LabVIEW教程第四章图形显示
LabVIEW编程与项目开发实用教程 第4章 数据输出与图形控件
4.2 波形图 4.2.1 Graph基本操作
波形图（Waveform Graph）控件的组成和功能和波形图表（Waveform Chart ）类似。两者的不同之处：波形图没有数字显示，但有游标工具。利用游标工具 能准确读出图线上任何一点的数据值。
波形图创建与波形图表一样，创建后波形图外观如图4-12所示。
图 4-4 缩放工具
（3）手型按钮，是平移工具，用于在X-Y平面上移动可视区3种波形刷新方式，刷新模式的切换按如图4-5 所示快捷菜单操作。
带状图表（Strip Chart Mode），默认模 式。在这种模式下，波形从左向右开始绘制， 当最新一点超出显示器右边界时整个波形顺 序左移。
第4章 数据输出与图形控件
4.1 波形图表 4.2 波形图 4.3 XY图 4.4 强度图 4.5 三维图形显示控件简介 4.6 习题
4.1 波形图表
图形化显示对于虚拟仪器面板设计是一个重要的内容， LabVIEW 为此提供了丰富、强大的支持，极大方便了用户界 面的表达和设计。利用图形图表等形式显示测试数据和分析 结果，可以更加直观、有效的观测被测对象的变化趋势。
Express XY图采用了LabVIEW的Express技术，将Express XY图放置在前面板 上同时，程序框图中会自动添加一个VI，它的X、Y轴输入数据为动态数据类型 。由于是动态数据，绘制曲线时只需将X、Y数组与之相连，它将自动添加一个 转换函数将输入数据转换成动态类型。Express XY图无需象XY图那样需要先对X 、Y轴的坐标对进行捆绑再输入，这使得程序编写更加简单。
7、数字显示，选择该项后，控件将在前面板上附加一个数字指示器，动态地显示最 新数据的大小。
LabView 第四部分(2011版) 测试信号显示与保存
虚拟仪器原理及设计
第八章信号显示与保存——〉内容介绍 〉 第八章信号显示与保存
波形数据（special
组成元素： 组成元素：
Cluster ）
• 波形起始时刻t0 • 波形采样时间间隔dt • 波形数据Y
– 一维数组
• 波形的属性
虚拟仪器原理及设计
第八章信号显示与保存——〉波形数据 〉 第八章信号显示与保存
十进制(%d) 12.67
12.67 浮点型(%f) 12.67 N 12.67 N 12.67 N
虚拟仪器原理及设计
Temp: 12.7 12.670 N 1267.000 mN 12.670 ?kg
第八章信号显示与保存——〉波形显示控件及其应用 〉 第八章信号显示与保存
字符串
类型 参数 Smith John Hello, World 91.80 相对时间 (%t) 91.8 格式字符串 格式字符串 Name: %s, %s String: %10.6s %.2t 结果字符串 结果字符串 Name: Smith, John. String: Hello, 01:31.80 说明
虚拟仪器原理及设计
第八章信号显示与保存——〉波形显示控件及其应用 〉 第八章信号显示与保存
数据保存文件格式及其I/O访问模块 数据保存文件格式及其I/O访问模块 I/O
• 文本文件和二进制文件
这两种文件的主要区别在于： 文本文件可以直接打开工人阅读，但效率较低， 占用较大的存储空间； 二进制数据文件人无法直接看懂，但效率高。
只有使用格式化写入字符串函 数，字符串才有效。在第二个 例子中，格式字符串指定最多 使用字符串Hello, World中的 六个字符，然后填充空白。所 以，字符串总长度为10。 LabVIEW将已经过的时间显 示为整数个星期(%W)、日 (%D)、小时(%H)、分钟(%M)、 秒(%S)和分数秒(%u)。更多时 间格式代码，见时间格式字符 串的格式码。
虚拟仪器与LabVIEW程序设计 第4章 数组、簇与波形显示
参考数组函数一览表 数组的多态性
数组函数
簇
❖ 概念：相同或不同类型数据元素的有序组合。 ❖ 创建1）在前面板创建簇控件
2）在程序框图中创建簇常量
❖ 簇函数
❖ 错误簇：用于在节点之间传递错误信息。一般包 含：状态、代码、源三个信息。
❖ 波形控件 ❖ 创建波形
波形
标签
曲线图例
❖ 波形图控件
标尺图例
第4章 数组、簇与波形显示
检测与质量教研室
1. 数组 2. 簇 3. 波形图表 4. 波形图
主要内容
数组
❖ 概念：相同类型数据元素的集合 ❖ 类型：数值型、布尔型、字符型、簇等各种类型，
但是不：索引值（如一维数组有N个元素则索
引值范围是0-N-1) ❖ 容量：每维最多可有231－1个元素。维度可以是
一维或多维。
③ ① ②
❖ 在前面板创建数组对象 1）在前面板放置数组框 2）定义数组类型 3）数组赋值 在程序框图中创建数组常量 1）在程序框图放置数组常量框 2）定义元素类型 3）赋初值
创建数组
❖ 创建多维数组：
❖ 通过程序创建数组 1)利用函数创建数组
2)利用For循环创建二维数组
创建数组
❖ 在波形图表中显示单条曲线 ❖ 在波形图表中显示多条曲线
❖ 波形图表和波形图的比较
❖ XY图 ❖ 数字波形图
其它类型的图形和图表
Thank You !
X滚动条
图形工具 选板
游标图例
❖ 在波形图中显示单条曲线 ❖ 在波形图中显示多条曲线
波形图
标签
图例
数字显示
波形图表
纵坐标
图形工具选板
❖ 波形图表控件
横坐标
labview教程 PPT chapter4
4.2.2 机械动作
• • • • • • 单击时转换 释放时转换 保持转换直到释放 单击时触发 释放时触发 保持触发直到释放
4.3 数组
• 4.3.1 创建数组 • 4.3.2 数组函数
4.3.1 创建数组
• 前面板创建一维数组 • 前面板创建二维数组
4.3.2 数组函数
• 在函数选项卡的编程>>数组子选项卡中，有许多 LabVIEW数组处理函数。
4.4 簇
• 4.4.1 创建簇 • 4.4.2 簇函数 • 4.4.3 错误簇
4.4.1 创建簇
• 在前面板创建簇控件 • 在程序框图中创建簇常量 • 簇顺序
4.4.2 簇函数
• • • • 按名称解除捆绑.vi 按名称捆绑.vi 解除捆绑.vi 捆绑.vi
4.4.3 错误簇
• 在前面簇的例子中，我们都采用了错误簇来做例 子。在LabVIEW中，错误簇是一个很特殊的数据 类型，用来传送LabVIEW代码运行产生的错误信 息。
• 4.2.1 布尔数据 • 4.2.2 机械动作
4.2.1 布尔数据
• 布尔型数据有两种状态：真或假。在LabVIEW提 供了许多的布尔型控件和指示器，比如开关、 LED显示灯。
• 在前面板控件卡中，布尔控件和显示器位于新式 >>布尔中或者在经典>>经典布尔中提供了更多外 观颜色更具特色的布尔控件，编程者可以根据所 编程序的应用场合选择比较应景的布尔控件 。
第4章 数据表达
概述：数据表达是很多编程软件中最普通、最常 用，却又最重要的一个环节。这个环节可能很不 起眼，但是在编程的过程中如果对数据表达不重 视的话，就有可能引起致命的错误，比如浮点数 与整型数转换过程中引起的误差累积，这样的错 误很多人都碰到过，又比如数值类型的强制转换。
labview2014图形显示、Express VI 第4讲
第4讲——图形显示、Express VI 、 局部和全局变量、属性节点
上一讲内容回顾
复合数据类型 1. 数组
相同数据类型数据的有序集合
2. 簇
不同（或相同）数据类型数据的组合 错误簇（用于错误处理的特殊簇）
3. 波形， t0（时间标识），dt，Y， attributes/属性
如何使用全局变量？
a) 在某个VI中，打开函数选板， Select a VI…，选中保存好的 全局变量文件； b) 在全局变量上单击弹出列表， 选择想要读写的内容。
全局变量同样可能出现竞态条件！
4. 属性节点
属性节点（Property Node）
• 前面板控件具有很多可设置参数，通过快捷菜 单和其他UI（用户界面）操作对这些参数进行设 置；这些操作发生在建立应用程序时 如何在用户运行已建好的程序时，采用编程的 方式动态（例如根据用户输入设置参数值）设 置控件参数？通过属性节点
同一DDT数据，有不同的解释方法 使用时需要明确： • DDT内包含怎样的数据内容 • 准备怎样利用该数据
单一波形
2. Express VI
动态数据类型输入到显示控件的默认规则*
DDT中包含的数据 单个数值 单通道 多通道 单个数值 数值显示控件 显示控件 图形 数据处理和显示结果 绘制包括时间标识和属性在内的单个值 绘制包括时间标识和属性在内的整个波形 绘制包括时间标识和属性在内的所有数据 显示单个值
② 示波器图表（Scope Chart）
数据从左到右绘制，到达右边界后擦除图表中曲线，再次从 左到右绘制；与示波器相似。
③ 扫描图表（Sweep Chart）
数据从左到右绘制，新数据处有一移动竖直线，到达右边界后 重新从左到右绘制，擦除竖直线经过处的旧数据。
第四章 LabVIEW编程环境与基本操作
第四章 LabVIEW编程环境与基本操作
• 4.4 LabVIEW程序设计过程
（1）找出错误如果一个VI程序不能执行，运行按钮将会显示为一个折断的箭头。单击该按钮 ， 则会弹出一个列有错误清单的对话框，选择任何一个所列出的错误，单击【Show Error】按钮就会显 示出错的对象或端口。 （2）设置执行程序高亮——在执行前单击高亮按钮 ，该按钮图标会变成高亮形式 。这种执行 方式一般用于单步模式，来跟踪程序框图中的数据流动。 （3）VI程序的单步执行——为了达到调试程序的目的，用户也许希望程序框图一个节点一个节点地 执行。要设置单步执行模式，只需单击单步按钮。这样下一个将要执行的节点就会闪烁，指示它将被 执行。用户也可以再次单击单步按钮，这样程序将会变成连续执行方式。
4
第四章 LabVIEW编程环境与基本操作
• 4.3 LabVIEW的编程环境
LabVIEW软件用“VI”作为图形化程序的简称，子程序即称为“子VI”，每个程序都包含类似 仪器调节控制用的“前面板（front panel）”和类似内部处理连接线路的“程序框图（block diagram）”两部分。当点击启动画面的“新建VI”菜单时，可以建立一个空白的程序，即VI。当 点击“打开”菜单时，可以浏览打开一个已有的VI。使用新建或打开菜单进入VI界面后，即可同 时打开两个窗口：“前面板”和“程序框图”。
图4-2前面板和控件选板 6
第四章 LabVIEW编程环境与基本操作
• 4.3 LabVIEW的编程环境
前面板窗口的工具栏包括用来控制VI的命令按钮和状态指示器，各功能介绍如下：
表4-1前面板工具栏功能说明
7
第四章 LabVIEW编程环境与基本操作
• 4.3 LabVIEW的编程环境
Labview图形显示
当输入数据为一维数组时，Waveform Graph直 接将一维数组画成一条曲线，纵坐标为数组元素 的值，横坐标为数组索引。
21
3 Graph图表——Waveform Graph
2、二维数组作为输入
当输入数组为二维数组时，缺省情况下每一行的 数据对应一条曲线，即曲线的数目和行数相同。
29
3 Graph图表——XY Graph
4、Express XY Graph
Express XY Graph采用了LabVIEW的Express技术， 将Express XY Graph放置在前面板上的同时，在程 序框图中会自动添加一个VI，它的XY轴数据为动 态数据类型。
30
3 Graph图表
图形化显示数据 ——图表和图形
1
引子
LabVIEW很大的一 个优势就是它提供 了丰富的数据图形 化显示控件，而且 使用起来极其方便。
2
本章内容
1 波形数据(Waveform) 2 Chart趋势图 3 Graph图表 4 三维图形（3D Graph） 5 Picture图形控件
5
1 波形数据(Waveform)
1.2 波形数据操作函数
虽然波形数据是一种预定义格式的簇，但是必须用 专用的波形数据操作函数才能对它进行操作，其中 某些操作函数与簇的操作函数非常类似。
波形数据的操作函数位于Functions Palette的 Programming->Waveform…子模板下
39
小试身手
3.利用随机数发生器仿真一个0到5V的采样信 号，每200ms采一个点，共采集50个点，采集 完后一次性显示在Waveform Graph上。
labview吴成东版第四章课后习题部分
For循环自动索引实例移位寄存器反馈节点（禁索引）
Case条件结构不正确的连接—边框上数据通道为中空状态；相反，实心为正确连接。
层叠式顺序结构要借助于顺序结构变量来传数据；平铺式可以各帧间直接传递。
过滤事件和通知事件：编程事件对话框中的事件列表，左侧箭头红色为过滤；蓝色通知
改错节点框图程序（数组大小、两个索引数组、簇中捆绑、实心点禁用索引，空心启用索引极坐标显示在前面板控件选板下“新式—图像模板—控件”子选板中数据为一维数组DEL1D）。
labview2014图形显示、Express VI 第4讲
4. 属性节点
属性节点大多可读可写，通过快捷菜单“转换为写 入/读取”菜单项进行切换（与局部变量相似）； 使用一个属性节点可以访问一个控件的多个属性， 向下拖曳节点边框，增加更多属性端子。
一些典型控件属性，以按钮为例： a) 禁用（Disabled），整型，读/写，0-启用，1-禁用，2禁用并变灰 b) 可见（Visible），布尔型，读/写，T-可见，F-不可见 c) 闪烁（blinking），布尔型，读/写，T-闪烁，F-不闪烁 d) ……
用户在前面板输入 用户在前面板看到输出结果
输入数据进入程序框图的图 形化代码（数据源）
输出数据进入显示控件接线 端（数据目的地）
3. 局部变量和全局变量 局部变量（Local）？ • 利用局部变量，在框图上通过编程的方式 设置输入控件值，以及读取输出显示控件 值，打破控件固有的读写模式
以编程的方式向输入 控件写入数据 以编程的方式读取输 出控件数据
控件标签（Label） 图例（Legend）
Y标尺
X标尺
可显示多条波形曲线。对于每条曲线，相邻点 在x轴间隔相等，且每个x值对应一个y值。
1. 图形显示 波形图的数据组织格式？
菜单，帮助->查找范例，浏览方式：任务，基础->图形和图表-> Waveform Graph.vi
① 单条曲线，1维数组，dx默认为1， x0默认为0
菜单，帮助->查找范例，浏览方式：目录结构，general->graphs-> charts.llb->Charts.vi
例5
① 单条曲线，双精度浮点数， 每次更新一个点（x坐标为点 计数，以下同） ② 多条曲线，每条曲线一个 浮点数捆绑成簇，每条曲线 每次更新一个点 ③ 单条曲线，浮点数1维数 组，每次更新多个点
第四章labview图形显示 (1)
第四章图形显示４．１概述图形显示对于虚拟仪器面板设计是一个重要的内容。
LabVIEW为此提供了丰富的功能。
在前面几章我们已经接触了这个问题，现在较系统地介绍一下。
我们不从图形的实现方法上去讨论问题,那是计算机图形学的课题。
但我们需要从用户的可能的需求角度探求一下，如果你需要做虚拟仪器方面的开发，那么可能遇到些什么图形问题。
LabVIEW在这方面所做的工作是非常值得借鉴的。
在LabVIEW的图形显示功能中Graph和Chart是两个基本的概念。
一般说来Chart是将数据源（例如采集得到的数据）在某一坐标系中，实时、逐点地显示出来，它可以反映被测物理量的变化趋势，例如显示一个实时变化的波形或曲线，传统的模拟示波器、波形记录仪就是这样。
而Graph则是对已采集数据进行事后处理的结果。
它先将被采集数据存放在一个数组之中，然后根据需要组织成所需的图形显示出来。
它的缺点是没有实时显示，但是它的表现形式要丰富得多。
例如采集了一个波形后，经处理可以显示出其频谱图。
现在，数字示波器也可以具备类似Graph的显示功能。
Chart GraphWaveform（波形）* *XY *Intensity（强度图）* *Digital（数字图）*3D Surface（三维曲面）*3D Parametric（三维参变量）*3D Curve（三维曲线）*而Graph 方式表现形式要远为丰富，但这是以牺牲实时为代价的。
在LabVIEW ６i版本中还包含有极坐标等其他图形（Plot），本章不讨论。
４．２Graph控件各种图形都提供了相应的控件，以Graph为例介绍。
图４－１所示为它的控件。
所有这些控件都包含在图形快速菜单的Visible Items选项下。
曲线图例可用来设置曲线的各种属性，包括线型（实线、虚线、点划线等）、线粗细、颜色以及数据点的形状等。
图形模板可用来对曲线进行操作，包括移动、对感兴趣的区域放大和缩小等。
光标图例可用来设置光标、移动光标，帮助你用光标直接从曲线上读取感兴趣的数据。
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第四章图形显示
４．１概述
图形显示对于虚拟仪器面板设计是一个重要的内容。
LabVIEW为此提供了丰富的功能。
在前面几章我们已经接触了这个问题，现在较系统地介绍一下。
我们不从图形的实现方法上去讨论问题,那是计算机图形学的课题。
但我们需要从用户的可能的需求角度探求一下，如果你需要做虚拟仪器方面的开发，那么可能遇到些什么图形问题。
LabVIEW在这方面所做的工作是非常值得借鉴的。
在LabVIEW的图形显示功能中Graph和Chart是两个基本的概念。
一般说来Chart是将数据源（例如采集得到的数据）在某一坐标系中，实时、逐点地显示出来，它可以反映被测物理量的变化趋势，例如显示一个实时变化的波形或曲线，传统的模拟示波器、波形记录仪就是这样。
而Graph则是对已采集数据进行事后处理的结果。
它先将被采集数据存放在一个数组之中，然后根据需要组织成所需的图形显示出来。
它的缺点是没有实时显示，但是它的表现形式要丰富得多。
例如采集了一个波形后，经处理可以显示出其频谱图。
现在，数字示波器也可以具备类似Graph的显示功能。
LabVIEW
方式表现形式要远为丰富，但这是以牺牲实时为代价的。
在LabVIEW ６i版本中还包含有极坐标等其他图形（Plot），本章不讨论。
４．２Graph控件
各种图形都提供了相应的控件，以Graph为例介绍。
图４－１所示为它的控件。
所有这些控件都包含在图形快速菜单的Visible Items选项下。
曲线图例可用来设置曲线的各种属性，包括线型（实线、虚线、点划线等）、线粗细、颜色以及数据点的形状等。
图形模板可用来对曲线进行操作，包括移动、对感兴趣的区域放大和缩小等。
光标图例可用来设置光标、移动光标，帮助你用光标直接从曲线上读取感兴趣的数据。
刻度图例用来设置坐标刻度的数据格式、类型（普通坐标或对数坐标），坐标轴名称以及刻度栅格的颜色等。
图4-1 Graph 的图形控件
４．３ Chart 的独有控件
Chart 的数据并没有事先存在一个数组中，它是实时显示的，为了能够看到先前的数据，Chart 控件内部含有一个显示缓冲器，其中保留了一些历史数据。
这个缓冲器按照先进先出的原则管理，其最大容量是1024个数据点。
● 滚动条(Scrollbar)
它直接对应于显示缓冲器，通过它可以前后观察缓冲器内任何位置的数据。
● 数据显示(Digital Display)
选中它，可以在图形右上角出现一个数字显示器，这样可以在画出曲线的同时显示当前最新的一个数据值。
● 刷新模式(Update Mode)
Chart 提供了三种画面的刷新模式，分别是
Strip Chart Mode （条壮图）：它与纸带式图表记录仪类似。
曲线从左到右连续绘制，
当新的数据点到达右部边界时，先前的数据点逐次左移。
Scope Chart Mode （示波器模式）：它与示波器类似。
曲线从左到右连续绘制，当新
的数据点到达右部边界时，清屏刷新，从左边开始新的绘制。
它的速度较快。
Sweep Chart Mode （扫描模式）：与示波器模式的不同在于当新的数据点到达右部
边界时，不清屏，而是在最左边出现一条垂直扫描线，以它为分界线，将原有曲线逐点向右推，同时在左边画出新的数据点。
如此循环下去。
● 堆叠式图区（Stack Plots ）
在相同的纵坐标下，由于各种测量信号的差异，将几条曲线显示在同一个图区有困难时，可以组织出一种纵坐标相同，而有各自横坐标的堆叠式图区。
打开\LabVIEW\Examples\Graphs\chart.lib 目录的Charts.vi ，那里提供了有关Chart 的各种形态的例子，以及堆叠式图区的例子
练习４－１Chart和Graph的比较
目的：创建一个VI，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。
前面板及流程图如下
图４－２Chart和Graph的比较
显示的运行结果是一样的。
但实现方法和过程不同。
在流程图中可以看出，Chart产生在循环内，每得到一个数据点，就立刻显示一个。
而Graph在循环之外，40个数都产生之后，跳出循环，然后一次显示出整个数据曲线。
从运行过程可以清楚地看到这一点。
值得注意的还有For循环执行40次，产生的40个数据存储在一个数组中，这个数组创建于For循环的边界上（使用自动索引功能）。
在For循环结束之后，该数组就将被传送到外面的Graph。
仔细看流程图，穿过循环边界的连线在内、外两侧粗细不同，内侧表示浮点数，外侧表示数组。
练习４－１结束
４．４XY图形控件（XY Graph）
波形图（Waveform Graph）有一个特征，其X是测量点序号、时间间隔等，Y是测量数据值。
但是它并不适合描述一般的Y值随X值变化曲线。
适合于这种情况的控件是XY Graph。
我们通过一个构成利萨育图形的例子来看一下它的使用。
我们知道如果控制XY方向的两个数组分别按正弦规律变化（假设其幅值、频率都相同），如果它们的相位相同，则利萨育图形是一条45度的斜线，当它们之间相位差90度时为圆，其他相位差是椭圆。
练习４－２利用XY Graph构成利萨育图形。
图４－３利用XY Graph构成利萨育图形
面板和框图如图４－３所示。
面板上除了一个XY Graph外，还有一个相位差输入控件。
在框图中使用了两个Sine Waveform.vi，第一个所有输入参数（包括频率、幅值、相位等）都使用缺省值，所以其初始相位为０。
第二个将其初始相位作为一个控件引到面板上。
它们的输出是包括t0、dt和Y值的簇，但是对于XY Graph只需要其中的Y数组，因此使用波形函数中的Get Waveform Components函数分别提取出各自的Y数组，然后再将他们捆绑在一起，连接到XY Graph就可以了。
当相位置为45度时，运行程序，得到如图所示的椭圆。
练习４－２结束
４．５强度图形控件（Intensity Graph）
强度图形控件提供了一种在二维平面上表现三维数据的方法。
例如可以用屏幕色彩的亮度来反映来反映一个二维数组元素值的大小。
图４－３就是这样的一个例子。
注意图中的x、y轴刻度对应的是数组行、列的序号。
图４－４用强度图形表现一个二维数组及其元素值的大小
４．６数字波形图控件（Digital Waveform Graph）
该控件的例子见图４－５。
面板上有一个输入控制，共输入了７个十进制数，还有一个二进制显示对象，显示了这些十进制数对应的二进制数，最右边是一个Digital Waveform Graph。
注意这个图中数据应当从纵方向读出，在横坐标上的刻度是数据的序号（０到６），其中最后一个数的序号是６，纵坐标从下向上读是，第一个数的序号是０，其值从上向下读是00000001，而第二个数（序号１）是00000010。
图４－５数字波形图控件的例图
该程序的框图中值得注意的问题有以下几点：
●十进制数可以直接送给Digital Waveform Graph，不必事先转化为二进制数。
●在送给Digital Waveform Graph之前，需要经过一个捆绑（bundle函数）。
●捆绑的顺序是x0、deltx 、输入数据，最后是Number of Ports。
这里的Number of
Ports将反映二进制的位数或字长，为１时是８位，为２时变为１６位，余类推。