LabVIEW编程及虚拟仪器设计(第一讲) PPT课件
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LabVIEW编程及虚拟仪器设计ppt
数据处理与分析
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。
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。
第一章labview基础PPT课件
1986年，NI公司推出了图形化的虚拟仪器编程 环境LabVIEW，标志着虚拟仪器软件设计平台基本 成型，虚拟仪器从概念构思变为工程师可实现的具 体对象。
2020/2/13
9
一、虚拟仪器定义
2020/2/13
10
虚拟仪器( VI - Virtual Instrumentation ) 是指通过 应用程序将通用计算机与功能化硬件结合起来，用户可通 过友好的图形界面来操作这台计算机，就像在操作自己定 义、自己设计的一台单个仪器一样，从而完成对被测试量 的采集、分析、判断、显示、数据存储等。与传统仪器一 样，如果忽略它的跨网络的位置透明性，它同样划分为数 据采集、数据分析处理、显示结果三大功能模块。
2020/2/13
18
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19
测控对象
串
现 场 VXI 总仪
行 口
线 设
器
仪 器
备
PLC
GPIB 接口 仪器
GPIB 接口卡
信号
图
调理
象
采
数据 采集卡
DAQ
集 卡 DSP
工业自动化软件 .Bridge VIEW .Locko ut .Conmp onent work
测量与分析软件 .Lab VIEW(VEE) .Lab Windows/CVI .Component Works HiQ .Virtual Bench IVI
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5
智能仪器的基本结构
其结构可有两种基本类型:
●微机内嵌式
●微机扩展式
将单片或多片的 微机芯片与仪器 有机地结合在一 起形成的单机。
以个人计算机(PC)为核 心的应用扩展型测量仪 器。个人计算机仪器 (PCI)或称微机卡式仪器。
LabView第一部分基础PPT课件
函数选项板
程序框图（block diagram）
Wire Data
Graph Terminal
Numeric Constant
虚拟仪器原理及设计
Multiply Timing
For Loop SubVI
Function Function Structure
第二章 LabView——〉LabView基本概念
虚拟仪器原理及设计
第二章 LabView——〉LabVie 图形化代码（LabVIEW —— Graphical Code）
图形化编程语言的源代码是出现在程序框图上，已 基本上定义出它的三种表述形式：
1. 端子 （Terminals）
端子所提供的一些基本信息： • 控件和指示器的外观图像（也可以以图标的形式显示） • 控件的边框颜色较深，表示它是控件（输入） • 控件的边框颜色较浅，表示它是指示控件（输出） • 端子的下方显示出了该控件的数据类型（DBL、U8……） • 端子边框上的小箭头可以看出控件的指向（输入或输出）
connector
虚拟仪器原理及设计
第二章 LabView——〉LabView基本概念
LabView基本概念
• 关于VI的其它特性 ：
1. 最小的VI 2. 子VI 3. VI的层次结构 4. VI的跨平台
虚拟仪器原理及设计
第二章 LabView——〉LabView基本概念
LabView基本概念
虚拟仪器原理及设计
第二章 LabView——〉内容介绍
虚拟仪器开发环境概述
• 主要是面向测试工程师，而不是专业程序员的虚拟仪器软件开发 环境 应具有如下特性： （1）简单，易于理解和修改（便于维护）； （2）具有强大的人机交互界面设计能力，易于实现各种复杂 的仪器面板； （3）具有数据可视化分析能力，提供丰富的仪器和总线接口 硬件驱动程序。
LabVIEW课件.ppt
3
1 虚拟仪器的产生
❖ 随着微电子、计算机、网络和通讯技 术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨 大的变化，美国国家仪器公司( National Instruments，简称NI)于80年代中期首 先提出了基于计算机技术的虚拟仪器 (virtual Instruments，简称VI)概念，把 虚拟测试技术带入新的发展时期，随后 研制和推出了基于多种总线系统的虚拟 仪器。
（1）计算机 它一般为一台PC机或者工作站，是硬件平台的核心。
（2）I/O接口设备 I/O接口设备主要完成被测信号的采集、放大、模/数 转换。不同的总线有其相应的I/O接口设备。
10
4.3 虚拟仪器的开发平台
❖ 虚拟仪器应用程序的开发平台主要有两种: 一种是基于传统的文本语言的软件开发平台， 常用的LadWindows/ CVI , Visual-BASIC, Visual C ++等;一种是基于图形化语言的软件 开发环境，常用的有LabVIEW和HPVEE。其中 图形化软件开发系统是用工程人员所熟悉的术 语和图形化符号代替常规的文本语言编程，界 而友好，操作简便，深受专业人员的青睐。这 里简要介绍一下最流行的LabVIEW。
LabVIEW 图形编程软件入门Biblioteka 主讲人： 时间： 机电及自动化学院
1
虚拟仪器技术
the technology of virtual instrument
2
第一部分 关于虚拟仪器
❖ 1.虚拟仪器的产生 ❖ 2.虚拟仪器的概念 ❖ 3.虚拟仪器突出优点（特点） ❖ 4.虚拟仪器系统的组成 ❖ 5.虚拟仪器与传统仪器的比较 ❖ 6.虚拟仪器的应用领域 ❖ 7.世界及我国虚拟仪器的应用现状
14
5 虚拟仪器 vs 传统仪器
1 虚拟仪器的产生
❖ 随着微电子、计算机、网络和通讯技 术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨 大的变化，美国国家仪器公司( National Instruments，简称NI)于80年代中期首 先提出了基于计算机技术的虚拟仪器 (virtual Instruments，简称VI)概念，把 虚拟测试技术带入新的发展时期，随后 研制和推出了基于多种总线系统的虚拟 仪器。
（1）计算机 它一般为一台PC机或者工作站，是硬件平台的核心。
（2）I/O接口设备 I/O接口设备主要完成被测信号的采集、放大、模/数 转换。不同的总线有其相应的I/O接口设备。
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4.3 虚拟仪器的开发平台
❖ 虚拟仪器应用程序的开发平台主要有两种: 一种是基于传统的文本语言的软件开发平台， 常用的LadWindows/ CVI , Visual-BASIC, Visual C ++等;一种是基于图形化语言的软件 开发环境，常用的有LabVIEW和HPVEE。其中 图形化软件开发系统是用工程人员所熟悉的术 语和图形化符号代替常规的文本语言编程，界 而友好，操作简便，深受专业人员的青睐。这 里简要介绍一下最流行的LabVIEW。
LabVIEW 图形编程软件入门Biblioteka 主讲人： 时间： 机电及自动化学院
1
虚拟仪器技术
the technology of virtual instrument
2
第一部分 关于虚拟仪器
❖ 1.虚拟仪器的产生 ❖ 2.虚拟仪器的概念 ❖ 3.虚拟仪器突出优点（特点） ❖ 4.虚拟仪器系统的组成 ❖ 5.虚拟仪器与传统仪器的比较 ❖ 6.虚拟仪器的应用领域 ❖ 7.世界及我国虚拟仪器的应用现状
14
5 虚拟仪器 vs 传统仪器
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。
labview课件PPT
• 1．性能高 • 2．扩展性强、灵活性好 • 3．智能化程度高 • 4．界面友好
1.1.3 虚拟仪器发展过程
• 世界是最早开发和应用虚拟仪器公司是 National Instruments Corporation公司。
• 由于虚拟仪器具有先进的性能和广泛的应 用前景，在NI公司之后还有一些国际知名 厂商也加入到虚拟仪器的研发当中。例如， HP公司、PC仪器公司、Racal公司等先后 研发了一些仪器，但NI公司仍然处于领先 地位。
labVIEW程序设计
推荐参考教材
第1章 认识虚拟仪器
• 虚拟仪器一种对现实中各类仪器的用计算 机进行模拟的仪器。它能完成现实中仪器 所能完成的大部功能。本章先对虚拟仪器 作了入门性介绍，也是对以后所学知识的 总体介绍和总结，然后引出LabVIEW。学 习完本章后，要求对LabVIEW有一个过渡 性的认识。
（显示）
者的结合粗略地讲，虚拟仪器可 以分为智能仪器和虚拟仪器。它 处理器
(数据分析、处理、计算、存 储)
们的区别是，前者把计算机装入 数据 传输
仪器，后者把仪器装入计算机。 虚拟仪器把计算机的处理器、存 D/A、A/D、数据输入
（数据采集）
1.1.2 虚拟仪器的特征
• 虚拟仪器从出现到现在的广泛应用，经历 的短短的几十年，可以说它的发展速度是 相当快的。尤其是近年来在各行各业中大 量应用此技术，它的迅速发展，主要是有 以下几点特征。
• 2．什么是LabVIEW？LabVIEW的主要优势 是什么？
• 3．LabVIEW系统由哪几部分组成？它被应 用在了哪些领域？
• 4．什么是G语言？它和其他文本化编程语 言有哪些异同？
信号分析处理
（波形操作、数据滤 波、数组处理、等）
1.1.3 虚拟仪器发展过程
• 世界是最早开发和应用虚拟仪器公司是 National Instruments Corporation公司。
• 由于虚拟仪器具有先进的性能和广泛的应 用前景，在NI公司之后还有一些国际知名 厂商也加入到虚拟仪器的研发当中。例如， HP公司、PC仪器公司、Racal公司等先后 研发了一些仪器，但NI公司仍然处于领先 地位。
labVIEW程序设计
推荐参考教材
第1章 认识虚拟仪器
• 虚拟仪器一种对现实中各类仪器的用计算 机进行模拟的仪器。它能完成现实中仪器 所能完成的大部功能。本章先对虚拟仪器 作了入门性介绍，也是对以后所学知识的 总体介绍和总结，然后引出LabVIEW。学 习完本章后，要求对LabVIEW有一个过渡 性的认识。
（显示）
者的结合粗略地讲，虚拟仪器可 以分为智能仪器和虚拟仪器。它 处理器
(数据分析、处理、计算、存 储)
们的区别是，前者把计算机装入 数据 传输
仪器，后者把仪器装入计算机。 虚拟仪器把计算机的处理器、存 D/A、A/D、数据输入
（数据采集）
1.1.2 虚拟仪器的特征
• 虚拟仪器从出现到现在的广泛应用，经历 的短短的几十年，可以说它的发展速度是 相当快的。尤其是近年来在各行各业中大 量应用此技术，它的迅速发展，主要是有 以下几点特征。
• 2．什么是LabVIEW？LabVIEW的主要优势 是什么？
• 3．LabVIEW系统由哪几部分组成？它被应 用在了哪些领域？
• 4．什么是G语言？它和其他文本化编程语 言有哪些异同？
信号分析处理
（波形操作、数据滤 波、数组处理、等）
虚拟仪器-labview-课件PPT
数据存储与回放
LabVIEW可以将采集的数据存储 到文件中，并支持数据的回放和 分析，便于后续的数据处理和挖
掘。
05
虚拟仪器与现实世界
虚拟仪器与现实世界的接口
硬件接口
虚拟仪器通过硬件接口与现实世界的 物理设备连接，实现数据采集和控制 。常见的硬件接口包括串口、USB、 GPIB等。
软件接口
虚拟仪器软件提供各种软件接口，如 函数面板、脚本语言等，方便用户进 行数据分析和处理。
集成与调试
对虚拟仪器进行集成和调试，确保其 功能和性能符合设计要求。
04
LabVIEW在虚拟仪器中 的应用
LabVIEW在信号处理中的应用
信号生成
LabVIEW提供了多种信号生成函数， 如正弦波、方波、噪声等，可用于模 拟各种实际信号。
信号分析
信号处理算法
LabVIEW支持多种信号处理算法，如 傅里叶变换、小波变换、滤波器设计 等，可用于信号的降噪、特征提取和 模式识别。
可靠性
虚拟仪器应具备高可靠性和稳定性， 能够保证实验结果的准确性和可靠性。
虚拟仪器的硬件选型
01
02
03
04
数据采集卡
根据实验需求选择合适的数据 采集卡，确保能够采集到准确
、稳定的数据。
信号调理器
根据测试信号的类型和幅度选 择合适的信号调理器，确保信
号的质量和稳定性。
传感器
根据测试需求选择合适的传感 器，确保能够准确、稳定地测
实时控制系统
LabVIEW可以与硬件设备进行通信， 实现实时控制系统的构建和调试。
LabVIEW在数据采集中的应用
数据采集卡驱动
LabVIEW支持多种数据采集卡， 如示波器、数据采集卡等，可实
虚拟仪器 labview LabVIEW入门PPT课件
第9页/共37页
2.2 LabVIEW的操作模板
LabVIEW具有多个图形化的操作模板，用于创建和 运行程序。共分三类：为工具（Tools）模板、控 件（Controls）模板和功能（Functions）模板。
1.工具模板
工具模板为编程者提 供了各种用于创建、 修改和调试VI程序的 工具。
第10页/共37页
第29页/共37页
2.4.2 调试VI 1.单步执行VI (1)单步（入）执行 (2)单步（跳）执行 (3)单步（出）
第30页/共37页
2.设置断点 将工具模板总鼠标切换到断点工具状态，
单击框图程序中需设置断点的地方即可。
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3.设置探针 将工具模板总鼠标切换到探针工具状态，
单击框图程序中需查看的数据连线，会弹出一 个对话框，若有数据流过，即显示该数据值。
2.1 基本概念与术语
1. LabVIEW，
Laboratory Virtual instrument Engineering
Workbench的缩写，一种图形化的编程语言，又称 为“Ｇ”语言。使用这种语言编程时，基本上不 写程序代码，取而代之的是流程图或框图程序。
2. VI 使用LabVIEW开发平台编制的程序称为虚拟仪
连线：端口、节点间的数据通道，定义了框图内 的数据流动方向。
第5页/共37页
采样点数 512 振幅 频率 100000 10
正弦波 100
第6页/共37页
下面是一些常用数据类型所对应的线型和颜色：
整形 浮点数 逻辑量 字符串 文件路径
第7页/共37页
5. 图标/连接端口
VI具有层次化和结构化的特征。一个VI可以作 为子程序，这里称为子VI（SubVI），被其他VI 调用。 图标：作为子VI的直观标记； 连接端口：表示该子VI被调用时的输入输出接