中南大学虚拟仪器(labview实验)教案资料
虚拟仪器LabVIEW实验报告
虚拟仪器L a b V I E W实验报告(总7页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--现代仪器设计LabVIEW实验报告实验内容：1.熟悉LabView软件操作方法2.了解LabView的一般编程方法3.虚拟信号发生器制作1.熟悉LabView软件操作方法虚拟仪器（virtual instrumention）是基于计算机的仪器。
虚拟仪器主要是将仪器装入计算机。
以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。
虚拟仪器的研究中涉及的基理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。
目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。
LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering）是一种图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。
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基本上不写程序代码，取而代之的是流程图。
前面板的设计需用控制模板。
控制模板（Control Palette）用来给前面板设置各种所需的输出显示对象和输入控制对象。
每个图标代表一类子模板。
可以在前面板的空白处，点击鼠标右键，以弹出控制模板。
程序框图的设计需用功能模板。
功能模板(Functions Palette)是创建流程图程序的工具，只有打开了流程图程序窗口，才能出现功能模板。
功能模板该模板上的每一个顶层图标都表示一个子模板。
可以点击“窗口”—“显示程序框图”打开，也可以在流程图程序窗口的空白处点击鼠标右键以弹出功能模板。
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。
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赋值。
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。
虚拟仪器实验 labviEW
实验一储液罐状态监控系统设计一、实验目的通过该系统设计，初步了解LabVIEW虚拟仪器设计软件的前面板、程序框图及各个选项板的功能。
二、实验内容设计储液罐状态监控仿真系统，要求如下1、监测一个储液罐的实际液位、温度、进口压力、出口压力2、用曲线图显示被测量液位随时间的变化情况3、液位超标时用指示器报警4、手动和自动两种方式调节储液罐的液位高度5、用调节步长按钮决定自动调节的快慢程度6、设计储液罐状态监控系统前面板三、实验步骤1、前面板设计整个贮液罐监控系统前面板需要的控件有：停止键、手自动切换、液位超标指示灯、步长调节旋钮、高度设定、实际高度显示、进出口压力显示、温度显示和实际液位高度波形图。
停止键、手自动切换、液位超标在新式布尔量控件中进行选择，步长调节旋钮在数值控件中选择旋钮、压力表在数值中选择量表控件，设定高度、实际高度、温度在数值控件中分别选择垂直指针滑动杆垂直填充滑动杆和温度计，液位高度波形图选择波形图表。
2、程序框图设计程序采用While循环结构，结束用停止布尔按钮结束，除设定高度和调节步长是手动设置外，其他输入如压力和温度的设定均采用编程—数值—随机数的方式给定，手自动切换布尔量连接比较选项中的选择节点，用于切换手自动，液位超标将实际高度和超标高度比较，输出一布尔量。
四、实验结果五、思考题1、将整个VI设计成一个子VI。
在另一个VI中调用。
在前面板右上角，编辑连线板，对VI的输入和输出对应控件进行编辑，然后保存，即可生成VI，可在其他VI中调用，在其他VI中的调用图如下：实验二分组数据的练习一、实验目的通过该实验，熟悉LabVIEW中常用的分组数据：数组、簇及波形的使用。
二、实验内容习题4-3到4-11。
三、实验步骤4-3.4.5 前面板只有三个数组的显示控件，分别为原数组显示、原数组大小显示和转置后的数组显示,程序框图中建立一二维数组常量，将要显示的数组填入，并添加一二维显示控件，在数组中分别选择数组大小和二维数组转置节点，其后分别连接显示控件。
LabVIEW虚拟仪器实验指导书
实验一一、实验目的：熟悉LabVIEW软件的基本编程环境。
二、实验内容：创建一个VI程序，并将此程序保存为VI。
此VI要实现的功能是：当输入发动机转速时，经过一定的运算过程，输出发动机温度和汽车速度值。
三、要求：温度计显示发动机温度，温度范围（0~100）仪表控件显示汽车速度，速度范围（0~150）单位Km/h前面板设计布局合理，可读图标设计为保存为某某某速度子VI.vi把该子程序添加到用户库。
四、实验步骤（1）启动LabVIEW，创建一个VI。
（2）在前面板中放置一个温度计控件，并修改控件标签名为发动机温度和设置最大值为100。
该控件从“控件—经典—经典数值”子选项板中获得。
（3）按同样的方法在前面板中放置一个仪表控件，并修改仪表控件的标签名为汽车速度，标尺刻度范围为0～150。
（4）按同样的方法在前面板中放置一个数值输入控件，并修改控件标签名为发动机转速。
（5）从“窗口”下拉菜单中选择“显示程序窗口”切换到程序框图窗口。
（6）在程序窗口中创建乘法函数，该函数中函数选项板中的“函数—编程—数值”子选项板中选择，并和发动机转速输入控件连线，为乘法函数创建一个常量，修改为图中所示值。
（7）按同样的方法创建加法函数、平方根函数和除法函数，并按图中所示修改常量值和连好线。
（8）切换至前面板，在发动机转速控件中输入数值，点击运行按钮，运行VI程序。
（9）修改图标为T/V以表示该子VI输出量为发动机温度和汽车速度，并保存为vi.vi。
前面板：程序框图：实验二一、实验目的：熟悉LabVIEW软件的基本编程环境。
二、实验内容：1、创建一个VI程序，比较两个数，如果两数相等则灯亮。
2、创建一个VI程序并调试，使用滑动控件输入3个数A、B和C，求(B+C) A－20，确定运算结果的范围，并使用数值、表盘和温度计正确显示结果。
三、设计和编辑前面板，使界面美观、实用。
实验三1．实验目的：熟悉子VI的调用。
2．实验内容：创建一个VI程序，并在编写程序过程中调用实验一中创建的子VI。
虚拟仪器(LabVIEW)实验报告
攀枝花学院电工电子实验中心电工电子实验报告册实验课程虚拟仪器实验专业班级2010级测控技术与仪器学生姓名学生学号指导教师2013 年 3 月22 日目录目录实验一LabVIEW编程环境及初步操作 (1)实验二LabVIEW程序结构（1） (4)实验三LabVIEW程序结构（2） (6)实验四LabVIEW字符串、数组和簇 (8)实验五LabVIEW变量和文件操作 (11)实验六LabVIEW图形显示 (15)实验七LabVIEW数据采集与信号处理 (18)实验时间实验台号指导教师同组学生实验一LabVIEW编程环境及初步操作一、实验目的1. 熟悉LabVIEW的编程环境，逐步掌握基本使用方法；2. 熟悉创建、调试、调用VI的基本步骤和方法；3. 掌握LabVIEW软件安装方法。
二、实验仪器和设备计算机（安装有LabVIEW软件）三、实验原理安装LabVIEW软件，认识具体的安装步骤，注意安装细节和注册技巧。
LabVIEW的基本编程环境，包括启动界面，前面板，程序框图，图标/连线板、菜单、工具栏、三大操作选板（工具选板，控件选板，函数选板）等。
在编程环境中可以创建、调试和调用VI，完成虚拟仪器的设计。
四、实验内容与步骤1. 认识LabVIEW的基本编程环境，包括启动界面，前面板，程序框图，图标/连线板。
2. 打开LabVIEW三大操作选板（工具选板，控件选板，函数选板），逐个认识各选板的组成内容。
3. 认识LabVIEW的菜单和工具栏，熟悉基本功能和使用方法。
4. 创建VI以教材《虚拟仪器技术分析与设计》（张重雄，电子工业出版社）为参考，按照虚拟仪器创建步骤，模仿创建一个简单的VI。
创建过程中逐步加强对LabVIEW编程环境的熟悉。
5. 调试VI利用虚拟仪器一般的调试步骤：运行、清除语法错误、高亮显示、单步执行、探针和断电工具使用等，理解调试基本方法。
6. 创建和调用子VI。
学习编辑子VI图标并进行连线板设计。
labview虚拟仪器课程设计
labview虚拟仪器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解LabVIEW虚拟仪器的概念，掌握其基本组成和原理。
2. 学生能掌握LabVIEW编程的基本语法和操作，如数据类型、结构控制、循环等。
3. 学生能运用LabVIEW完成简单的数据采集、处理和显示功能。
技能目标：1. 学生能独立安装和配置LabVIEW环境，进行基本操作。
2. 学生能运用LabVIEW设计简单的虚拟仪器，实现特定功能。
3. 学生能通过LabVIEW编程解决实际问题，提高实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对虚拟仪器的兴趣，激发学习热情，增强自主学习能力。
2. 学生通过团队协作，培养沟通、合作能力和解决问题的能力。
3. 学生认识到虚拟仪器在现代科技领域的重要作用，增强对科技创新的热情。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生通过动手实践，掌握虚拟仪器的原理和应用。
学生特点：学生具备一定的计算机操作基础，对编程有一定了解，但对虚拟仪器了解较少。
教学要求：教师需注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，关注学生个体差异，提供个性化指导。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，并具备实际应用能力。
二、教学内容1. 虚拟仪器概述- 了解虚拟仪器的定义、特点及应用领域。
- 熟悉LabVIEW软件的界面和基本操作。
2. LabVIEW编程基础- 学习数据类型、控件、函数和簇的使用。
- 掌握结构控制（如顺序结构、循环结构）和条件控制（如条件结构、事件结构）。
3. 数据采集与处理- 学习数据采集卡的使用和配置。
- 掌握数据采集、信号处理和数据显示的基本方法。
4. 虚拟仪器设计实例- 分析并设计简单的虚拟仪器，如温度计、示波器等。
- 学习使用图表、波形图等控件进行数据展示。
5. 综合应用与拓展- 结合实际需求，设计具有一定功能的虚拟仪器系统。
- 了解LabVIEW在物联网、自动化测试等领域的应用。
教学内容依据课程目标进行科学性和系统性的组织，涵盖虚拟仪器的基本概念、编程基础、数据采集与处理以及实际应用。
虚拟仪器实验指导书(1)
《虚拟仪器技术》实验指导书一•课程简介虚拟仪器技术是为测控、机械电子、机械工程及自动化等专业本科生开设的一门选修课。
本课程主要介绍LabVIEW编程软件，如何创建虚拟仪器、进行数据采集、以及对所采集的信号进行分析，培养学生了解和掌握在计算机上建立自己的测控仪器的方法和技术，目的在于使学生了解和掌握国内外测控技术的发展趋势，培养学生解决工程实际问题的能力。
二. 课程实验目的与要求实验目的：培养学生了解和掌握在计算机上建立自己的测控仪器的方法，掌握应用LabVIEW 软件编程的技术。
为保证实验顺利进行，要求学生初步掌握计算机软件编程技术。
三. 实验方式与注意事项实验方式：学生独立在计算机上进行LabVIEW 软件编程，创建和编辑VI，运行和调试VI程序，进行数据采集和信号分析。
四. 实验报告要求每个实验均应撰写实验报告。
实验报告内容应包括：实验名称、目的、内容、实验结果分析等。
设计性实验鼓励学生以小论文形式整理和撰写实验报告。
实验（1-1 ）使用For循环目的：1 •了解虚拟仪器的编程过程，熟悉前面板和流程图的界面环境；2 •了解工具模板、控制模板和函数模板的使用；3 •掌握For循环及其移位寄存器使用方法。
内容：用For循环和移位寄存器计算正整数的阶乘。
步骤：1.打开一个新的前面板，按照下图创建对象。
a. 将一个数字显示对象放在前面板，设置它的标签为"乘积”。
b. 将一个控制对象放在前面板，设置它的标签为"正整数”；将另一个控制对象的标签设置为初始值。
图i—i实验i—i的面板和流程图2 •打开流程图按照上图对其创建。
3 .在流程图中放置一个For循环(Functions?Structures )。
4 .在For循环的边框处单击鼠标右键，在快捷菜单中选择Add Shift Register5.将下列对象添加到流程图。
a ( Functions?Numeric ) ---- 在这个练习中需要将移位寄存器的初始值设成1。
《虚拟仪器技术实验》LabVIEW编程的图形图表和数组与簇实验
《虚拟仪器技术实验》LabVIEW编程的图形图表和数组与簇实验一、实验目的1．学习如何使用数组与簇，掌握它们的区别和相应操作；2．学习并掌握Chart和Graph的使用，理解它们的区别。
二、实验内容1．练习数组的基本创建方法a.实验要求：编辑一个利用循环的自动索引（auto-indexing）功能创建一个装有10个随机数的数组。
b.实验结果：程序框图：前面板图：2．编辑下列VI 理解二维数组的产生，存为Two Dimensional Array Demo.vi。
如下分别为程序框图和前面图截取图片。
以下是自己编辑的程序框图和前面板：3.创建一个VIa.实验要求：实现将输入控件值与输入数组合并连接起来生成新的数组。
该VI使用数组大小（Array Size）和初始化数组（Initialize Array）两函数来创建维数合适的新数组，并将新数组的所有元素初始化为1。
最后，VI计算两新数组间的差，并将结果显示在前面板中。
最后将该VI保存为Practice with Arrays .vi文件。
b.添加的功能我的添加功能是在能满足基本实验要求的情况下，做了些改变。
输入数组个数由随机数产生在0-10内，而x数组为10元素的数组。
y数组显然也要为10个元素，它有输入元素和输入数组合并产生。
因此间接决定了输入元素。
c.实验结果：程序框图：前面板图：4．创建由一个控件簇和一个显示簇所组成的VIa.实验要求：要求控件进行操作时，显示簇同时进行相应的显示。
前面板组成如图4.3，最后将该VI保存为Cluster.vi文件。
b.实验说明：对输入数字取反；对第一个布尔元件进行取非操作；将二个布尔元件的值进行异或操作然后输出；对字符串中的大写字母转化为小写。
c.实验结果：程序框图：前面板：5．创建一个VIa.实验要求：用Chart和Graph分别显示40个随机数产生的曲线，比较程序的差别：b.实验说明：在满足基本要求的情况下，对程序做了些改变。
虚拟仪器相关课程设计
虚拟仪器相关课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解虚拟仪器的概念、原理及其在工程测试中的应用。
2. 掌握虚拟仪器软件LabVIEW的基本操作、编程方法及数据采集、处理与分析技巧。
3. 了解虚拟仪器在不同领域的实际应用案例，拓展知识视野。
技能目标：1. 培养学生运用LabVIEW软件设计简单的虚拟仪器系统，进行数据采集与处理的能力。
2. 能够独立完成虚拟仪器的搭建、调试与优化，提高实际操作技能。
3. 学会查阅相关资料，对虚拟仪器系统进行改进与创新，培养解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对虚拟仪器技术的学习兴趣，培养主动探索、勇于实践的精神。
2. 培养学生的团队合作意识，学会与他人共同解决问题，提高沟通能力。
3. 通过课程学习，使学生认识到虚拟仪器在现代工程技术中的重要性，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为专业选修课，以实践为主，理论联系实际，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术、计算机编程基础，对新技术具有较强的好奇心，喜欢实践操作。
教学要求：结合学生特点，采用任务驱动、案例教学等方法，引导学生主动参与实践，提高综合运用知识的能力。
在教学过程中，注重分层教学，满足不同层次学生的学习需求。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来从事相关领域工作打下基础。
二、教学内容1. 虚拟仪器概述：介绍虚拟仪器的定义、发展历程、分类及其在现代工程测试中的应用。
教材章节：第一章 虚拟仪器概述2. LabVIEW软件基础：学习LabVIEW软件的安装、界面、操作方法、编程基本概念和流程。
教材章节：第二章 LabVIEW编程基础3. 数据采集与处理：学习虚拟仪器的数据采集原理、硬件接口、数据采集卡的使用及数据处理方法。
教材章节：第三章 数据采集与处理4. 虚拟仪器设计实例：分析不同领域的虚拟仪器应用案例，学习虚拟仪器的搭建、调试与优化。
教材章节：第四章 虚拟仪器设计实例5. 创新设计与实践：结合所学知识，指导学生进行虚拟仪器创新设计，提高实际操作和创新能力。
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实验一创建和编辑VI程序
3．实验内容
（1）熟悉LabVIEW的运行环境，包括：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。
（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。
子VI
实验二变量、数组与簇
3．实验内容
（1）在程序的前面板上创建一个数值型控件，为它输入一个数值；把这个数值乘以一个比例系数，再由该控件显示出来。
（2）生产一个正弦波，并显示在Chart波形控件上，由另外一个程序把该波形显示出来。
调节两个程序运行的速度，观察对比两个波形的差异。
（3）创建一个3行4列的数组：
①求数组的最大与最小值；②求出创建数组的大小；
②将该数组转置；④将该二维数组改为一个一维数组。
（4）创建一个簇控件，成员维字符型姓名，数值型学号，布尔型注册。
从该控件中提取簇成员注册，并显示在前面板上。
实验三结构与属性控制
3．实验内容
（1）产生100个0.0～100.0的随机数，求其最小值、最大值、平均值，并将数据在Graph中显示。
（2）产生0.0～100.0的随机数序列，求其最小值、最大值、平均值。
并将随
机数序列和平均值序列显示在Chart 波形图中，直到人为停止。
提示：个数据的平均值。
是前n A A A n
A A n n n n n )
(1
11---+=
（3） 编写一个程序测试自己在前面板输入一下字符串所用的时间：A virtual
instrument is a program in the graphical programming language.
（4）编写一个程序，实现是否可视、可用、焦点状态、闪烁、位置及对象尺寸
等属性。
实验四波形显示
3．实验内容
（1）在一个Graph中用2种不同的线宽显示一条正弦曲线和一条余弦曲线。
每条曲线长128点。
正弦曲线x0=0, △x=1,余弦曲线x0=2, △x=10。
（2）在一个Chart图中显示3条曲线，分别用红、绿、蓝3种颜色范围0～1、0～5和0～10的3个随机数。
（3）用XY Graph显示一个半径为10的园。
（4）产生一个10行10列的二维数组，数组成员为0～100之间的任意整型数，用密度图显示出来。
（5）尝试使用Picture.ctl控件画图和显示图形。
实验五字符串与文件I/O 3．实验内容
（1）创建一个字符串显示件，程序运行后显示当前系统日期、时间和自己的班级、姓名。
（2）将范围0～10的5个随机数转换为一个字符串显示在前面板上。
要求保留2位小数，每个数之间用逗号分隔。
（3）产生若干周期的正弦波数据，以当前系统日期和自己姓名为文件名，分别存储为文本文件、二进制文件和电子表文件。
然后将存储的数据文件读出来并显示在前面板上。
（4）将一组随机信号数据加上时间标记存储为数据记录文件，然后将存储的数据读出并显示在前面板上。