基于LabVIEW的拼图游戏设计
Labview简易程序设计

莫岚轩
设计思想
鉴于游戏需要提供玩家重复猜的机会!我们需 要在其判断并显示错误后将其第二次或更多次的判 断值回馈到初始判断程序处在此我们添加全局变量 与局部变量,用于数值的反馈。 同时加入【平铺式结构】。用于规定:玩家猜 错后判断、重复猜数等一系列事件先后执行的顺序
莫岚轩
设计过程
1、产生随机数
2、创建条件结构用于判断玩家猜数的结果,并 相应的加入事件旋钮。 3、在条件判断不等时,加入子VI用于提示用户 重复猜测,并将判断值经过局部变量【你猜的数】 反馈至初始判断处重复判断。 4、直至玩家判断成功结束程序
莫岚轩
设计过程
完整的程序框图
莫岚轩
设计结果
U
莫岚轩
应用Lab VIEW软件设计 软件设计: 应用Lab VIEW软件设计: 小型猜数游戏
莫岚轩
设计思想
游戏规则 规定:是随机产生一个0 10的数字, 规定:是随机产生一个0-10的数字,然后 的数字 让玩家去猜测这个数的具体值。 让玩家去猜测这个数的具体值。当玩家猜不 中后给出他机会让其继续猜, 中后给出他机会让其继续猜,直至猜中 系统随机数的产生:【随机数】控件乘以 常量10后经过【最近取整】产生。
Lab VIEW 结业小设计
学者: 学者:***** 联系方式: 联系方式:*******
莫岚轩
设计背景
Lab VIEW软件的强悍其实并不仅仅在于其 强大的处理能力,还在于其应用的广泛性。我 们同样可以通过他实现一些其他的功能,诸如: 制做具有一些特定功能的小软件了,设计小游 戏等等了。
莫岚轩
设计背景
labview俄罗斯方块设计原理

labview俄罗斯方块设计原理LabVIEW俄罗斯方块设计原理俄罗斯方块是一款非常经典的游戏,对于工程师和编程爱好者来说,设计一个俄罗斯方块游戏是一项有趣的挑战。
使用LabVIEW,我们可以轻松地设计一个类似于俄罗斯方块的游戏,下面是其设计原理。
首先,我们需要从基础开始着手,设计出俄罗斯方块的游戏板。
游戏板是一个二维数组,大小可以根据实际情况进行设置。
为了保持代码的灵活性,我们使用LabVIEW的二维数组功能来存储游戏板上的方块。
游戏板中的每个位置,可以是一个方块也可以是空白。
其次,我们需要为游戏板添加一个运动控制环节。
这里我们需要设计一个精细的算法,使得方块落下井道、左右移动以及旋转的效果都能够显示出来。
在LabVIEW的设计中,我们可以使用状态机或者函数块,来实现代码的控制和管理。
此外,我们还需要定义一些边界条件,例如,当方块碰到游戏板边缘时,应该如何处理。
接着,我们考虑如何处理游戏操作。
玩家需要对俄罗斯方块进行控制,因此我们需要键盘输入响应功能。
在LabVIEW中,我们可以使用事件结构,来处理用户输入事件的响应。
这样,当用户输入相应的操作键后,我们就可以执行对应的操作,例如,旋转、下落或者左右移动等。
最后,我们需要定义游戏规则、得分计算以及游戏结束条件。
在LabVIEW中,我们可以定义一个Scores的继承者,以更清楚地跟踪玩家的得分和游戏状态,例如,游戏结束、玩家获胜等。
同时,我们还需在游戏界面上显示玩家的得分,以及下一个方块的形状。
这都是必要的系统设计,以确保游戏的流畅和玩家的参与度。
总结在LabVIEW中,设计俄罗斯方块需要遵循一些基本原则,包括二维数组的设计、算法控制和设计游戏规则。
利用LabVIEW的状态机或函数块、事件结构等功能,我们可以轻松地构建一个俄罗斯方块游戏。
此类游戏也适合初学者进行学习和练习。
在掌握原理后,也可以优化代码和增强游戏的功能,为玩家提供更好的游戏体验。
labview连连看课程设计

labview连连看课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解LabVIEW编程基础,掌握基本的数据类型、结构及其应用。
2. 学生能够掌握LabVIEW中的循环、条件结构,并能运用这些结构实现程序流程控制。
3. 学生能够掌握LabVIEW中常用控件的使用,并能运用控件进行数据的输入输出。
技能目标:1. 学生能够运用LabVIEW编写简单的连连看游戏程序,实现游戏的基本逻辑和界面设计。
2. 学生能够通过连连看游戏程序的设计,培养逻辑思维能力和问题解决能力。
3. 学生能够学会运用LabVIEW调试程序,解决编程过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生通过LabVIEW连连看游戏的设计与实现,培养对编程的兴趣和热情,提高主动学习的积极性。
2. 学生在团队合作中,学会互相沟通、协作,培养团队精神和责任感。
3. 学生能够认识到编程在现实生活中的应用,激发对科学技术的热爱和探索精神。
课程性质:本课程为实践性较强的信息技术课程,结合LabVIEW编程软件,通过设计连连看游戏,培养学生的编程兴趣和实际操作能力。
学生特点:学生处于好奇心强、求知欲旺盛的年级,喜欢动手实践,对游戏编程有较高的兴趣。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生通过实际操作掌握LabVIEW编程技能,关注学生在团队合作中的表现,培养其沟通协作能力。
同时,注重培养学生的逻辑思维能力和问题解决能力,使其在学习过程中获得成就感。
二、教学内容1. LabVIEW基本概念:数据类型、控件、图表、结构等。
- 章节关联:教材第1章LabVIEW概述及第2章数据类型与控件。
2. 程序流程控制:循环结构、条件结构、事件结构等。
- 章节关联:教材第3章程序流程控制。
3. 界面设计:控件布局、属性设置、交互设计等。
- 章节关联:教材第4章界面设计。
4. 数据处理与存储:数组、簇、数据文件读写等。
- 章节关联:教材第5章数据存储与处理。
5. 连连看游戏设计与实现:游戏逻辑、界面设计、程序调试。
基于labview的图形化编程教学大纲

G语言通过图形化的方式表示数 据流和控制流,使得编程更加直 观和易于理解。
LabVIEW编程环境
LabVIEW编程环境包括一个集成开发 环境(IDE)和一个运行时引擎。
运行时引擎用于执行LabVIEW程序, 并提供了与硬件设备进行通信的接口。
IDE提供了图形化的编辑器、编译器 和调试器,用于编写、编译和调试 LabVIEW程序。
数据采集系统的分类
数据采集系统可分为模拟式和数字式,模拟式数据采集系统通过模 拟电路采集信号,数字式数据采集系统则通过数字电路采集信号。
数据采集系统的应用
数据采集系统广泛应用于科学实验、工业生产、医疗诊断等领域,用 于获取各种物理量(如温度、压力、流量等)的数据。
数据采集硬件连接
1 2 3
数据采集卡的种类
GPIB、USB和以太网通信协议
GPIB通信协议
GPIB是一种并行总线通信协议, 常用于连接计算机和仪器设备。 通过GPIB通信协议,可以实现高 速数据传输和控制信号的传递。
USB通信协议
USB是一种串行总线通信协议, 具有即插即用、高速传输等特点。 通过USB通信协议,可以实现计 算机与仪器设备的快速连接和控
制。
以太网通信协议
以太网是一种基于网络的通信协 议,具有传输速度快、传输距离 远等特点。通过以太网通信协议, 可以实现远程控制和数据采集功
能。
仪器驱动程序和API调用
仪器驱动程序
仪器驱动程序是连接计算机与仪器设 备的软件接口。通过安装相应的仪器 驱动程序,可以实现计算机对仪器的 控制和数据采集功能。
自适应滤波、Wiener滤波、中值滤 波等。
信号特征提取和模式识别
01
02
03
labview俄罗斯方块课程设计

labview俄罗斯方块课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解LabVIEW编程的基本概念,掌握图形化编程语言的使用方法。
2. 使学生掌握利用LabVIEW创建俄罗斯方块游戏的基本步骤,包括界面设计、游戏逻辑编程等。
3. 帮助学生了解游戏编程中的事件驱动和状态机概念,并将其应用于俄罗斯方块游戏中。
技能目标:1. 培养学生运用LabVIEW进行程序设计和调试的能力。
2. 培养学生独立思考和解决问题的能力,使其能够根据需求设计和完善游戏功能。
3. 提高学生的创新意识和团队协作能力,使其在项目实践中能够相互配合,共同完成任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对计算机编程的兴趣和热情,激发其主动学习的动力。
2. 培养学生的耐心和毅力,使其在面对编程难题时保持积极的态度,勇于克服困难。
3. 培养学生的团队精神和沟通能力,使其在项目合作中学会相互尊重、支持和鼓励。
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LabVIEW编程技能,并运用所学知识设计和开发俄罗斯方块游戏。
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LabVIEW 编程经验有限。
教学要求:结合学生特点,教师应采用循序渐进、任务驱动的教学方法,引导学生主动参与,确保学生能够在实践中掌握编程技能。
同时,注重培养学生的团队协作能力和创新精神,提高其综合素质。
通过本课程的学习,使学生达到预定的学习成果。
二、教学内容1. LabVIEW基础入门:介绍LabVIEW编程环境,基本操作和图形化编程概念,引导学生掌握编程界面和工具的使用。
- 教材章节:LabVIEW入门与基本操作- 内容:界面布局、控件使用、数据类型、节点和连线等。
2. LabVIEW编程原理:讲解事件驱动和状态机在LabVIEW编程中的应用,为学生设计俄罗斯方块游戏打下基础。
- 教材章节:事件驱动与状态机- 内容:事件结构、状态机结构、程序流程控制等。
毕业设计基于labview设计的五子棋游戏

常州信息职业技术学院学生毕业设计(论文)报告系别:电子与电气工程学院专业:电气自动化班号:电气092 学生姓名:刘利学生学号: 0905093210 设计(论文)题目:基于LabVIEW的五子棋游戏开发指导教师:陈琳设计地点:常州信息职业技术学院起迄日期: 2011.09.06—2011.11.20毕业设计(论文)任务书专业电气自动化班级电气092 姓名刘利一、课题名称:基于LabVIEW的五子棋游戏开发二、主要研究内容:1. 游戏的行棋规则:黑先、白后,任一方先在棋盘上形成纵向、竖向、斜向的连续相同颜色五个棋子的一方为胜。
2. LabVIEW程序结构的合理应用。
3. 游戏界面的设计及美化。
三、工作内容和要求:1. 游戏开始,设计子程序对棋盘进行初始化,初始化子程序用循环结构实现,数组显示当期棋盘状态。
2. 初始化结束后,选择游戏模式,选择人机对弈模式或双人对弈模式。
应用条件结构进行选择。
3. 选择游戏模式后,进行游戏,双方下棋子的位置要用数组显示当前棋盘状态。
如果选择了双人对弈,就只要记住双方下子位置。
如果选择了人机对弈,就要搜索当前局面的最佳应对着法,由电脑计算下子位置。
4.游戏中,任一方先在棋盘上形成纵向、竖向、斜向的连续相同颜色的五个棋子的一方为胜。
如果有一方获胜,此时跳出对话框,显示一方获胜,游戏结束。
按下确定,同时初始化棋盘,可以重新开始游戏。
四、主要参考文献:[1] 林飞. 中国艺术经典全书之五子棋[M], 吉林摄影出版社.2003.12[2] 彭建国、那威. 连珠五子棋入门[M], 金盾出版社.1997.6[3] 阮奇桢. 我和LabVIEW——一个NI工程师的十年编程经验[M], 北京航空航天大学出版社,2009.09 [4] 王长飞、蔡强、李海生. 智能五子棋算法的设计实现[M], 系统仿真学报第21卷第四期2009. 02[5] 王永庆. 人工智能原理与方法[M], 西安交通大学出版社.1998.8[6] 崔良沂、赵永昌. 人工智能[M], 第3 版清华大学出版社.2005.9[7] 贾功贤、刘成康等. 基于PC的虚拟仪器的发展趋势[J], 电子技术应用.1999[8] NI. Measurement and Automation Catalog[Z], 2003.9[9] LabVIEW 虚拟仪器程序设计及应用.人民邮电出版社.2008.12[10] LabVIEW8.20程序设计从入门到精通.清华大学出版.2007.7学生(签名)年月日指导教师(签名)年月日教研室主任(签名)年月日系主任(签名)年月日毕业设计(论文)开题报告基于LabVIEW的五子棋游戏目录摘要Abstract第1章前言 (1)第2章 LabVIEW简介 (2)2.1 LabVIEW的概念 (2)2.2 LabVIEW的特点 (2)第3章总体设计方案 (3)3.1五子棋游戏规则 (3)3.2游戏设计框图 (3)3.3游戏设计流程图 (4)3.3.1总体设计流程图 (4)3.3.2人机对弈模式下的游戏流程图 (4)3.3.3双人对弈模式下的游戏流程图 (5)第4章各模块程序设计 (7)4.1初始棋盘模块 (7)4.2多步计算模块 (7)4.2.1多步计算流程图 (7)4.2.2多步计算前面板及程序框图 (8)4.3决定下子方模块 (10)4.4判定胜负模块 (10)4.4.1判定胜负模块设计前面板及程序框图 (10)4.5胜负对话模块 (11)第5章主程序设计 (14)5.1游戏主程序设计 (14)5.1.1五子棋主程序的程序框图 (14)5.1.2五子棋的游戏界面 (15)5.2结果演示 (16)第6章结束语 (17)参考文献 (18)答谢辞 (19)摘要随着生活水平的不断提高,人们不再仅仅满足于物质生活,闲暇时光人们会选择自己喜欢的娱乐活动用做消遣。
基于LabVIEW的2048游戏设计

第23卷第1期沙洲职业工学院学报V ol. 23, No.1 2020年3月 Journal of Shazhou Professional Institute of Technology March, 2020 基于LabVIEW的2048游戏设计汤晓燕(沙洲职业工学院,江苏 张家港 215600)摘要:在“虚拟仪器技术”课程教学中,融入2048游戏设计的教学内容,给出程序设计框架和较详尽的程序设计过程,所设计的2048游戏可以准确地实现游戏规则,在机电、自动化、电子、物联网等相关专业类别的“虚拟仪器技术”课程教学中,具有很好的可重复性和可操作性。
关键词:2048;LabVIEW;游戏设计中图分类号:TP317 文献标识码:A 文章编号:1009-8429(2020)01-0006-07Design of 2048 Game Based on LabVIEWTang Xiaoyan( Shazhou Professional Institute of Technology, Zhangjiagang 215600, Jiangsu, China )Abstract: In this paper, the teaching content of 2048 game design is integrated into the course teaching of “Virtual Instrument Technology”. The programming framework and detailed programming process are given. The 2048 game designed can accurately realize the rules of the game. There is good repeatability and operability in the teaching of “Virtual Instrument Technology” course in electromechanical, automation, electronics, Internet of Things and other related professional categories.Key words: 2048; LabVIEW; game design引言近年来,高职院校的生源呈现出提前录取、高考普招、中高职3+3、中职对口单招、注册入学等多种层次,专业教师在教学过程中经常遇到实际教学效果与预期目标存在一定差距的情况。
2023修正版Labview简易程序设计

Labview简易程序设计Labview简易程序设计概述Labview(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种用于虚拟仪器设计和控制系统的开发环境和语言。
它的特点是图形化的编程方式,使得用户无需编写繁琐的代码,就能够完成复杂的测量和控制任务。
本文将介绍Labview的简易程序设计方法。
Labview程序结构Labview程序由多个虚拟仪器(VI)组成,每个VI由输入、处理和输出三个核心部分组成。
输入部分负责从外部设备或传感器中获取数据,处理部分对输入数据进行计算和逻辑处理,输出部分将处理结果发送给外部设备或在界面中显示。
Labview程序的整体架构通常是基于数据流图(Block Diagram)的,其中各个VI之间通过数据流连接进行数据传递。
数据流连接将结果从一个VI的输出端传递到另一个VI的输入端,从而实现整个程序的协同工作。
Labview程序设计步骤1. 创建新的Labview程序打开Labview软件,“新建”按钮创建一个新的项目。
选择适当的模板或空项目来开始新的程序设计。
2. 添加VI在新建的项目中,右键“当前程序”文件夹,选择“新建”->“虚拟仪器”。
给新建的VI命名,并双击打开它。
3. 添加输入在VI的数据流图上,选择需要的输入控件或函数。
例如,可以添加一个“数字输入框”来接受用户输入的数值,或者添加一个“传感器读取”函数来获取外部设备的数据。
4. 添加处理在VI的数据流图上,选择需要的处理函数或操作。
例如,可以添加一个“加法”函数来对输入的两个数值进行求和,或者添加一个“循环结构”来进行重复计算。
5. 添加输出在VI的数据流图上,选择需要的输出控件或函数。
例如,可以添加一个“数字显示”控件来显示处理结果的数值,或者添加一个“数据保存”函数来将结果保存到文件中。
6. 连接数据流将输入、处理和输出部分通过数据流连接连起来,确保数据能够流动并得到正确的处理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
摘要关键字目录1、绪论1.1 G语言与虚拟仪器的概述1.1.1 G语言的概述虚拟仪器编程语言LabVIEW是一种图形化的程序语言,又称为“G”语言。
LabVIEW 是一个功能比较完善的软件开发环境,它是为替代常规的BASIC或C语言而设计的。
作为编写应用程序的语言,除了编程方式不同之外,LabVIEW具有编程语言的所有特性。
使用这种语言编程时,基本不用写代码,取而代之的是流程图。
G语言是一种适合于任何编程任务,具有扩展函数库的通用编程语言。
G语言和传统高级编程语言的最大的差别在于编程方式上的不同,一般高级语言采用的方法为本编程,而G 语言采用图形化编程方式。
G语言编写的程序称之为虚拟仪器VI(Virtual Instrument),因为它的界面和功能与真实仪器基本相似,在LabVIEW环境平台下开发的应用程序都会被冠以.VI的后缀,以表示虚拟仪器的含义。
G语言定义了数据类型、结构类型和模块调用语法规则等编程语言的基本要素等,在功能的完整性和应用的灵活性上毫不不逊于任何高级语言,G语言同时还具有丰富的扩展函数库。
这些扩展函数库主要面向数据采集、GPIB以及串行仪器控制、数据分析、数据显示与数据存储等途径。
G语言还包括常用的程序调试工具,例如包括断步调试、允许设置断点、数据探针和动态显示执行程序流程等功能[1]。
1.1.2 虚拟仪器的概述虚拟仪器(Virtual Instrument)就是在以计算机为核心的硬件平台上,根据用户对仪器的设计定义,具有虚拟面板、用软件实现虚拟控制面板设计和测试功能的一种计算机仪器系统。
使用者用鼠标点击虚拟面板,就可以操作这台计算机系统硬件平台。
它是将现有的计算机技术、软件设计技术和高性能模块化硬件结合在一起而建立起来的功能强大而又灵活易变的仪器。
虚拟技术、计算机技术与网络技术是信息技术最重要的组成部分,它们被称为21世纪科学技术中的三大核心技术。
电子测量仪器发展至今,大体经历了模拟仪器、分立元件式仪器、数字化仪器和智能仪器。
目前,微电子技术和计算机技术的飞速发展,测试技术与计算机层次的结合使得虚拟仪器应运而生。
虚拟仪器的出现导致了传统仪器的结构、概念和设计观点都发生了巨大变革,使得人类的测试技术进入了一个新的发展纪元。
在过去的20年中,个人电脑应用的迅速普及促进了测试测量和自动化仪器系统的革新,其中最显著的就是虚拟仪器的出现与发展。
虚拟仪器为工程师和科学家们提高生产效率、测量精度以及系统性能方面做出了卓越的贡献。
虚拟仪器的概念是由美国国家仪器公司提出来的,虚拟仪器本质是虚拟现实一个方面的应用结果。
也就是说虚拟仪器是一种功能意义上的仪器,它充分利用计算机系统强大的数据处理能力,在基本硬件的支持下,利用软件完成数据的采集、控制、数据分析和处理以及测试结果的显示等,通过软、硬件的配合来实现传统仪器的各种功能,大大突破了传统仪器在数据处理、显示、传送、存储等方面的限制,使用户可以方便地对仪器进行维护、扩展和升级。
(2-1)虚拟仪器的主要特点有:1、在通用硬件平台确定后,又软件取代传统仪器中的硬件来完成仪器的功能;2、仪器的功能是用户根据需要又软件来定义的,而不是事先由厂家定义好的;3、仪器性能的改进和功能扩展只需进行相关软件的设计更新,而不需要购买新的仪器;4、研究周期较传统仪器大为改进;5、虚拟仪器开放、灵活,可与计算机同步发展,可与网络以及其他周边设备互联。
(3-2)虚拟仪器实际上是一种按照仪器需求组织的数据采集系统,其研究中涉及的基础理论主要是数据采集和数字信号处理。
(7-1)决定虚拟仪器具有上述传统仪器不可能具备的特点的根本原因在于:“虚拟仪器的关键是软件”。
1.1.3 虚拟仪器的构成以及分类1、虚拟仪器的构成虚拟仪器是由通用仪器硬件平台(简称硬件平台)和应用软件两大部分组成。
(1)硬件是虚拟仪器工作的基础,主要完成被测输入信息的采集、放大、传输、存储处理和输入/输出等工作,由计算机硬件平台和测控功能硬件(I/O接口设备)组成(4-2)。
1)计算机,它是硬件平台的核心。
2)I/O接口设备,它主要完成待测输入信号的采集、放大和模/数转换等。
根据I/O接口设备的不同,虚拟仪器主要分为PC-DAQ、GPIB仪器、串口仪器、VXI 模块、PXI模块五个模块。
其虚拟仪器构成图如图1-1所示。
PC-DAQ:它是以数据采集板、信号调理电路及计算机为硬件平台组成的插卡式虚拟仪器系统。
这种系统采用PCI或ISA计算机本身的总线,只需要将数据采集卡\板(DAQ)插入计算机机箱内的空槽中即可使用。
GPIB仪器:它是以GPIB标准总线仪器与计算机为硬件平台组成的仪器测试系统。
串口仪器:它是以Serial 标准总线仪器与激素那几硬件平台组成的仪器测试系统。
VXI模块:它是以VXI标准总线仪器模块与计算机为硬件平台组成的仪器测试系统。
PXI模块:它是以PXI标准总线仪器模块与计算机为硬件平台组成的仪器测试系统。
(2)虚拟仪器的应用软件由应用程序和I/O接口设备驱动程序。
这些软件开发工具为用户设计虚拟仪器应用软件提供了良好开发环境。
1)应用程序。
它包含两个方面的程序:实现虚拟面板功能的前面板软件程序和定义测试功能的流程图软件程序。
2)I/O接口仪器驱动程序。
这类程序用来完成特定外部硬件设备的扩展、驱动与通信。
开发虚拟仪器,必须有合适的软件工具。
目前已有多种虚拟仪器的软件开发工具。
包括文本式编程语言:如C、VisualC++、Visual Basic 、Labwindows/CVI等和图形化编程语言:如Labview 、HPVEE等。
这些软件开发工具为用户设计虚拟仪器应用软件提供了最大限度的方便条件与良好的开发环境。
(3-3)2、虚拟仪器的分类虚拟仪器有多种分类方法,既可以按照应用领域分,也可以按照测量功能分,但是最常用的还是按照构成虚拟仪器接口总线的不同,分为基于数据采集(DAQ)卡的虚拟仪器、基于GPIB总线的虚拟仪器、基于VXI总线的虚拟仪器、基于RS-232C总线的虚拟仪器、基于PXI总线的虚拟仪器、基于LXI总线的虚拟仪器、基于USB总线的虚拟仪器和基于IEEE-1394总线的虚拟仪器。
1.1.4 虚拟仪器的优点与应用1、虚拟仪器的优点可归纳为:(1)软件是核心。
根据系统设计的要求,在选定系统控制用计算机以及一些标准的一起硬件模块或者板卡后,软件部分就成为构建和使用虚拟仪器的关键所在。
其中,仪器驱动程序的功能是实现与仪器硬件的接口和通信,应用软件则完成用户定义的测试和仪器的功能,并提供人机交互界面。
在进行应用程序开发时,可以利用NI公司开发的LABVIEW 与LABWINDOWS/CVI,HP公司的VEE等集成开发环境。
可以看出,软件在虚拟仪器的技术中占有十分重要的作用,NI公司提出的“软件即仪器”(Software is Instrument)就是这一特点的形象概括、(2)灵活性和可扩展性。
虚拟仪器打破了传统仪器由厂商定义功能和控制面板,用户无法更改模式。
一起用户可根据自己不断变化的需求,自由发挥自己的想象力,,方便灵活的重组测量系统,系统的扩展,升级可随时进行,而且系统的更新的周期短,见效快,能充分的满足用户在不同的场合的应用需求。
(3)性价比高。
虚拟仪器可以将在传统一起中一些由硬件完成的功能转为软件实现,减少了自动测试系统的硬件环节,降低了系统的开发成本和维护成本。
虚拟仪器能够同时对多个参数进行实时高效的测量,信号传输大部分采用数字信号的形式,数字信号处理主要依赖软件来实现,大大降低了环境干扰和系统误差的影响。
用户可以随时根据需求调整虚拟仪器的功能实现“一机多型”和“一机多用”。
因此,是用虚拟仪器比传统仪器更加经济。
(4)人机界面友好。
虚拟仪器的操控界面采用的是图形化编程技术实现的一种虚拟面板或者称为软面板。
虚拟面板可以模拟传统仪器面板的世纪风格来设计,也可以由用户根据实际需求来进行定制设计。
测量结果可以通过计算机屏幕以曲线,图形,数据或者表格等形式显示出来。
(5)与其他设备互联功能强大。
虚拟仪器通常具备标准化的总线或者通信接口,具有和其他设备互联的功能。
例如,虚拟仪器能够通过以太网与Internet相连,或者通过现场总线完成对现场设备的监控和管理等。
这种互联能力使得虚拟设备系统功能显著增强,应用领域明显扩大。
虚拟仪器是对传统仪器概念的重大突破,虚拟仪器与传统仪器的最重要区别之一是:虚拟仪器的功能由用户自己定义,而传统仪器的功能完全由厂商事先定义好的。
相关比较如表1-1所示。
仪器虚拟仪器传统仪器关键技术关键是软件关键是硬件费用卡法与维护的费用低开发与维护的费用高技术更新周期短(1-2年)长(5-10年)价格低,可重用与可配置性强高功能定义用户定义仪器功能厂商定义仪器功能开放性系统开放,灵活,可与计算机技术保持同步发展系统封闭,固定连接性与网络及其他周边设备方便互联的面向应用的仪器系统功能单一,互联的有限功能的独立设备2、虚拟仪器的应用虚拟仪器的出现代表着从传统硬件为主的测量系统到以软件为中心的测量系统的根本性转变。
新的以软件为中心的虚拟仪器系统为用户提供了创新技术并大幅降低了生产成本。
相比较于示波器等传统的仪器,虚拟仪器的灵活性、低价位以及插入化和网络化硬件等技术的革新,使得它的应用前景更加广阔。
虚拟仪器技术作为现代仪器技术与计算机技术相结合的创新技术,已被广泛应用于电子、机械、通信、汽车制造、生物、医药、化工、科研、军事和教育等各个领域。
尤其在工程应用和社会经济效益方面具有突出优势。
1、应用于测试与测量,它已经成为测试与测量领域的工业标准。
2、应用于过程控制盒工业自动化,得益于其强大的硬件驱动、图形显示能力和便捷的快速程序设计,使得它为过程控制和工业自动化应用提供了优秀的解决方案。
3、应用于实验室研究与自动化,它为科学家和工程师提供了功能强大的高级数学分析库,可满足他们计算分析的需要。
1.1.5 虚拟仪器的发展和现状1、虚拟仪器的发展追溯电子测量仪器的发展历史,大体经历了以下的发展历程:第一代模拟仪器。
这类仪器在某些实验室里还能看到,他是以电磁感应基本定律为基础的指针式仪器,如指针式万用表、指针式电压表、指针式电流表等。
第二代分立元件式仪器。
当20世纪50年代出现电子管、60年代出现晶体管时,便产生了以电子管火晶体管电子电路为基础的第二代测试仪器——分立元件式仪器。
第三代数字化仪器:。
20世纪70年代,随着集成电路的出现,诞生了已集成电路芯片为基础的第三代仪器——数字式仪器。
这类仪器相当普及,如数字万用表、数字频率计等。
第四代智能仪器。
随着微电子技术的发展和微处理器的普及,以微处理器为核心的第四代仪器——智能式仪表迅速普及。