虚拟仪器-第2章 开启LabVIEW编程之门
LabVIEW编程入门
L03.vi
七、常用术语
英文名称 SubVI LLBs Objects Panel BlockDiagram Control 中文术语
子VI VI库 对象 前面板 框图程序 控制
前面板对象控件
英文名称 Function Palette Control Palette Tools Palette Terminal Wires Bad Wires
Graph
FuncGlobal Legend
Cluster
Bundle Unbundle
簇
打包 解包
Cursor
Bounds
光标
边界范围
Data Acquisition(DAQ) 数据采集
RefNum
枚举、标识号
工具 模板
操作工具：使用该工具来操作前面板的控制和显示。 选择工具：用于选择、移动或改变对象的大小。 标签工具：用于输入标签文本或者创建自由标签。 连线工具：用于在框图程序上连接对象。
Functions Palette打开，也可以在路程图 面板中空白处单击右键打开。 • 函数选项板提供创建流程图的工具。 • 模块图标右上角有的表示有子选项板，单 击模块图标可以访问子选项板。
：结构（Structure），包括程序控制结构命 令，例如循环控制等，以及全局变量和局部变量 ：数组（Array），包括数组运算函数、数组转 换函数，以及常数数组等。 ：比较（Comperation），包括各种比较运算函 数，如大于、小于、等于。
•
：操作（Operate Value），用于操作前面板的控制和显示。使 用它向数字或字符串控制中键入值时，工具会变成标签工具。 • ：选择（Position/Size/Select），用于选择、移动或改变对象的 大小。当它用于改变对象的连框大小时，会变成相应形状。 • ：标签（Edit Text），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。 • ：连线（Connect Wire），用于在流程图程序上连接对象。如 果联机帮助的窗口被打开时，把该工具放在任一条连线上，就会显 示相应的数据类型。
LabVIEW编程及虚拟仪器设计ppt
LabVIEW提供了大量的数据处理和分析工具，可以进行数据拟合、曲线拟合、傅里叶变换、小波变换等处理，同时也可以进行各种算法开发。
工程应用
LabVIEW在工程应用中也有着广泛的应用，如机器人控制、自动化生产线控制、能源监测等。
仪器控制
通过LabVIEW编程，可以实现对各种仪器的控制和调节，如示波器、信号发生器、光谱仪等。
数据库的访问与操作
数据库连接
对数据库中的数据进行查询、检索等操作。
数据查询
对数据库中的数据进行添加、修改、删除等操作。
数据更新
TCP/IP通信
01
通过TCP/IP协议实现LabVIEW程序与远程计算机之间的通信。
网络编程应用
UDP通信
02
通过UDP协议实现LabVIEW程序与远程计算机之间的通信。
集成效果
通过集成仪器驱动程序，LabVIEW可以更加方便地实现对不同类型仪器的控制和数据采集，提高了测试和测量效率。
图形化编程环境和仪器驱动程序的集成
VS
虚拟仪器的性能直接影响到测试和测量的精度和效率，因此需要进行性能优化。
性能优化的方法
可以通过优化图形化编程语言的算法、优化仪器驱动程序的通讯协议、减少数据传输量、采用多线程技术等方法来提高虚拟仪器的性能。同时，也可以根据实际需要，选用高性能的计算机硬件来提高虚拟仪器的整体性能。
包括数据的统计、计算、图表绘制等。
基于labview的信号处理和数据分析
网络化虚拟仪器
包括网络化仪器的概念、技术、设计方法等。
网络化虚拟仪器的应用
包括远程控制、数据共享、仪器资源共享等。
网络化虚拟仪器的实现和应用
高性能计算
包括并行计算、分布式计算、云计算等技术。
第2章 LabVIEW模板简介
第2章 LabVIEW模板简介
操作工具(Operate Value)： 它是一个操作数值的工具。 将 操作工具移动到某处，鼠标点 击后，就可在操作工具所在位 置处键入数字。
选
择
工
具
(Position/Size/Select) ：
用于选择、移动对象或改变对
象的大小。
图2–1 工具模板
(3) Key Navigation。 本选项用于定义布尔控件的快捷键。本例的控件是数字型控件，非
布尔型，因无需选项，固该选项呈现暗灰色。
第2章 LabVIEW模板简介
(4) Data Range。 用鼠标点击该选项后，弹出对话框，如图2–5
所示。常用的选项主要有如下四项：
① Minimum：显示数据的下限值。本例中为0.0。 ② Maximun：显示数据的上限值。本例中为25.0。 ③ Increment：显示数据的最小间隔，相当于显示器
第2章 LabVIEW模板简介
两种不同功能的切换可通过执行如下操 作完成：
l 若控件为参数输入控件，用鼠标右键点击 该控件，弹出快捷菜单，选择选项Change to Indicator，控件功能即由参数输入控件 转换为数值显示控件。
l 若控件为数值输出控件，用鼠标右键点击 该控件，弹出快捷菜单，选择选项Change to Control，控件功能即由数值显示控件转 换为参数输入控件。
第2章 LabVIEW模板简介
2. 数字控件属性设置的方法和步骤
这里以压力数值显示器为例，说明数字控件属性设置 的方法和步骤。
该 压 力 显 示 器 显 示 的 数 值 范 围 为 ： 0 ～ 25.0 MPa。
显示器的分辨率为：0.1 MPa。 从图2–3所示的面板中选择第2个显示用的数字控
虚拟仪器Labview使用教程
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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 调用存储在文件中的控件。
统选择控
件
15
用户控制 把控件放在\National
Instruments\LabVIEW 7.0\user目
仲恺农业工程学院
虚拟仪器技术及应用
自动化学院 吴卓葵
1
仲恺农业工程学院
2 虚拟仪器软件开发平台
2
2 虚拟仪器软件开发平台
2.2 LabVIEW编程初步
3
2.2 LabVIEW编程初步
2.2.1 LabVIEW的基本VI介绍
4
1. 基本VI的组成 （1）LabVIEW中开发的应用程序称为虚拟仪器 （Virtual Instruments）程序，简称VI，文件扩展 名为.vi。 （2）VI示例
40
2.2.3 LabVIEW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（Tools Palette） 2.控件模板（Controls Palette） 3.函数模板（Funtions Palette）
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1. 工具模板（Tools Palette） （1）认识工具模板
a.前面板（Front Panel）是图形化的用户界面，可以形 象地描述为真实仪器的面板。
例如：求两个数的和与差
前面板
框图程序
8
①前面板（Front Panel）
b.前面板（Front Panel）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）。
LabVIEW编程及虚拟仪器设计ppt
实现虚拟仪器的高级功能
01
多功能仪器
通过添加更多的功能模块，例如数据存储、数据分析和显示等，可以
设计出多功能虚拟仪器。
02
自定义用户界面
可以使用LabVIEW中的用户界面设计工具来创建自定义的用户界面，
以便更好地满足客户需求。
03
网络化仪器
通过添加网络通信模块，可以将虚拟仪器连接到网络中，实现远程测
量和控制。
掌握虚拟仪器的调试技巧
使用调试工具
LabVIEW提供了多种调试工具，例如断点、单步执行和 变量观察等，可以帮助开发人员检查程序中的错误和问 题。
遵循良好的编程习惯
在编写程序时应该遵循良好的编程习惯，例如避免使用 全局变量、合理划分模块等，以减少错误和调试的难度 。
测试和验证
在设计和开发虚拟仪器时，应该进行充分的测试和验证 ，以确保仪器的准确性和可靠性。
03
制面板、图表、图形等。
02
labview编程进阶
学习labview图形化编程语言
1Leabharlann 熟悉LabVIEW的基本概念、工具栏和菜单
2
学习图形化编程语言的基本语法和程序结构
3
掌握LabVIEW中的数据类型、变量、函数和控 件
掌握labview高级功能
01
学习LabVIEW的信号处理和仪器控制功能
02
THANK YOU.
2023
labview编程及虚拟仪器设 计ppt
目录
• labview编程基础 • labview编程进阶 • 虚拟仪器设计基础 • 虚拟仪器设计实践
01
labview编程基础
了解labview
01
LabVIEW是Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench的缩写，是由美国 National Instruments公司开发的图 形化编程环境，广泛应用于测试、测 量、控制等领域。
(完整版)《LabVEW编程及虚拟仪器设计》课程说明
《LabVIEW编程及虚拟仪器设计》课程说明一、概要课程编号：80220142开设学期：春季对象：全校研究生人数：３0二、课程内容虚拟仪器是当前仪器与测量发展的一个重要方向，它为各学科提供了一个通用的测量及仪器的设计研究环境，同时它也是学生多门理论课程融合、理论与实践结合的一个很好的环节。
LabVIEW是当前用于数据采集、信号处理和虚拟仪器开发的一个标准工具。
本课程将介绍虚拟仪器的概况，LabVIEW语言、数据采集和虚拟仪器设计。
课程２／３的时间用来在教师指导下完成一到两个虚拟仪器或数据采集系统的设计。
学生所完成的设计成果及技术文档是评定成绩的主要依据。
鼓励学生在设计过程中的创造性工作。
该课程的教学在虚拟仪器实验室进行，每个实验组都配备NI公司的数据采集卡、LabVIEW开发环境及必要的外部设备。
学生可以带自选的设计选题参加。
课程面向全校各系学生开设。
选修该课的学生应当有计算机、数据采集、电工电子和信号处理以及各自研究方向有关测试技术的的基本知识。
三、教学大纲第一章虚拟仪器及LabVIEW入门１．１虚拟仪器概述１．２LabVIEW是什么？１．３LabVIEW的运行机制１．４LabVIEW的初步操作１．５图表（Chart）入门第二章程序结构２．１循环结构２．２分支结构：Case２．３顺序结构和公式节点第三章数据类型：数组、簇和波形（Waveform）３．１数组和簇３．２数组的创建及自动索引３．３数组功能函数３．４什么是多态化（Polymorphism）?３．５簇３．６波形（Waveform）类型第四章图形显示４．１概述４．２Graph控件４．３Chart的独有控件４．４XY图形控件（XY Graph）４．５强度图形控件（Intensity Graph）４．６数字波形图控件（Digital Waveform Graph）４．７3D图形显示控件（3D Graph）第五章字符串和文件I/O５．１字符串５．２文件的输入/输出（I/O）５．３数据记录文件（datalog file）第六章数据采集６．１概述６．２模入（Analog Input）６．３模出（Analog Output）６．４采样注意事项６．５附：PCI-MIO-16E-4数据采集卡简介第七章信号分析与处理７．１概述７．２信号的产生７．３标准频率７．４数字信号处理第八章LabVIEW程序设计技巧８．１局部变量８．２全局变量８．３属性节点８．４程序流控制８．５触发与同步第九章数字IO和计数器９．１基本知识９．２数字I/O简介９．３计数器第十章测量专题四、上课及实验地点：西主楼１－３０１五、实验室环境共１７组，每组提供：计算机一台，其中配有NI公司MIO-16E-4采集卡一块，LabVIEW等语言。
LabVIEW概述和VI创建和调试
• 文本程序的执行为控制流方式，即指令执行的顺序按照程 序的编写顺序进行。
•例
§3-2 VI程序的编辑
• 创建对象： – 前面板中用控件模板创建 – 在框图程序的节点上右击鼠标弹出菜单，选择 相应的选项，可以在前面板创建控制器、指示 器。
注：不同软件版本， 界面、窗口的菜单、 工具栏有区别
前面板窗口的菜单和工具栏 包含用来控制VI的命令按钮和状态指示器。
工具栏
排列、分布、叠放次序、 图标/连接口
运行、连续运行、停止、暂停/继续、格式设置
下拉式菜单，包括File文件 、Edit编辑、 operate 操作、 Tools工具、 Browse显示、 Window窗口、 Help帮助
• LabVIEW开发环境包括三个部分：前面板、框图程 序和图标/连接口。
– 前面板主要用于输入量的设置和输出量的显示，它模拟 了真实仪表的面板，包括旋钮、开关、按钮、图表、图 形。用户使用虚拟仪器时所观察到的就是前面板，并在 前面板中执行对仪器的操作。
– 框图程序用图形编程语言编写，可以把它理解成传统程 序的源代码；
（3）程序的调试：正常运行、高亮方式、探针、单步等
例：由一个按钮开关和一个指示灯组成，该VI的功能是：当 按下按钮时，指示灯点亮；当弹起按钮时，指示灯熄灭。
§2-3 LabVIEW的工作环境
• 2.3.1 启动界面 • New VI 创建一个新的VI程序（即虚拟仪器程序，扩展
名为vi） • Open VI 打开一个已有的VI程序 • DAQ Solutions 数据采集系统的通道配置及构建向导 • Search Examples虚拟仪器程序实例 • LabVIEW TutorialLabVIEW多媒体简易教程 • Exit 退出LabVIEW
LabVIEW入门指南从零开始学习LabVIEW编程
LabVIEW入门指南从零开始学习LabVIEW编程LabVIEW是一种面向虚拟仪器的图形化编程语言，广泛应用于科学研究、工程控制和教育领域。
本篇文章将带你从零开始学习LabVIEW编程，通过逐步引导，让你快速掌握这一强大工具的基本知识和应用技巧。
一、LabVIEW简介LabVIEW，全称Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，是一种由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的可视化编程环境。
它不同于传统的文本编程语言，而是通过图形化的方式，将各种功能模块拖拽式地连接起来，构建出一个数据流图（Dataflow Diagram）。
这种直观的编程方式使得LabVIEW非常适合于快速原型开发和实验室测量等应用。
二、LabVIEW的安装和配置1. 下载和安装LabVIEW：首先，你需要访问National Instruments官方网站，选择合适的版本并下载LabVIEW。
安装过程相对简单，按照向导的提示依次操作即可完成。
2. 配置设备和驱动程序：在使用LabVIEW之前，确保你的计算机连接了相应的设备，并且安装了正确的驱动程序。
你可以通过National Instruments官网获取最新的驱动程序，并按照说明进行配置。
三、LabVIEW界面和基本元素1. 控件面板（Front Panel）：控件面板是LabVIEW的用户界面，你可以在这里添加各种控件元素，如按钮、滑动条、图表等。
通过鼠标拖拽的方式，你可以调整控件的位置和大小，并为其设置相应的属性和事件。
2. 结构面板（Block Diagram）：结构面板是LabVIEW的编程界面，你可以在这里构建数据流图。
不同的模块使用线条连接起来，完成数据的输入、处理和输出等功能。
常用的结构包括循环结构、条件结构和函数结构等。
四、LabVIEW基本编程概念1. 节点（Node）：节点是LabVIEW中的一个基本单元，代表一个操作或函数。
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3．应用于设计、原型建模和发布
LabVIEW可用于高效的设计应用、仿真、仿真数据与真实测量之间的 比较。将LabVIEW和测量工具集成于附加的设计和仿真工具中，在设计过 程中就可以将真实的测试工具与仿真模型进行比较，从而发现设计中的 缺陷、减少重复设计、提高产品质量。通常的应用有嵌入式系统设计和 测试、控制设计、数字滤波器设计、电子电路设计、机械设计、算法设 计等。
LabVIEW所开创的图形化语言编程方法为设计者提供了一个便捷、轻松 的设计环境，利用它设计者可以像搭积木一样，轻松组建一个测量系统或数 据采集系统，并且由于LabVIEW提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用 表）类似的控件，可以任意构造仪器面板，大大简化程序的设计。
LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232协议的硬件及数据采集卡通 信的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数， 是个功能强大且灵活的软件。
连线板用于显示VI中所有输入控件和显示控件的接线端，类似于文本 编程语言中调用函数时使用的参数列表。
图标和连线板是用来识别VI的接口，以便在创建VI时调用另一个VI。 因此，在创建VI的前面板和程序框图后创建图标和连线板。
4. 数据流驱动
由于程序中的数据是沿数据连线按照程序中的逻辑关系流动的，因此， 数据流控制着LabVIEW程序的运行方式。对一个节点而言，只有当它的输入 端口上的数据都被提供以后，它才能够执行相应功能。当节点程序运行完 毕后，它把数据结果送到其输出端口上，这些数据又很快地通过数据连线 送至下一个相连的目的端口。
第2章 开启LabVIEW编程之门
2.1 LabVIEW概述 2.2 LabVIEW编程环境 2.3 LabVIEW帮助系统 2.4 LabVIEW的初步操作 2.5 子VI的创建与调用 2.6 VI的调试方法 2.7 上机操作实例
第2章 开启LabVIEW编程之门
学习目标
熟悉LabVIEW编程环境 学会使用LabVIEW帮助系统 掌握子VI的创建与调用 熟练掌握VI的调试方法
2.1 LabVIEW概述
2.1.1 LabVIEW简介
LabVIEW是Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench的简 称，它是美国国家仪器公司（NI）推出的一种功能强大而又灵活的仪器和分 析软件应用开发工具，也是目前应用最广泛、发展最快、功能最强的图形化 软件开发环境，被公认为是一个标准的数据采集和仪器控制软件。
2.1.3 LabVIEW的应用
1．应用于自动化测试和测量平台
利用PC和虚拟仪器技术，通过LabVIEW的集成软件包和PXI、PCI、USB 等模块化测量和控制硬件，可以提高开发设计效率并降低自动化测试和 测量应用程序的成本。测试和测量中的应用通常有生产测试、验证/环境 测试、机械/结构测试、便携式场地测试、射频RF和通信测试、机台测试、 图像采集和数据采集等。
2.1.2 LabVIEW的优势
(1) 提供了丰富的图形控件，采用了图形化的编程方法； (2) 采用数据流模型，实现了自动的多线程，从而能充分利用处理器(尤其 是多处理器)的处理能力； (3) 内建有编译器，能在用户编写程序的同时白动完成编译； (4) 通过DLL、CIN节点、ActiveX、.NET或MATLAB脚本节点等技术，能够轻 松实现LabVIEW与其他编程语言的混合编程； (5) 内建了600多个分析函数用于数据分析和信号处理； (6) 通过应用程序生成器可发布可执行程序、动态链接库或安装包； (7) 提供大量的驱动和专用工具，能够与任何接口的硬件轻松连接； (8) NI同时提供了丰富的附加模块，用于扩展LabVIEW在不同领域的应用。
2. 程序框图
程序框图是定义VI逻辑功能的图形化源
代码的集合。程序框图由节点、端口和数
据连线等组成，在框图中对VI编程就是对
输入信息进行出来反馈给用户。
（1）接线端:用来表示输入控件和显示
控件的数据类型。
（2）节点:节点是程序框图上的对象，
具有输入、输出端口，在VI运行时进行运
算。在程序框图中节点有函数、子VI、结 程序框图包含了一个While循环结构、
构、Express VI等几类。
一个仿真信号VI函数节点及前面板放
(3)连线：实现程序框图中对象的数据 置的波形显示控件、转盘控件和停止
传输。
按钮在程序框图中对应的接线端
连线板
图标
3. 图标和连线板
图标是VI的图形化表示，可包含文字、图形或图文组合。如果将一个 VI当作子VI使用，程序框图上将显示代表该子VI的图标，双击该图标可对 该子VI进行修改或编辑。
控制器包括开关、按钮、旋钮和其 他各种输入设备，它为VI的程序框图提 供数据；
显示器包括图形、LED和其他显示 输出对象，用以显示程序框图获取或生 成的数据。
该界面可以模拟真实仪器前面板， 用于设置输入数值与观察输出量。
图示界面上放置了一个波形 显示控件、一个用于调节波 形幅度的转盘控件和一个控 制While循环的停止按钮。
2.2 LabVIEW编程环境
2.2.1 LabVIEW2014的基本开发平台 LabVIEW中开发的程序都称为虚拟仪器，即VI，其扩展名均默认为 vi。所有的VI都包括以下3个部分：前面板、程序框图和图标/接线板。
程序框图 前面板
图标/接线板
1. 前面板
前面板窗口就是图形化的用户界面。 该界面上有交互式的输入和输出两类对 象，分别称为控制器和显示器。
4．应用于院校实验室
LabVIEW增强和提高了院校实验室的研究。在实验室中，LabVIEW将 复杂的数据采集工作变得简便，便于研究人员集中时间和精力用于实验 操作、数据分析和结论总结。LabVIEW在教学和实验室中的内用领域包括 测量、电路设计和仿真、控制、机械、电子、信号和图像处理、无线通 信和嵌入式系统等。
2．应用于工业测量和控制平台
LabVIEW可用于要求苛刻的工业应用，如高级I/O、高速模拟信号采 集、振动监控、控制及其视觉之类的高级处理应用，以及与工业硬件(如 OPC设备和PLC)的通信。工业测量和控制中的应用通常有：集成的测试和 控制、机器自动化、机器视觉、机器状况监控、分布式监控和控制及功 率监控等。