虚拟仪器LABVIEW大作业
LabVIEW实现微积分运算
学号 1607080221天津城建大学虚拟仪器大作业微积分运算学生姓名韩徐专业名称电子信息科学与技术计算机与信息工程学院2019 年 5 月 16日本学期我们开设了虚拟仪器选修课程，课上老师讲解了虚拟仪器的起源、发展、应用以及LabVIEW软件的使用。
虚拟仪器是以计算机为核心的，是仪器系统与计算机软件技术的紧密结合。
这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，就是所谓的智能仪器，随着计算机功能的日益增大以及体积的日益缩小，这类仪器的功能也越来越强大，目前已经出现嵌入式系统的仪器。
另一种方式是将仪器装入计算机，以通用的计算机硬件以及操作系统为依托，实现各种仪器功能。
虚拟仪器主要是指第二种方式。
虚拟仪器通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机地融合为一体，从而把计算机强大的计算功能和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起，大大缩小了仪器硬件的成本和体积，并通过软件实现对数据的显示、储存及分析处理。
LabVIEW是一个软件开发环境，它是一种不同于常规文本式编程语言的图形化编程工具，它被公认是标准的数据采集和仪器控制软件。
熟练地掌握这个软件的使用可以为以后的工作提供很大的便利，为了熟悉这个软件的使用，巩固课上所学知识，我们尝试使用这个软件编写一个简单的程序，实现一些功能，我参考了相关的资料，使用LabVIEW编写了一个计算微积分的程序，在前面板界面输入信号（本程序以方波信号为主）的一些参数，然后程序就可以对指定的信号进行微分和积分的计算。
首先在我的电脑上安装LabVIEW软件，我使用的是2013版本的LabVIEW。
安装完成以后，打开软件，新建一个vi，这时候会出现两个面板：前面板和程序框图面板，然后根据参考书的介绍进行编程，具体操作如下：1、在前面板上拖放相应的控件，本程序需要波形图显示控件1个、数值输入控件5个、字符串输入控件1个、停止按钮1个。
这些东西在查看-控件选板下找到。
2、拖放好这些控件以后在程序框图界面可以看到这些控件，在程序框图界面把这些控件摆放整齐，并添加一些新的函数控件，包括方波发生器1个、除法运算符1个、倒数运算符1个、数值常量1个、数组1个、捆绑簇1个、条件结构框1个、while循环结构1个、积分/微分运算符各1个。
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虚拟仪器实验报告
labview虚拟仪器实验报告LabVIEW虚拟仪器实验报告实验目的：本实验旨在通过LabVIEW虚拟仪器软件进行实验，以探究其在科学研究和工程实践中的应用，以及对实验数据的采集、分析和处理能力。
实验仪器：LabVIEW虚拟仪器软件实验内容：1. 创建虚拟仪器界面：通过LabVIEW软件，创建一个简单的虚拟仪器界面，包括数据采集、实时显示和控制功能。
2. 数据采集与分析：利用LabVIEW软件进行数据采集，并对采集到的数据进行分析和处理，包括统计分析、波形显示等功能。
3. 信号发生器与示波器模拟：通过LabVIEW软件模拟信号发生器和示波器的功能，实现信号的生成和观测。
实验步骤：1. 打开LabVIEW软件，创建一个新的虚拟仪器界面。
2. 添加数据采集模块，并设置采集参数和采集通道。
3. 运行虚拟仪器界面，观察数据采集情况，并进行实时显示。
4. 对采集到的数据进行分析，包括统计分析和波形显示。
5. 模拟信号发生器和示波器的功能，生成不同类型的信号并进行观测。
实验结果：通过LabVIEW虚拟仪器软件，我们成功创建了一个简单的虚拟仪器界面，并实现了数据采集、分析和处理的功能。
我们还成功模拟了信号发生器和示波器的功能，实现了信号的生成和观测。
这些结果表明，LabVIEW虚拟仪器软件具有强大的数据采集和处理能力，可以广泛应用于科学研究和工程实践中。
结论：LabVIEW虚拟仪器软件作为一种强大的实验工具，具有广泛的应用前景。
它不仅可以帮助科研人员进行数据采集和分析，还可以帮助工程师进行系统监测和控制。
因此，我们应该充分发挥LabVIEW虚拟仪器软件的优势，推动其在科学研究和工程实践中的应用。
虚拟仪器大作业实验报告
东南大学生物科学与医学工程学院虚拟仪器实验报告大作业实验名称：基于MIT-BIH心率失常数据库的心电信号系统的设计专业：生物医学工程姓名：学号：同组人员：学号：实验室: 综合楼716实验时间：2013/11/28评定成绩：审阅教师：目录一．实验目的二．实验内容基于MIT-BIH心率失常数据库的心电信号系统的设计1.实验要求和说明2.程序设计流程图3.程序各版块介绍说明4.前面板的设计5.调试过程6.结果及分析三．实验收获及小结四．参考文献一．实验目的现代医学表明，心电信号（ECG）含有临床诊断心血管疾病的大量信息，ECG的检测与分析在临床诊断中具有重要价值，是了解心脏的功能与状况、辅助诊断心血管疾病、评估各种治疗方法有效性的重要手段。
本次大作业利用具有直观图形化编程和强大数字信号处理功能的虚拟仪器编程语言LabVIEW作为开发平台，设计一个基于虚拟仪器的简单心电信号分析系统，该系统具有心电信号的读取，处理分析，波形显示、心率显示及报警，波形存储和回放等功能。
二．实验内容1.实验内容及要求基于MIT-BIH心率失常数据库的心电信号系统的设计1. 本次大作业所用原始信号是从MIT-BIH（Massachusettes Institute ofand Beth Israel Hospital，美国麻省理工学院和波士顿贝丝以色列医院）心率数据库（/physiobank/database/mitdb/）中选取心电信号作为实验分析的数据。
设计的系统要求对原始心电信号进行读取、绘制出其时域波形，利用原始心电数据中的时间数据控制显示时间，并具有保存回放功能，同时具有心率过快或过缓报警提示功能。
2. 心电信号是微弱低频生理电信号，通常频率在0.05Hz～100Hz，幅值不超过4mV，它通过安装在皮肤表面的电极来拾取。
由于实际检测工况的非理想，在ECG 信号的采集过程中往往会受到工频噪声及电极极化等各种随机噪声的影响。
LabView大作业程序说明
LabView大作业程序说明1、子程序部分
确保程序模拟温度区间在60-80之间
2、主程序部分
主要程序如图
设定了程序每次运行时间为0.8s
利用条件结构可以实现华氏度到摄氏度的转变，如图所示是华氏度主程序
通过算法可以转变成华氏度
此条件结构用于实现温度超限判断，华氏度背景下，模拟温度与167进行比较，如果结果为真就输出温度超限的语句，如果为假就不输出语句。
这部分是用于数据记录，在移位寄存器的帮组下得以实现将每次模拟得到的数据进行一个创建数组的操作，在将数组分别作为波形图表的x轴数据，y轴数据将使用实时的时间数据，另一方面数组数据将做一个比较，得出当前的最大值与最小值，再将其输出。
这一部分将实现将输出得到的最大值与最小值再利用移位寄存器进行历史比较，以保证每次输出到前面板的数据将是本次程序启动以来最小（大）的一个数据。
进行最终输出，同时输出的还有当前时间和程序运行此说的一个计数。
运行次数还将用来除以历史输出模拟温度的总和，这样我就可以得到一个平均温度。
点下停止按钮后这段程序将使前面板弹出一个对话框，询问使用者确定要停止吗，得到肯定答复后就停止程序。
这个程序将实现文件保存写入的过程。
3、文件操作。
中南大学虚拟仪器(labview实验)
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 nA A n n n n n )(111---+=（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。
(完整word版)虚拟仪器LABVIEW大作业
LABVIEW回声探测器实验作业安徽工业大学电气信息学院自动化093回声探测器LabVIEW是由美国国家仪器公司创立的功能强大而又灵活的仪器和分析软件应用开发工具。
它是一种基于图形化的、用图标来代替文本行创建应用程序的计算机语言。
在以PC为基础的测量和工控软件中，LabVIEW的市场普及率仅此次于C++/C语言。
LabVIEW已经广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件，LabVIEW使用的编程语言是G语言。
G语言用图表表示函数，用连线表示数据流向。
这次编程所用的是较新版本的LabVIEW 8.5。
一.设计目的：该实验基于labview8.5虚拟平台，使用图形语言编程，由回声发生器子VI产生回声信号，通过回声探测器进行探测分析。
本实例利用两个波形图来分别显示回声信号和回声探测信号，并对这两个信号进行比对分析。
本实验设计主要内容包括三个部分：回声产生部分，回声探测部分，和结果显示部分。
回声探测器实例的前面板如图1：图11.程序框图主要功能模块介绍：如图2回声探测器实例的程序框图主要有四个功能模块组成，分别为回声产生子Vi功能模块，回声探测功能模块，结果显示功能模块，While循环功能模块，下面对每个功能块实现的具体处理功能和任务进行详细介绍。
图21>.回声产生子VI功能模块回声产生子VI功能模块用来产生回声信号，此子VI命名为回声产生器.vi，图3给出了回声产生子VI功能图回声信号图3该子Vi主要用来产生回声信号，可将该模块产生的信号输入相应的波形图和回声探测功能模块中。
另外，该子VI可以通过改变输入控件的参数来产生不同的信号。
2>.回声探测功能模块回声探测功能模块的功能是通过“快速希尔伯特变换”，“实部虚部至极坐标转换”和“自然对数”等一系列函数节点的运算，将回声产生子VI功能模块产生的回声信号信息特征探测出来，“快速希尔伯特变换”函数变换是在FFT函数进行傅立叶变换的基础上执行离散希尔伯特变换的。
虚拟仪器LABVIEW练习
虚拟仪器实验报告一专业年级电信101班姓名学号成绩一、实验目的：LabVIEW编程软件入门学习二、实验内容：1.初步了解LabVIEW编程环境；2.学会建立VI,熟悉前面板及其程序框图面板，了解板面上的菜单选项；3.了解控制对象和函数分别的在控制面板和程序框图面板的位置。
三、实验步骤：启动LabVIEW软件，创建VI,思考程序设计思路，设计程序，在前面板或程序框图面板调试程序。
四、实验结果：练习1-1：建立一个求解两数平均数的VI。
结果如下：练习1-2：建立一个测量温度和容积的VI。
结果如下：练习1-3：新建一个VI，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。
结果如下：练习1-4：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，对应的程序框图控件对象也要求如此对齐。
结果如下：练习1-5：为VI创建图标和联接器1.打开练习1－１和1-2的程序，建立图标和联接器，并保存作为子VI。
2.创建一个新VI，调用这两个子VI。
五、实验总结：这次实验的主要内容是对labview进行初步的了解，所以实验内容并不是很难，内容也不是很多，我们跟着老师所给的实验练习指导慢慢做，感觉还是比较轻松的。
实验课带给我们的是兴趣，我们每完成一道题，就会感觉成就感倍增许些，所以，这可能就是实践学习的与理论学习的不同效果。
总的来说，这次实验还是好多收获的，在实验的过程中，我们遇到不懂的问题或困难，就可以通过询问老师或是与同学交流，从而使问题得到解决，同时我们的知识量也得到了提高。
另外，我觉得labview是一个很好的软件，它的编程方式是以图形来实现的，与其他用语言方式的比较，它更具有直观性与简便性。
六、实验作业：作业1-1：新建一个VI，添加各种控件，实现以下编辑方法⑴选择对象；⑵删除对象；⑶改变对象位置；⑷改变对象大小；⑸改变对象颜色；⑹对象对齐；⑺对象分布；⑻改变对象层次；⑼设置对象字体；⑽⑾添加标签。
- 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)。
LABVIEW回声探测器实验作业
安
徽
工
业
大
学
电气信息学院自动化093
回声探测器
LabVIEW是由美国国家仪器公司创立的功能强大而又灵活的仪器和分析软件应用开发工具。
它是一种基于图形化的、用图标来代替文本行创建应用程序的计算机语言。
在以PC为基础的测量和工控软件中，LabVIEW的市场普及率仅此次于C++/C语言。
LabVIEW已经广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件，LabVIEW使用的编程语言是G语言。
G语言用图表表示函数，用连线表示数据流向。
这次编程所用的是较新版本的LabVIEW 8.5。
一.设计目的：该实验基于labview8.5虚拟平台，使用图形语言编程，由回声发生器子VI产生回声信号，通过回声探测器进行探测分析。
本实例利用两个波形图来分别显示回声信号和回声探测信号，并对这两个信号进行比对分析。
本实验设计主要内容包括三个部分：回声产生部分，回声探测部分，和结果显示部分。
回声探测器实例的前面板如图1：
图1
1.程序框图主要功能模块介绍：如图2回声探测器实例的程序框图
主要有四个功能模块组成，分别为回声产生子Vi功能模块，回声探测功能模块，结果显示功能模块，While循环功能模块，下面对每个功能块实现的具体处理功能和任务进行详细介绍。
图2
1>.回声产生子VI功能模块
回声产生子VI功能模块用来产生回声信号，此子VI命名为回声产生器.vi，图3给出了回声产生子VI功能图
回声信号
图3
该子Vi主要用来产生回声信号，可将该模块产生的信号输入相应的波形图和回声探测功能模块中。
另外，该子VI可以通过改变输入控件的参数来产生不同的信号。
2>.回声探测功能模块
回声探测功能模块的功能是通过“快速希尔伯特变换”，“实部虚部至极坐标转换”和“自然对数”等一系列函数节点的运算，将回声产生子VI功能模块产生的回声信号信息特征探测出来，“快速希尔伯特变换”函数变换是在FFT函数进行傅立叶变换的基础上执行离散希尔伯特变换的。
其调用路径是“函数——信号处理——变换——
快速希尔伯特变换”。
“实部虚部至极坐标转换”函数是将一复数坐标的直角坐标形式转换成极坐标形式，本例利用该函数将两个直角坐标系的数组转换为极坐标形式，其调用路径是“函数——编程——数值——复数——实部虚部至极坐标转换”。
“自然对数”函数是计算输入数值的自然对数值，其调用路径是“函数——数学——初等与”特殊函数——自然对数
图4给出了三个函数的接线端子：
自然对数快速希尔伯特变换
图4
实部虚部至极坐标转换
图4
3>.结果显示功能模块
结果显示功能模块是，将回声信号和回声探测信号的结果以波形图的形式直观的显示出来，这主要通过对前面板的波形图控件来实现。
显示功能模块如图5.
图5
4>.While循环功能模块
While循环功能模块是通过控制循环条件，实现回声信号和回声探测的实时调节与输出显示，While循环的条件是接线端接入的是一个布尔变量（停止控件），当布尔值为“真”时，即在前面板单击“停止”按钮时，循环停止；否则循环一直进行。
此时，通过前面板的输入控件该改变产生回声的参数，即实现回声探测的调节与显示。
二.回声探测器设计实例的设计主要可以分为以下几个步骤:
1.程序框图的设计，包括回声产生子VI的设计，回声探测器的设
计和While循环的设计。
2.图形显示界面的设计，即在程序框图的主要设计基础上，在前面板上添加相应的输入控件，波形图显示控件，以及其他操作控件。
3.前面板界面布局即显示部件的属性设置，包括对前面板进行的整体布局规划设计，以及对部分图形显示控件进行相关的外观属性设置。
步骤：
1.创建回声产生子Vi
1>在前面板中放入6个数值输入控件，并按图6分别命名和合理布置控件。
图6回声产生子VI的前面板
2>.在回声产生子VI程序框图中放入“For”循环节点，两个“加法”函数节点，一个“取负数”函数节点和“倒数”函数节点，四个“乘法”函数节点，一个“【Y】=【i-N】”函数节点，然后再在for循环函数节点方框边上添加移位寄存器，并且在边缘上输入数值常量，然后按图7接线和合理布局。
图7 回声产生子Vi的程序框图设计
2.探测程序前面板的设计
1 >.在前面板中放入一个数值输入控件命名为采样数，放置四个垂直指针滑动杆控件，并按图命名。
2>.在前面板放两个波形图控件，按图命名和进行参数设置，合理布局完成探测程序前面板设计。
图8探测程序前面板设计
3.回声探测程序框图设计
1>.首先调出子Vi
接着放入实部虚部至极坐标转换，快速希尔伯特变换，自然对数，其路径见程序框图主要功能模块介绍，合理布置控件并按图接线，完成回声探测程序框图的设计
图9回声探测程序框图的设计
4.完整程序框图设计
1>.在程序框图设计窗口中放入While循环结构和停止按钮，将停止按钮与While循环的条件接线端相连。
2>.在While循环结构中放入等待函数节点并给他创建常量。
3>.回到前面板设计窗口下对其进行排列布局和美观设计，然后对其命名保存，至此回声探测器实例设计完成。
5.运行结果
单击前面板工具栏上的运行按钮，在回声探测器的运行界面上可以观察到回声信号和回声探测的图形显示。
通过改变各输入控件中的值，可以观察到产生的回声信号和回声探测随之发生相应的变化。
单击“停止”按钮，程序运行结束，其运行结果见下图10。
10回声探测器实例的运行界面及结果
三.自身心得和体会
1.通过LabVIEW的学习使用认识到它的界面编程简洁化、功能很强大、支持硬件编辑，并且图形化编程语言易懂。
2.其实这门课刚开始也没怎么好好学，一直到课结束就会简单的算术算法和While、For循环编程。
但是通过这次大作业使我对LabVIEW 有了跟多的了解而且也知道它以在研究领域当中用的比较多。
3.在做的过程当中需要一个数组常量控件，但是我在控件里仔细的找了好几遍也没找到后来查书书上也没有，无意中想起老师那时给数组里面填了一个数值输入控件，于是我也就那样做了，结果在调试时成功了，所以我想“数组里加入数值输入控件”就是数组常量吧！
4.总之，通过这次作业使我认识到学软件就是要练，既是把书看烂掉也不如手里操作一遍。