测量或控制系统的理想选择。 LabVIEW开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具，旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新

例如：NI LabVIEW应用程序生成器 (Windows版)。

4 硬件电路设计

4.1 单片机最小系统

51单片机最小系统由复位电路和晶振电路构成。

图4-1 51单片机最小系统

4. 2 超声波模块与单片机连接电路

超声波模块HC-SR04共有四个引脚，其中第一脚VCC接电源正极（+5v），第4脚GND 电路连接原理图如图4-2所示。

图4-2超声波模块与单片机连接电路原理图

4.3 串口通信电路

该器件置USB功能控制器、USB 收发器、振荡器和带有全部调制解调器控制信号的UART，只需外接几只电容就可实现USB 信号与RS232 信号的转换，能够方便嵌入到各种设备；该器件作为USB/RS232 双向转换器，一方面从主机接收USB 数据并将其转换为RS232 信息流格式发送给外设；另一方面从RS232 外设接收数据转换为USB 数据格

虚拟仪器课程设计

一、一般信号分析的虚拟仪器设计 1、虚拟信号频谱分析仪设计（正弦波、余弦波、三角波等）要求：1) 模拟产生一个周期信号（可选择方波、三角波、锯齿波等中的一个）并进行图形显示； 2）信号的幅值、相位和频率可调。 3) 对产生的周期信号，进行频谱分析并图形显示。功能描述：可观察产生波形等经过FFT后的幅值谱。并分析调试结果。二、工程测试实验教学虚拟仪器 1、温度传感器实验仪器设计虚拟实验仪器要求： 1）可测试热敏电阻的电压情况； 2）可测试被测物体的温度情况并图形显示；

目录第一章虚拟信号频谱分析仪设计 (1) 一、前面板设计 (1) 二、流程图设计 (2) 三、运行检验 (4) 第二章温度传感器实验仪器设计 (6) 一、设计原理 (6) 二、前面板设计 (7) 三、流程图设计 (7) 四、运行检验 (10) 第三章总结与心得 (11) 第四章参考文献 (12)

第一章虚拟信号频谱分析仪设计一、前面板设计 1、五个输入型数字控件五个输入型数字控件供使用者键入生成采样频率、初始相位、信号幅值、采样点数、信号频率。操作：控制>>数值>>数值输入控件五次，得到五个输入型数字控件，分别标记为“信号频率”、“采样频率”、“采样点数”、“信号幅值”和“初始相位”。 2、两个输出显示型图形控件输出显示型图形控件用来显示所产生的各类波形以及各类波形的FFT图。操作：控制>>图形>>波形图表输出控件，调入图形控件。其横轴为时间轴。应考虑到生成的信号频率跨度大，在0.1Hz一10kHz范围内，其周期跨度也大，在10s～0.1ms范围内；纵轴为电压轴，生成信号幅值的范围应充满整个显示画面，故选用“波4形图表”显示器。 3、两个开关控件操作：控制>>布尔>>确定按钮，调入开关按钮控件，标记为“复位”。操作：控制>>布尔>>确定按钮，调入开关按钮控件，标记为“停止”。 4、一个下拉列表操作：控制>>下拉列表与枚举>>文本下拉列表，调入文本下拉列表控件，对其进行编辑项设置，分别为正弦波，三角波，方波，锯齿波。（设置如图1所示）图1文件下拉列表设置

虚拟仪器技术Labview 课程实验报告

Labview 课程实验报告学院：电气工程专业：建筑电气与智能化姓名：杨震班级：建电122 学号：1212062056 指导老师：茅靖峰

第一部分基础题 1、用LabVIEW的基本运算函数编写以下算式的程序代码：（前面板）（程序框图）该程序要求用labview基本运算函数编写算式的程序代码，在前面板上我添加了两个数值显示控件用以显示两个算式的运算结果；在程序框图中运用软件自带的加、减、乘、除运算进行组合从而表示算式，再结果的后面加上一个双精度浮点数函数将程序运算结果强制转换后输入到显示控件中得到结果。

2、利用摄氏温度与华氏温度的关系°C=5(°F-32)/9编写一个程序求华氏度(°F)为32°,64°,4°,6.98°,6°,104°,212°时的摄氏温度。（前面板）（程序框图）该程序要求转换华氏度对应的摄氏度，本质上是对数据进行运算。在前面板上创建两个数组一个是数值输入数组用以输入华氏度的值，一个是数值显示数组用以显示对应的摄氏度的值。在程序框图中加入For循环将公式节点放入For循环中在公式节点上添加一个输入和一个输出分别连接两个数值控件，最后在公式节点中编辑二者运算关系完成设计。

3、用数组创建函数创建一个二维数组显示件，成员为： 1 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 1 3 4 5 6 1 2 4 5 6 1 2 3 编程将上述创建的数组转置为： 1 2 3 4 2 3 4 5 3 4 5 6 4 5 6 1 5 6 1 2 6 1 2 3 （前面板）（程序框图）先在前面板中创建二维数组用以存放生成的数组元素数组为显示型控件，通过观察我们发现题目中的数组第一行为1-6顺序的六个元素从一开始后逐一加一，第二行则是5个数组元素平移，第三行为4个以此类推第四行3个所以我们在程序框图中用For循环和加一来生成第一行数组For循环的循环次数为六次，第二行数组则在第一行数组的基础上运用一维数组平移函数平移5位的到，以此类推生成四行数组，再使用数组生成函数生成二维数组输出到显示数组中显示出来，至于数组的转置直接运用数组转置函数得到，在该函数的输出端口右键创建显示控件。在前面板中调整创建的显示控件以确保显示所有转置的数组，实验完成。

基于虚拟仪器的温度测量系统设计

基于虚拟仪器的温度测量系统设计本科毕业设计（论文） The Design of Temperature Measurement System Based on Virtual Instrument Technology 学院（系）：机电系专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：指导教师（职称）：评阅教师：完成日期： - 1 - 机械设计制造及其自动化专业［摘要］：论文首先简单介绍虚拟温度测量系统研究的背景、目的及意义，给出了虚拟温度测量系统总体方案的设计，然后对数据采集模块和LABVIEW的软件模块进行了设计。基于LabVIEW为软件平台，通过热电偶冷端补偿的方法进行温度测量。有效地运用了LabVIEW虚拟仪器技术，将诸多重要步骤都在配备硬件的普通PC电脑上完成，与传统的温度测量仪表相比，该系统具有结构简单、成本低、构建方便、工作可靠等特点．具有较高应用价值，是虚拟仪器技术应用于温度测量领域的一个典型范例。 [关键词]：温度测量；LabVIEW虚拟仪器；热电偶；冷端补偿

The Design of Temperature Measurement System Based on Virtual Instrument Technology Design and manufacture of machinery and automation Major MA Wen－ kui Abstract: The virtual temperature measurement system introduced in this paper can achieve the measurement, the collection, data processing, recording and display of multi-channel temperature. It uses LabVIEW as software platform，by the way of Thermocouple cold joint compensating, to complete temperature measurement. The LabVIEW virtual instrument technology is efficiently used to complete many important processes in common PC computer which is integrated of hardwares, Compared with the traditional temperature measurement instrument,this system has the advantages of simple structure,low cost，easy operation and high stability. Key words:Temperature Measurement；LabVIEW Virtual instrument；Thermocouple；Cold Joint Compensating - 2 - 目录目录 (3) 1 绪论 (4) 1.1 虚拟温度测量系统研究的背景、目的及意义 (4) 1.1.1 研究背景 (4)

虚拟仪器——LABVIEW课程设计报告 2

课程设计任务书课程名称: 虚拟仪器题目：基于声卡的音频采集分析仪与信号发生器设计学院: 环化学院系: 化工系专业: 测控技术与仪器班级：学号: 学生姓名：起讫日期：１7 ~ 18 周指导教师:职称：中级系分管主任: 刘雷审核日期：

一、课程设计的要求和内容(包括原始数据、技术要求、工作要求) 虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物,它融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形化软件编程技术于一身，实现了测量仪器的集成化、智能化、多样化及可编程化,本课程设计的任务是帮助学生学习和了解虚拟仪器的原理及开发技术，掌握虚拟仪器软件平台Lab ＶＩＥW的基本的编程方法及调试技术,并结合计算机声卡来完成一个信号发生器与时频分析仪的设计．具体要求与内容： 1。具备数字存储示波器、信号发生器和信号分析仪三个主要功能模块； 2．可以通过前面板交互界面实现示波器与信号发生器功能切换; 3。采集数据可以在单次和连续两种方式进行切换,采集的数据可以进行存储,类型可以在WA V、ＢＩＮ和ＴXT三种类型进行切换,数据存储要求用子VI 实现； 4。对于信号发生器,要求可以叠加各种噪声，要求可以改变信号相关参数,同时能够实现两个以上信号叠加为一个复合信号；５。时频分析仪应该能够完成大部分时域和频域分析，可实现信号分析前的加窗或滤波器操作,可以对原始数据和结果数据进行保存,示波器的各个参数灵活可调并且可以将已存数据重新载入进行分析观察。对于音频信号可以选择性的进行播放。

基于声卡的音频采集分析仪与信号发生器设计: 摘要：要在ＬＡBVＩEＷ环境中进行对声卡采集编程,就是运用常用周期信号及测试领域特殊信号的双通道模拟输出。由于专用数据采集卡成本比较昂贵、而且和计算机兼容性比较差等缺点,这个论文就是应用性能良好、价格低廉的计算机声卡设计一套基于ＬaｂＶIEW 的信号采集分析系统。该系统具有双通道、高保真、22K 甚至44KＨｚ的采样率,实现了音频信号的实时采集、实时存储、回放、信号分析(时域分析和频域分析)等多种功能。实验结果表明：该设计方案具有设计简便、成本低、通用性高、扩展性好、界面大方简洁等优点，可广泛应用于工程测量和科学实验室等环境. 关键词:声卡；数据采集;虚拟仪器；ＬabVIEW ；引言：数据采集是信号分析与处理的一个重要环节,在许多工业控制与生产状态监控中,都需要对各种物理量进行数据采集与分析。但是,专用数据采集卡的价格一般比较昂贵,而我们PC机的声卡就是一个很好的双通道数据采集卡。实际测量中，在满足测量要求的前提下,可以充分利用计算机自身资源，完成数据采集任务,从而节省成本。虚拟仪器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.目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境是美国国家仪器公司的创新软件产品［1]。它是将仪器装入计算机中, 以通用的计算机硬件及操作系统为依托, 可以实现各种仪器的功能。 LabVIEW是一种图形化编程语言，广泛应用于工业界、学术界和研究实验室,主要应用于仪器控制、数据采集、数据分析、数据显示等领域,适用于多种不同的操作系统平台。与传统C、C++等编程语言不同,LabＶiew采用强大的图形化语言编程，面向测试工程师而非专业程序员，编程方便，人机交互界面直观友好,具有强大的数据可视化分析和仪器控制能力等特点[２]。

虚拟仪器课程设计跑马灯

河北北方学院虚拟仪器原理与应用课程设计课程设计名称：基于labview的计算器设计专业班级：电子信息工程技术3班学号： 3 学生姓名：马洪印成绩: 签名： 2016年12月22日一、引言：随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多场合可以看到彩色霓虹灯。

彩灯由于其丰富的灯光色彩,低廉的造价以及控制简単等特点而得到了广泛的应用,用彩灯来装饰已经成为一种时尚。本次课程设计是基于LabVIEW虚拟仪器系统开发与实践等原理与技术而设计的跑马灯。虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，“虚拟”的含义主要是强调软件在仪器中的作用，体现了虚拟仪器与主要通过硬件实现各种功能的传统仪器的不同。由于虚拟仪器结构形式的多样性和适用领域的广泛性，目前对于虚拟仪器的概念还没有统一的定义。美国国家仪器公司（National Instrunents Corpotion ，NI）认为，虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通信及图形用户界面的软件组成的测控系统，是一种计算机操纵的模块化仪器系统。过去40年的时间里，美国国家仪器公司（NI）通过虚拟仪器技术为测试测量和自动化领域带来了一场革新：虚拟仪器技术把现成即用的商业技术与创新的软、硬件平台相集成，从而为嵌入式设计、工业控制以及测试和测量提供了一种独特的解决方案。使用虚拟仪器技术，工程师可以利用图形化开发软件方便、高效的创建完全自定义的解决方案，以满足灵活多变的需求趋势。本次设计的跑马灯是利用虚拟仪器技术而完成的，跑马灯是一种生活中比较常见的装饰,本文主要通过labv i ew来设计了一个相对简单的对跑马灯的控制,实現了其有规律的亮灭,带来一定的观赏效果。本文主要是实现了跑马灯的单个流水闪烁、双路同步流水闪烁、四路同步流水闪烁、全体同步闪烁,以此循环。本程序并控制闪烁的间隔时间,使其运行更具可观性。二、前面板设计：前面板是LabVIEW的图形用户界面，在LabVIEW环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，LabVIEW提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即，控件和显示器。本程序中控件主要是滑动杆，显示器主要是文本显示。在前面板设计过程中主要设计了12个显示灯, 并让其方形围成一圈，显示程序通行结果。前面板还包括一个文本显示控件和水平指针滑动杆，文本显示控件用于显示滑动杆的刻度值即跑马灯的延时，通过改变滑动杆刻度调节跑马灯每

虚拟仪器实验报告四[1]

虚拟仪器实验报告四专业年级电信081姓名李冬祥学号08808003成绩一、实验目的：LabVIEW中字符串、数组、簇和矩阵二、实验内容：LabVIEW基础学习三、实验步骤：启动LabVIEW，创建VI程序，在前面板（用户界面）和后面板（程序框图）中进行试验。三、实验结果：练习1：组合字符串练习2：字符串子集和数值的提取练习3：Build Text Express VI

练习4：用循环创建数组练习5：创建二维数组

练习6：多图区图形练习7：使用创建数组功能函数练习8：多态化练习

练习9：簇排序练习10：簇四、实验总结：通过本次实验通作业了解Labview中的字符串、数组、簇和矩阵的用法掌握字符串及其函数在编程中的应用、列表和表格中创建字符串、利用字符串的功能函数组合新的字符串，同时掌握了字符串格式的编辑和Build Text Express VI的建

立与配置。掌握数组的建立和初始化，以及数组之间的基本算术运算。掌握簇的创建及簇操作函数的应用及使用簇与子VI传递数据。五、实验作业： 1、为第3章的习题2连续温度采集监测添加报警信息，如下图所示，当报警发生时输出报警信息，例如“温度超限！当前温度78.23℃”，正常情况下输出空字符串。思路：用第三章的部分程序就可以实现。 2、对字符串进行加密，规则是每个字母后移5位，例如A变为F，b变为g，x 变为c，y变为d… 思路：按照字母表实现这一加密功能，程序如下图：

3、产生一个3×3的整数随机数数组，随机数在0到100之间，找出数组的鞍点，即该位置上的元素在该行上最大，在该列上最小，也可能没有鞍点。如下图。思路：按要求产生一个3×3的整数随机数数组，随机数在0到100之间，找出数组的鞍点，即该位置上的元素在该行上最大，在该列上最小，也可能没有鞍点。 4、利用簇模拟汽车控制，如右图所示，控制面板可以对显示面板中的参量进行控制。油门控制转速，转速＝油门*100，档位控制时速,时速＝档位*40，油量随VI运行时间减少。思路：利用簇模拟汽车控制，如右图所示，控制面板可以对显示面板中的参量进行控制。油门控制转速，转速＝油门*100，档位控制时速,时速＝档位*40，油量随VI运行时间减少。

虚拟仪器课程设计-温度采集系统设计

各专业全套优秀毕业设计图纸虚拟仪器课程设计报告课程名称：虚拟仪器技术课程名称：温度采集系统设计专业班级：测控1102班学生姓名：学号: 11401600211 指导老师： 2014年12月8日

目录一．系统设计要求.......................................................................................................... 二．设计方案.................................................................................................................. 三．程序框图.................................................................................................................. 四．程序框图.................................................................................................................. 五．调试及分析.............................................................................................................. 六．设计总结.................................................................................................................. 七．心得体会.................................................................................................................. 一、系统设计要求

labview课程设计

虚拟仪器》课程设计题目：摩托车仪表盘学院名称：物理与电子工程学院专业班级：电子信息科学与技术学生姓名：方皖南学号：201540620302 指导教师：胡楠时间：2018-10-25

目录一、labVIEW 介绍???????????????????????????? (3) 二、摩托车仪表盘的设计?????????????????????? (4) 2.1前面板图示?????????????????????? (4) 2.2程序框图?????????????????????? (4) 2.3 程序说明?????????????? (5) （1）左转灯以及右转灯的控制???????? (5) （2）让左右等闪烁的控制?????? (6) （3）里程表控制?????? (6) （4）速度表控制?????? (7) （5）油罐的控制????? (7) （6）所有数值归零控制????? (7) 三、设计小结??????????????????????????????? (7) 四、参考文献??????????????????????????????? (8)

、labVIEW介绍 LabVIEW （Laboratory Virtual Instrument EngineeringWorkbench ，实验室虚拟仪器集成环境）是一个基于G（Graphic ）语言的图形编程开发环境，在工业界和学术界中广泛用作开发数据采集系统、仪器控制软件和分析软件的标准语言，对于科学研究和工程应用来说是很理想的语言。它含有种类丰富的函数库，科学家和工程师们利用它可以方便灵活地搭建功能强大的测试系统。LabVIEW编程语言最主要的两个特点是图形化编程和数据流驱动：（1）图形化编程 LabVIEW与Visual C++、Visual Basic 、LabWindows/CVI等编程语言不同，后几种都是基于文本的语言，而LabVIEW则是使用图形化程序设计语言G语言，用框图代替了传统的程序代码，编程的过程即是使用图形符号表达程序行为的过程，源代码不是文本而是框图。一个VI 有三个主要部分组成：框图、前面板和图标／连接器。框图是程序代码的图形表示。 LabVIEW的框图中使用了丰富的设备和模块图标，与科学家、工程师们习惯的大部分图标基本一致，这使得编程过程和思维过程非常的相似。多样化的图标和丰富的色彩也给用户带来不一样的体验和乐趣。前面板是VI 的交互式用户界面，外观和功能都类似于传统仪器面板，用户的输入数据通过前面板传递给框图，计算和分析结果也在前面板上以数字、图形、表格等各种不同方式显示出来。图标是VI 的图形符号，连接器则用来定义输入和输出，每一个VI 都有图标和连接器。用户要做的工作就是恰当地设置参数，并连接各个子VI 。编程一般步骤就是使用鼠标选取合适的模块、连线和设置参数的过程，与烦琐枯燥的文本编程相比更为简单、生动和直观。如果将虚拟仪器与传统仪器作一类比，前面板就像是仪器的操作和显示面板，提供各种参数的设置和数据的显示，框图就像是仪器内部的印刷电路板，是仪器的核心部分，对用户来讲是透明的，而图标和连接器可以比作电路板上的电子元器件和集成电路，保证了仪器正常的逻辑和运算功能。（2）数据流驱动宏观上讲，LabVIEW的运行机制已不再是传统上的冯·诺伊曼式计算机体系结构的执行方式了。传统计算机语言（如C 语言）中的顺序执行结构在LabVIEW中被并行机制所代替。本质上讲它是一种带有图形控制流结构的数据流模式，程序中的每一个函数节点只

虚拟仪器课程设计实验报告

北京邮电大学课程设计报告

一．课程设计内容及目的： 1．掌握虚拟仪器的概念和系统组成，虚拟仪器系统的基本设计思想； 2．认识虚拟仪器的软件开发工具LabVIEW及图形化编程语言； 3．掌握虚拟仪器软件的设计方法，能够运用LabVIEW进行数据操作、结构控制、文件读写、信号处理、数学分析、波形分析等； 4．独立完成第一阶段的20个虚拟仪器设计； 5．小组成员共同完成第二阶段虚拟仪器设计； 6．完成虚拟仪器课程设计实验报告。二．小组成员及分工：组长：王迪（2009211407班，学号09211870）,主要负责第二阶段任务的主要设计工作，包括功能设计，程序编写等。组员：蒲瑞（2009211406班，学号09211847），主要负责第二阶段虚拟仪器设计的界面设计和优化。周莹（2009211406班，学号09211860），主要负责第二阶段虚拟仪器设计的市场调研。

三．第一阶段设计任务： 1.设计任务概述：通过20个简单的小设计，来熟悉LabVIEW的基本操作，了解图形化的编程语言与之前传统编程语言的区别，适应这种全新的编程方式，为第二阶段的设计任务打下基础。 2.第一阶段设计成果：经过四天时间学习和设计，圆满完成了第一阶段的设计任务，每一个小设计均独立完成，具有个人特色，大部分设计在题目要求的基础上增加了额外功能。由于篇幅有限，20个设计不再一一赘述，在此详细展示3个第一阶段的虚拟仪器设计。 1）第七题：用for循环产生一个长度为5的随机数设计思路：可通过用一个循环五次的for循环，在每一次循环体中产生需要的5位随机数的一位。具体实现方法为：在循环体中产生一个0到10的随机整数（通过随机数控件乘以10再取整得到），乘以一个每次循环自乘10的变量（利用反馈节点可实现自乘），再将得到的结果在每一次循环中进行自加（利用反馈节点实现自加），即可得到需要的五位随机数。需要注意的是最高位随机数需要进行判断，使其值不为0或10，以保证随机数的长度。前面板图：

labview温度监控系统设计

虚拟仪器期末设计报告课题名称：温度监控系统起讫日期：2012年6月19日- 2012年6月20日学生学号：XXXXXX 学生：____ ____XXXX________ ____ 报告成绩：中国计量学院信息工程学院生物医学工程专业 2012年 6 月20 日

目录一、labVIEW介绍 (3) 二、labview温度监控设计的介绍 (3) 三、labview温度监控程序框图的设计 (3) 四、labview温度监控前面板的设计 (6) 五、DAQ信号采集的概述和配置 (7) 六、labview温度监控系统的检验和调试 (8) 七、个人心得和体会 (9) 八、参考资料 (10)

labVIEW介绍 LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument EngineeringWorkbench，实验室虚拟仪器集成环境)是一个基于G（Graphic）语言的图形编程开发环境，在工业界和学术界中广泛用作开发数据采集系统、仪器控制软件和分析软件的标准语言，对于科学研究和工程应用来说是很理想的语言。它含有种类丰富的函数库，科学家和工程师们利用它可以方便灵活地搭建功能强大的测试系统。LabVIEW编程语言最主要的两个特点是图形化编程和数据流驱动。 labview温度监控设计的介绍这个系统是在硬件温度传感器热敏电阻的基础上完成对温度信号的采集以得知某段时间的最高温度、最低温度和平均温度，还可以把测得的摄氏度转换为华氏供一些特殊的需要，在测量之前同时还可以人为的设定温的上限值和下限值当温度超过用户设定的温度上限值或者下限值时，红色警示灯会被点亮并且会有喇叭警告，但温度在上下界限时亮的时绿色的灯会亮着表示温度在用户设定的正常围。 labview温度监控程序框图的设计首先是要了解怎么用热敏电阻上采集来的电压值Ut来转化为我们所需要温度值。在电路上我们要运用一个固定电阻和热敏电阻进行串联接在5伏的电源上，然后再用伏安法求得热敏电阻的阻值。如图1所示：图1 其中R0为固定电阻，Rt为热敏电阻。通过简单的计算可得Rt=(Ut*R0)/(5-Ut); 在程序框图的实现如图2所示：

LabVIEW课程设计报告

《电子信息系统软件设计与仿真》课程设计报告实验三十六： 1.温度报警程序，当温度值大于37则报警，小于-5则退出运行状态。前面板：程序框图：

程序功能及用途：本程序功能为温度报警，温度值超过37就报警，小于-5就退出运行状态。程序演示：（备注：以下的当前温度值显示格式设置为2位的浮点数，当然也可以设置为其他形式） 1.0 当温度值大于37°时，红灯亮表示报警。（备注：以下的温度值） 2.0 当温度值小于-5°时，程序退出运行状态。

程序思路和步骤：本题要求温度值超过一定值（37）时就报警，这里用指示灯来显示，当温度值低于一定值（-5）时就退出运行状态。由程序框图我们可以知道：首先由一个随机数函数产生一个0-1之间的双精度浮点数，拿这个数与常量-15相乘可以得到一个范围为0到-15的数；另一方面通过另一个随机数函数产生一个0-1之间的双精度浮点数，拿这个数与常量100相乘可以得到一个范围为0到100的数；最后将这两个数通过“和”函数进行求和得出的结果作为温度计的输入值，并用输出数值控件显示此时的温度值；同时进而将这个值通过“大于”函数或是“小于”函数进行比较，当输出的温度值大于常量37，此时对应的报警指示灯就会由绿灯变为红灯，说明温度值超过预定设置的温度值，达到报警的目的；而当温度值小于常量-5时，小于函数输出为真，最后通过和停止按钮进行或操作，达到退出运行状态的作用。在本设计中加入时间延迟函数主要是将程序运行延迟一下时间，不加延时的话程序运行过快，数据变化过快，不利于观察，本次设计设置延迟时间为0.7S，观察的效果刚好。至此，该题的所有功能均已实现。 2.建立一个实现计算器功能的VI。前面板有数字控制件用来输入两个数值，有数值显示件用来显示运算结果。运算方式有加、减、乘、除，可用一个滑动条实现运算方式的设定。前面板：

虚拟仪器课程设计(DOC)

湖南科技大学本科生课程设计（论文）南科技大学课程设计学生姓名: 专业及班级: 0903030318 2012年12月29日课程设计名称: 《虚拟仪器》课程设计院: 机电工程学院指导教师：毛征宇郭迎福王靖刘峥嵘测控三班口号

摘要 LabVIEW是美国National Instruments（简称Nl）公司推出的图形化软件开发环境。基于LabVIEW的虚拟信号频谱分析仪，可以产生一个周期信号并进行图形显示，信号的幅值、相位和频率可调，并对产生的周期信号，进行频谱分析并图形显示。基于LabVIEW 的相关分析虚拟实验仪器，可以测试两个三角波信号的互相关函数以及测试4种典型信号的自相关函数。关键词LabVIEW频谱分析互相关自相关

第一章设计题目及要求 1. 1 1.2虚拟信号频谱分析仪设计-?… 相关分析虚拟实验仪器设计-- 第二章 2.1 2.2第三章 3. 1 3.2第四章第五章 5. 1 5.2第六章 6.1 6.2第七章第八章 8. 1 8.2第九章第十章目录虚拟信号频谱分析仪的方案设计虚拟信号频谱分析仪的原理-- 总体方案设计的确定 ............ 虚拟信号频谱分析仪程序实现前面板的设计和规划?- 程序框图设计 ......... 虚拟信号频谱分析仪的调试运行相关分析虚拟实验仪器的方案设计相关分析虚拟实验仪器的原理? 总体方案设计的确定 ......... 互相关分析虚拟仪的程序实现前面板的设计和规划? 程序框图设计 ....... 互相关分析的调试运行自相关分析虚拟实验仪器的程序实现前面板的设计和规划? 程序框图设计 ....... 自相关分析的调试运行总结与体会 ? (3) ? (8) 10 11 12 14 15 16 19 参考文献20

虚拟仪器课程设计报告

虚拟仪器课程设计报告题目：简易计算器专业班级：自动化132 学生姓名：牛磊学号： 34 指导教师：张振利

目录一、设计实现的功能 (1) 二、前面板设计 ............................................................................................. . (1) 三、程序框图计........................................................................................................ (2) 1、程序的原理框图 (2) 2、运算变量的初始化 (4) 3、“+、-、*、/”四则运算 (5) 4、输出运算结果 (5) 5、退出操作 (6) 四、调试过程 (6) 五、结论 (6) 六、致谢 (7) 七、参考文献 (8)

一、设计实现的功能本次课程设计是基于LabVIEW所设计的计算器，目的是为了实现两个数之间的加、减、乘、除四则运算，达到简易计算器的功能。编程的思想是完成一种运算的完整过程是：输入第一个数，存储并显示输入要进行运算的类型并存储输入第二个数，存储并显示按“=”或则按其它运算符号“+、－、*、/”进行连续的运算时显示运算结果。本次课程设计是基于LabVIEW虚拟仪器系统开发与实践等原理与技术而设计的计算器，可以用来模拟真实计算器而进行一些简单的基本运算。二、前面板设计前面板是Labview的图形用户界面，在Labview环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，Labview提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即，控件和显示器。本程序中控件主要是按钮，显示器主要是文本显示。首先，在前面板上建立一个簇，然后在簇中再建立布尔量，在前面板整齐排列放置16个确定按钮，将这16按钮的标签隐藏，然后修改这16个确定按钮的名字分别为：0～9十个数字、加、减、乘、除、等号和清零、。前面板还包括一个文本显示控件用于显示计算的结果，通过改变显示控件的大小使之于计算器的大小相适应。计算器的前面板还有程序框图中while循环的停止按钮，当按钮按下时计算器停止工作退出到LabVIEW的编辑界面。为了前面板的美观和防止按钮的移动，分别将前面板的各个按钮和文字进行组合和对前面板进行装饰，装饰采用修饰中的平面框。如下图所示：

基于labview温度监测系统

课题基于labview的温度监测系统班级 12电信学号 201210350120 姓名邹临昌时间 2015.12 .12-2016.1.12 景德镇陶瓷学院

摘要：本课题介绍了虚拟仪器概况及其发展背景；通过对虚拟仪器的学习和研究，运用软件工具，实现温度显示系统的模拟。实现系统软件设计思路是：利用LabVIEW中的各种控件，实现温度数据采集显示。利用虚拟仪器的优越性实现了基于操作系统下的交通终端服务系统的展示部分。关键字：labVIEW，温度，数据采集引言美国国家仪器公司推出的LabVIEW不仅是一个图形化编程语言，而且是一个广泛应用于虚拟测控系统的虚拟仪器平台，它与数据采集卡一起构成虚拟测试仪器，其测试系统的构建可以通过图形化的语言描述，组态容易，设计简单，广泛应用于测量与控制。 LabVIEW是虚拟仪器领域中最具有代表性的图形化编程开发平台[1] ，是目前国际上首推并应用最广的数据采集和控制开发环境之一，主要应用于仪器控制、数据采集、数据分析、数据显示等领域，并适用于多种不同的操作系统平台。与传统程序语言不同，LabVIEW采用强大的图形化语言（G 语言）编程，面向测试工程师而非专业程序员，编程非常方便，人机交互界面直观友好，具有强大的数据可视化分析和仪器控制能力等特点。使用LabVIEW 开发环境，用户可以创建32位的编译程序，从而为常规的数据采集、测试、测量等任务提供了更快的运行速度。LabVIEW是真正的编译器，用户可以创建独立的可执行文件，且该文件能够脱离开发环境而单独运行。

1.1虚拟仪器的优势 1．经济实惠 2．方便适用 3．提高测试效果 4．开放且灵活远程虚拟仪器的优势在于不受地域限制，功能可由用户自己定义，且构建容易，所以使用面极为广泛，是科研、开发、测量、检测、计量、测控等领域不可多得的好工具，更值得一提的是它可应用在高危险的区域进行在线的数据采集和检测[5]。使测量人员的工作不但摆脱了地理位置和条件的限制，还可以通过Intcrnet把所采集到的数据自动地转送到另一台计算机进行评估。

Labview虚拟仪器课程设计实验报告

课程设计 L a b v i e w 虚拟仪器课程设计 2013 年 7 月 13 日设计题目 Labview 虚拟仪器课程设计成绩设计题目学号专业班级生物医学工程10-1班学生姓名指导教师付静

合肥工业大学课程设计任务书虚拟心电图仪的设计课程设计主要内容了解虚拟仪器的概念，并通过基本习题掌握Labview 软件的使用方法及虚拟仪器的设计流程，在此基础上完成虚拟心电图仪的设计，实现心电信号的显示、保存、R-R 间期及心率等参数的计算。指导教师评语建议：从学生的工作态度、工作量、设计（论文）的创造性、学术性、实用性及书面表达能力等方面给出评价。签名： 20 年月日

一、虚拟心电图仪设计主要内容心电图仪的前面板及框图程序的设计，要求实现心电信号的回放显示、保存、R-R间期及心率等参数的计算。二、实验设备装有Labview的PC一台三、设计思路 1、心电图仪前面板的设计 (1) 考虑到设计的心电图仪能够实现对心电信号波形显示，以及回放显示功能，所以设置了两个Wave Graph 面板，一个用于实时显示，一个用于回放显示，如下图示：实时显示面板：回放显示面板：注释：在设计的过程中考虑过将实时显示和回放显示放在一个Wave Graph 中，但是由于这种分开设计的方法更加简单明了，所以最终选择了这种设计. (2) 考虑到设计有要求能够显示R-R间期及心率等参数,还要有保存功能键,再结合实际需要,所以,最后的完整面板如下图示: (因为图太大,所以把整张图截成了两部分)

本科毕业设计论文--虚拟仪器课程设计基于labview的打地鼠小游戏

虚拟仪器成绩评定表设计课题：基于labview的打地鼠小游戏学院名称：电气工程学院专业班级：测控技术与仪器1403 学生姓名：学号：指导教师：

虚拟仪器课程设计任务书

摘要：主要介绍了通过LabView研发打地鼠小游戏的过程。关键词：Labview 打地鼠一、设计任务 1设计目标：设计一个打地鼠（僵尸）的小游戏。 2设计基本要求及发挥：（1）初步实现打地鼠功能。（2）增加积分和等级统计功能。（3）美化程序界面，添加音效。二、方案论证 1.地鼠部分方案一：运用事件，实现点击的确认，并利用随机来判定哪个口有地鼠。方案二：调用ActiveX控件，采用更简单的语句编写，例如Flash。鉴于此次想要练习Labview的应用，选用了方案一。 https://www.360docs.net/doc/809461552.html,BVIEW程序设计初步的设计并不理想，不能实现地鼠自动消失以及乱点鼠标的惩罚。经过多次调整方案，最后采用了对于事件进行详尽分类，将地鼠的出现与消失编入事件，后来加入开始结束按键以后，问题变得更加复杂，于是在调用子VI的基础上，又增加了“等待开始”与“失败”两个事件，在此基础上重新调整了每一个参数在不同事件中的传递以及累计运算，最后实现了数据的统计。在等待地鼠出现的事件中加入了难度的递增判断。对于同类数据隐藏，并把相同分类的编入簇处理，以简化框图。 3.界面美化初步美化界面，个性化了按键，对于某些按键加入特效。最终加入音效。

三、总体方案 1.工作原理: 简单来说，通过事件的触发和认证，实现了打地鼠功能。实际却比想象中的复杂很多。关键在于数据传递和算法的巧妙使用。 2.程序设计对于框图已经做了整理，不方便再拆开了，整体来说，先从地鼠的触发开始，采用了自定义控件，地鼠按钮拥有三个态。地鼠采用随机触发，地鼠触发后判定是否点击相应地鼠，不点击延时后重新准备出地鼠，点击错误减时间，都是通过事件来完成的。比较复杂的是不同事件中的数据交换，除了统计数据的交换，还有事件真假的交换，这些都互相制约，而且根据嵌套决定了各自的优先级，这里不详细解释。最后就是在之前的基础上做了些小调整以消除bug。例如数据的初始化，还有数据的验证。在最后就是美化工作了，起初想应用同步时序实现更加复杂的音效效果，但是对于同步的几个控件理解不够深刻，经过多次尝试后还是采用了简单的方案。想应用ActiveX控件调用Flash实现动态地鼠，后查网说如果机器不安装Adobe Flash则控件不能正常显示，鉴于方便大家测试，作罢。美化工作其实不必程序设计简单，图片都要自己处理，声音也要自己剪裁和处理。经过这么多的努力才制作出一个这么简陋的小游戏，见笑。而且制作过程中为了美化删减掉许多功能，大家看到的最终版本并不代表所有汗水。四设计步骤 1.1 前面板设计根据在实际机器中的实物以及设计思路过程，大致需要地鼠、成绩显示屏、玩的过程中地鼠个数显示、时间的设置输入以及一些控制游戏始末的开关等。在时间有限的情况下，没有能够自行设计一个控件，因此用布尔开关来模拟，当开关开时记作地鼠出现，关时记作地鼠消失，为进一步的区分这两种状态，可以让开与关时的布尔控件显示不同的颜色，如下图2-1-a。还是可以用布尔控件来控制类似的电源开与关、游戏的开始与结束。屏幕的显示用字符串显示控件可以满足。地鼠出现的总个数、打中的以及为打中的是数字的显示，用数字显示控件可以，如图2-1-a。当然时间的设置用数字输入控件好一些，为使时间的精度高一些，特以没0.1s来增加或减少。整体前面板控件如图2-1-a.

虚拟仪器实验报告1

虚拟仪器实验报告姓名：肖阿德班级：测控0801 学号：118 时间：地点：电气院楼305 实验一VI程序的创建、编辑和调试 1.熟悉LabVIEW环境。新建一个VI，进行如下练习： ?任意放置几个控件在前面板，改变它们的位置、名称、大小、颜色等等。 ?在VI前面板和后面板之间进行切换 ?并排排列前面板和后面板窗口 2.创建一个VI。发生一个值为0.0～1.0的随机数a，放大10倍后与某一常数b比较，若a>b，则指示灯亮。要求：①编程实现；②单步调试程序；③应用探针观察各数据流。 3.创建和调用子VI。创建一个子VI，子VI功能：输入3个参数后，求其和，再开方。编一个VI调用上述子VI。 4.编写一个VI求三个数的平均值。要求： ?对三个输入控件等间隔并右对齐。 ?添加注释。 ?分别用普通方式和高亮方式运行程序，体会数据流向。 ?单步执行一遍。 5.实验个人总结：前面板中控件的颜色、大小、名称等都可以在控件的属性中设置；其中颜色可以使用工具选版的”设置颜色”来设置，并且比在属性中设置更灵活、简便；探针设置后配合单步调试能清楚的展示程序运行的具体过程，便于明白程序和差错；创建子VI时，图标的选择最好有针对性和个性，如可以自行绘制图标，便于在调用图标时快速了解子VI的功能作用；

虚拟仪器实验报告姓名：肖阿德班级：测控0801 学号：118 时间：地点：电气院楼305 实验二数据操作 1、写一个VI判断两个数的大小，如右图所示：当A>B时，指示灯亮。 2. 写一个VI获取当前系统时间，并将其转换为字符串和浮点数。这在实际编程中会经常遇到。 3. 写一个温度监测器，如右图所示，当温度超过报警上限，而且开启报警时，报警灯点亮。温度值可以由随即数发生器产生。 4.给定任意x, 求如下表达式的值 5.实验个人总结：在获取系统时间的VI中，通过对格式化日期/时间字符串中的格式字符串的设置可选择需要输出的日期/时间的格式当一些控件要求的数据格式与当前的输入/输出数据格式不相符时，可通过相应的转换函数进行强制转换；在输入一些数学表达式时，注意一些特定的数学符号在LabVIEW中的规定表示法；

基于LabVIEW的温度监测仪的设计

摘要近年来，美国NI公司的LabVIEW已经面向成熟和商业化，使用者在配有专用或通用插卡式硬件和软件开发平台的个人计算机上，可按自己的需求，设计和组建各种测试分析仪器和测控系统。由于LabVIEW提供的是一种适应工程技术人员思维习惯的图形化编程语言，图形界面丰富，内含大量分析处理子程序，使用十分方便，个人仪器发展到了使用者也能设计、开发的新阶段。针对传统测温系统存在的若干问题，基于虚拟仪器技术，利用LabVIEW 软件设计开发了温度测量系统。将传感器测量到的数据通过数据采集卡采集到计算机，再利用虚拟仪器开发软件LabVIEW进行编程，向用户提供操作界面和显示界面，实现了温度的数据采集、传送、分析和显示，并向用户提供历史查询功能。结果表明，系统结构简单、界面良好、易于操作，测量准确、稳定可靠、温度控制精度优于±0.3℃，可以满足各个行业测试的需要。关键词： LABVIEW，DAQ助手，温度监测，数据采集

Abstract In recent years，NI LabVIEW companies have mature and commercially oriented，the user with a dedicated or general-purpose plug-in hardware and software development platform for personal computers，according to their needs，design and build of various test instrumentation and control system. LabVIEW provides the engineering and technical personnel is a habit of thinking to adapt the graphical programming language，a rich graphical interface，containing a large number of processing routines，easy to use，users of personal equipment can be developed to design a new stage of development. In view of traditional temperature measurement existence certain questions，using of LabVIEW software，the temperature measuring system based on virtual instrument technique is designed. It can realize the data acquisition of temperature as well as data transmission，analysis and display，with the development software of virtual instruments LabVIEW，sensors，data acquisitions and so on，in addition to provide users with historic data inquire. Experimental results show that the system is simple，good interface，easy operation，measurement accuracy，stable，temperature control accuracy is better than ± 0.3 ℃ to meet the needs of various industries test. Keywords: LABVIEW， DAQ Assistant，Temperature Monitoring， Data Acquisition