第9章 Labview的高级应用(人机交互界面)
LabVIEW与人机交互实现人机交互界面设计
LabVIEW与人机交互实现人机交互界面设计LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款用于测试、测量和控制应用的集成开发环境。
它提供了丰富的工具和函数，使得用户可以通过编程来实现各种各样的应用。
在LabVIEW中，人机交互界面的设计是非常重要的，它能够直接影响到用户的体验和使用效果。
本文将介绍如何利用LabVIEW来实现人机交互界面的设计。
一、LabVIEW中的人机交互界面设计原则在设计人机交互界面时，有几个原则是需要遵循的：1. 视觉一致性：保持界面的整体风格和布局的一致性，避免使用过多不同的颜色、字体和图标，以免造成混乱和困惑。
2. 易于理解和使用：界面应该尽可能简洁明了，让用户能够快速掌握其功能和操作方法。
适当使用文字说明、图标和提示可以帮助提高用户的理解度。
3. 交互友好性：设计时要考虑用户的习惯和使用习惯，尽可能减少操作步骤和输入，提供直观的交互方式，比如按钮、滑动条等。
4. 错误处理和反馈：当用户操作错误或者出现异常情况时，界面应该能够及时给出错误提示和反馈，让用户知道出了什么问题。
二、LabVIEW中的人机交互界面设计步骤1. 界面布局：首先需要确定界面的整体布局，包括各个控件和指示器的位置、大小和对齐方式等。
可以利用LabVIEW提供的拉伸点和对齐工具来辅助完成布局。
2. 控件选择：根据应用需求，选择合适的控件来展示和操作数据。
LabVIEW提供了丰富的控件库，包括按钮、滑动条、图表等，可以根据需要进行选择和定制。
3. 控件设置：对于每个控件，需要设置其属性和行为。
比如按钮的初始状态、滑动条的取值范围等。
通过属性编辑器或者右键菜单可以进行设置。
4. 事件处理：根据用户的操作，界面会触发一系列的事件，比如点击按钮、拖动滑动条等。
通过给控件绑定事件处理程序，可以实现对这些事件的响应和处理。
5. 数据交互：人机交互界面不仅仅是展示数据，还需要和底层的数据进行交互。
labview在科研和工程中的应用实例
labview在科研和工程中的应用实例LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的图形化编程语言和开发环境。
它在科研和工程领域有着广泛的应用，可以用于数据采集、信号处理、控制系统设计等方面。
下面将介绍一些LabVIEW在科研和工程中的应用实例。
1. 数据采集与分析LabVIEW可以与各种传感器和仪器进行连接，实时采集数据，并进行实时分析和处理。
例如，在环境监测领域，可以使用LabVIEW 连接温度、湿度、气压等传感器，实时监测环境参数，并将数据存储和分析，用于环境状况的评估和预警。
2. 信号处理与图像处理LabVIEW提供了丰富的信号处理和图像处理函数库，可以方便地进行信号滤波、频谱分析、图像增强等操作。
在无线通信领域，可以使用LabVIEW设计和实现无线信号的解调和调制算法，用于无线通信系统的性能优化。
3. 控制系统设计与实现LabVIEW具有强大的控制系统设计和模拟功能，可以用于设计和实现各种控制系统。
例如，在机器人控制领域，可以使用LabVIEW 设计和实现机器人的运动控制、路径规划等功能，实现自动化生产和物流。
4. 数据可视化与人机交互LabVIEW提供了丰富的图形化界面设计工具，可以用于数据可视化和人机交互。
通过LabVIEW，用户可以设计出直观、易于操作的界面，方便用户对数据进行观察和操作。
例如，在实验室中，可以使用LabVIEW设计一个实验控制界面，方便实验人员对实验参数进行设置和监控。
5. 物联网系统开发随着物联网的快速发展，LabVIEW也被广泛应用于物联网系统的开发。
LabVIEW可以与各种传感器、执行器、无线模块等硬件设备进行连接，实现物联网系统的数据采集、实时处理和远程控制。
例如，在智能家居领域，可以使用LabVIEW设计和实现家庭自动化系统，实现对家电、照明、安防等设备的智能控制。
labview功能介绍
LabVIEW是实验室虚拟仪器集成环境（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）的简称，是美国国家仪器公司（NATIONAL INSTRUMENTS，简称NI）的创新软件产品，也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境。
LabVIEW是一种图形化编程语言，又称G语言。
其编写的程序称为虚拟仪器VI（Virtual Instrument），以.VI后缀。
LabVIEW模板：◆工具模板（Tools Palette）◆控件模板（Controls Palette）◆功能模板（Functions Palette）VI的组成：◆前面板（Panel）控制（Control），指示（Indicator），修饰（Decoration）。
将前面板中的控制和指示统称为前面板对象或控件。
◆框图程序（Diagram Programme）节点（Node），数据连线（Wire）节点有：功能函数(Functions)，结构(Structures)，代码接口节点(CIN)，子VI(SubVI)。
数据端口有：控制端口和指示端口，节点端口。
LabVIEW编程又称为“数据流编程”。
◆图标/连接端口（Icon/Terminal）把VI作为一个SubVI在其它VI中调用。
常用术语：SubVI 子VI Chart 实时趋势图LLBs VI库Graph 事后记录图Objects 对象Functions 功能Panel 前面板Structures 结构Block Diagram 框图程序Cluster 簇Control 控制Bundle 打包Indicator 指示Unbundle 解包Control和Indicator 前面板对象或控件RefNum 枚举，标志号Palette 模板Local Variable 本地变量Functions Palette 功能模板Global Variable 全局变量Controls Palette 控件模板Constant 常量Tools Palette 工具模板Disable Indexing 无索引Terminal 端口Enable Indexing 有索引Wires 数据连线Read Local 本地读Bad Wires 错误数据连线Write Local 本地写Node 节点Read Global 全局读Attribute Node Write Global 全局写Property Node 属性节点Legend 图例Frame 框架Cursor 光标Channel 框架通道Bounds 边界范围Index 索引Data Acqisition(DAQ) 数据采集Shift Register 移位寄存器Label 标签运行VI1．运行VI(Run)2．连续运行VI(Run Continuously)3．停止运行VI(Abort Execution)4．暂停运行VI(Pause)调试VI1．单步执行单步（入），单步（跳），单步（出）2．设置端点3．设置探针4．显示数据流动画数据类型：基本数据类型：数字型（Numeric），布尔型（Boolean），字符串型（String）构造数据类型：数组（Array），簇（Cluster）其它数据类型：枚举（RefNum），空类型数组（Array）：索引号从0开始一维数组（1D，列或向量），二维数组（2D，矩阵）组成：数据类型，数据索引（Index），数据创建：1.控制模板->Array & Cluster子模板2.根据需要将相应数据类型的前面板对象放入数组框架中使用：1．Array Size返回输入数组的长度2．Index Array返回输入数组由输入索引指定的元素3．Replace Array Element替换输入数组的一个元素4．Array Subset从输入数组取出指定的元素5．Reshape Array改变输入数组的维数6．Initialize Array初始化数组7．Build Array建立一个新数组8．Rotate 1D Array将输入数组的最后n个元素移至数组的最前面9．Sort 1D Array将数组按升序排列10．Reverse 1D Array将输入的1D数组前后颠倒，输入数组可以是任何类型的数组11．Transpose 2D Array转置输入的二维数组，也叫矩阵转置12．Search 1D Array搜索指定元素在一维数组中的位置13．Array Max & Min返回输入数组中的最大值和最小值14．Split 1D Array将输入的一维数组在指定的元素处截断，分成2个一维数组15．Interpolate 1D Array线性插值16．Threshold 1D Array一维数组阀值，是线性插值的逆过程17．Interleave 1D Arrays将从输入端口输入的一维数组插入到输出的一维数组中18．Decimate 1D Array将输入的一维数组分成数个一维数组，是Interleave 1D Arrays的逆过程簇（Cluster）：类似于Pascal语言的record和C语言的struct组成：不同的数据类型创建：控制面板—>Array & Cluster子面板；向框架添加所需的元素；根据需要更改簇和簇中元素的名称使用：1．Unbundle解包。
LabVIEW与机器人视觉实现智能机器人的感知与控制
LabVIEW与机器人视觉实现智能机器人的感知与控制实现智能机器人的感知与控制是当前科学技术领域研究的热点之一。
在这一领域中，LabVIEW与机器人视觉技术被广泛应用，为智能机器人的感知与控制提供了强大的支持。
本文将就LabVIEW与机器人视觉实现智能机器人的感知与控制进行详细介绍。
一、LabVIEW与机器人视觉技术的基本原理LabVIEW，全称是Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench（实验室虚拟仪器工程化平台），是一种高度可扩展的系统设计软件，可以用于测量与控制、自动化测试和监视等领域。
而机器人视觉技术，是指利用机器视觉对机器人进行环境感知、目标识别和位置定位等操作的技术。
LabVIEW与机器人视觉技术的结合，可以实现智能机器人的感知与控制。
LabVIEW作为一个强大的开发平台，提供了丰富的功能库和开发工具，可以方便地进行图像处理和控制算法的开发与调试。
而机器人视觉技术则借助图像采集装置（如摄像头）获取周围环境的图像信息，并通过图像处理算法实现对图像的解析和分析，从而实现对环境和目标的感知。
LabVIEW通过其可视化的编程环境与机器人视觉技术的结合，不仅使得开发过程更加简便高效，还提高了机器人感知与控制的准确性和稳定性。
二、LabVIEW与机器人视觉实现智能机器人的感知智能机器人的感知主要包括环境感知和目标感知两个方面。
环境感知是指机器人对周围环境的感知和识别，目标感知是指机器人对周围目标的感知和识别。
LabVIEW与机器人视觉技术的结合，可以实现智能机器人的感知功能。
1. 环境感知环境感知是指机器人对周围环境的感知和识别。
通过使用LabVIEW搭建的图像处理算法，机器人视觉系统可以对环境中的物体进行分析和识别，并将感知到的环境信息传递给控制系统。
例如，机器人可以通过摄像头获取环境中的图像信息，然后使用LabVIEW进行图像处理，识别出环境中的墙壁、障碍物等，并基于这些信息来规划自己的移动路径。
LabVIEW的人工智能应用从模式识别到智能决策
LabVIEW的人工智能应用从模式识别到智能决策人工智能（Artificial Intelligence，AI）是当今科技领域中备受瞩目的热门话题，其应用领域也越来越广泛。
作为一种流行的编程环境和开发工具，LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）在人工智能应用中发挥着重要作用。
本文将探讨LabVIEW在人工智能应用中从模式识别到智能决策的具体应用。
一、LabVIEW在模式识别中的应用模式识别是人工智能领域的一个核心概念，指通过学习训练集中的样本数据，从中识别出特定模式并进行分类或预测。
在LabVIEW的人工智能应用中，模式识别被广泛应用于图像识别、语音识别、手写体识别等领域。
以图像识别为例，LabVIEW提供了丰富的视觉处理函数和工具包，能够实现对图像中目标物体的识别和分析。
通过利用图像处理算法和机器学习算法，LabVIEW可以对图像中的特征进行提取、分类和预测，从而实现对不同类别目标的自动识别。
二、LabVIEW在智能决策中的应用智能决策是人工智能应用的核心目标之一，它旨在通过利用大数据和智能算法，对复杂的问题进行分析、判断和决策。
在LabVIEW的人工智能应用中，智能决策常用于控制系统、自动化生产等领域。
以控制系统为例，LabVIEW具备强大的实时数据采集和处理能力，能够实时监测和分析系统中的各个参数变化。
通过结合机器学习算法和模糊逻辑等技术，LabVIEW可以实现对系统状态的智能识别和决策，从而实现对系统的自动控制和优化。
三、LabVIEW在人工智能应用中的其他具体应用除了在模式识别和智能决策中的应用，LabVIEW在人工智能领域还有许多其他具体应用。
1. 语音识别：LabVIEW结合语音处理算法和机器学习技术，可以实现对语音信号的识别和转换，实现智能助手等功能。
2. 数据挖掘：LabVIEW提供了强大的数据处理和挖掘工具，能够对大量数据进行分析和挖掘，发现其中的关联和规律。
基于LabVIEW的移动机器人人机交互系统
基于LabVIEW的移动机器人人机交互系统摘要：LabView出现于美国仪器公司创造的一款基于G 语言的开发环境，工业界在各种因素影响下也开始接受虚拟仪器思想理念。
所谓虚拟仪器即运用在常规计算机平台上结合需求对仪器测试功能进行全新定义，此类仪器将现代计算机软件技术和传统仪器有效结合，不仅可以体现传统仪器功能，更能扩展仪器内存。
其中虚拟仪器和传统仪器相比其处理能力、智能化程度、可操作性以及性价比等多方面均有一定的优势。
对此，本文则从多方面分析LabView与外部软件交互研究以及实现方式，望给予相关工作人员提供参考。
毫无疑问，信息技术是目前经济社会快速发展的显著标志，LabView作为一种图形化编程语言被广泛应用于探究实验室、学术界和工业界等领域，被众多研究者看做标准的仪器控制和数据采集软件。
对此，借助LabView特点和外部软件可以较好地实现数据交互，大幅度提高工作效率。
1 LabView概述LabView（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种运用图表代替传统文本并在此基础创建应用程序的图形化编辑语言。
传统文本编程语言在执行程序时会根据语句、指令的先后顺序，而该编程语言则运用数据流编程形式，处于程序框图中的各个节点数据流向决定函数以及VI的执行顺序，其中VI即虚拟仪器，属于LabView程序模块之一。
事实上，LabView与C和BASCI相同，作为一种通用化编程系统，是一个可以完成多种编程任务的巨大函数库。
LabView函数库中涵盖出串口控制、GPIB、数据采集、数据分析、数据存储、数据显示等。
与此同时LabView 也有如动画式显示数据以及子程序、设置断点、单步执行等传统程序调试工具，便于调试程序。
此外该软件广泛应用于学术界和工业界，很多研究人员将LabView看做标准化仪器控制和数据采集软件。
因为该软件集成了数据采集卡通讯、RS232、VXI、GPIB、RS-485协议软件等功能。
使用LabVIEW进行人机交互界面设计
使用LabVIEW进行人机交互界面设计LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款功能强大的图形化编程语言和开发环境，广泛应用于科学研究、工程控制、教育培训等领域。
它提供了丰富的开发工具和库，使得开发者可以轻松地构建各种应用程序，其中包括人机交互界面设计。
本文将介绍如何使用LabVIEW来进行人机交互界面设计。
一、LabVIEW概述LabVIEW是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一款图形化编程软件。
它的特点是以数据流图为基本编程模型，开发者通过将各种功能模块（称为虚拟仪器）以图形化的方式连接起来，完成程序的设计与开发。
LabVIEW具有良好的可视化特性和模块化设计，使得人机交互界面设计变得简单而高效。
二、LabVIEW界面设计基础在LabVIEW中进行人机交互界面设计的基础是控件和面板。
控件是用来接收用户输入或展示输出结果的元素，例如按钮、滑块、文本框等；面板是控件的容器，用于布局和组织控件。
LabVIEW提供了丰富的控件库，开发者可以根据需求选择合适的控件。
三、创建用户界面1. 打开LabVIEW软件，创建一个新的VI（Virtual Instrument）；2. 在界面菜单中选择Controls Palette，浏览并选择适合项目需求的控件；3. 将选中的控件拖拽到面板上，布局和调整它们的位置和大小，以便形成一个直观、友好的界面；4. 对每个控件设置属性，包括名称、标签和默认值等；5. 针对每个控件添加事件处理程序，以便实现相应的功能逻辑。
四、实现交互功能1. 针对各个控件的事件处理程序，编写相应的功能模块；2. 利用LabVIEW提供的模块化设计能力，将这些功能模块组合起来，构建一个完整的交互系统；3. 添加对外部数据源或设备的接口，例如传感器数据的输入和执行器的控制；4. 调试和验证交互功能，确保系统的正常运行，并进行必要的修改和优化。
labview功能介绍
LabVIEW是实验室虚拟仪器集成环境（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）的简称，是美国国家仪器公司（NATIONAL INSTRUMENTS，简称NI）的创新软件产品，也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境。
LabVIEW是一种图形化编程语言，又称G语言。
其编写的程序称为虚拟仪器VI（Virtual Instrument），以.VI后缀。
LabVIEW模板：◆工具模板（Tools Palette）◆控件模板（Controls Palette）◆功能模板（Functions Palette）VI的组成：◆前面板（Panel）控制（Control），指示（Indicator），修饰（Decoration）。
将前面板中的控制和指示统称为前面板对象或控件。
◆框图程序（Diagram Programme）节点（Node），数据连线（Wire）节点有：功能函数(Functions)，结构(Structures)，代码接口节点(CIN)，子VI(SubVI)。
数据端口有：控制端口和指示端口，节点端口。
LabVIEW编程又称为“数据流编程”。
◆图标/连接端口（Icon/Terminal）把VI作为一个SubVI在其它VI中调用。
常用术语：SubVI 子VI Chart 实时趋势图LLBs VI库 Graph 事后记录图Objects 对象 Functions 功能Panel 前面板 Structures 结构Block Diagram 框图程序 Cluster 簇Control 控制 Bundle 打包Indicator 指示 Unbundle 解包Control和Indicator 前面板对象或控件 RefNum 枚举，标志号Palette 模板 Local Variable 本地变量Functions Palette 功能模板 Global Variable 全局变量Controls Palette 控件模板 Constant 常量Tools Palette 工具模板 Disable Indexing 无索引Terminal 端口 Enable Indexing 有索引Wires 数据连线 Read Local 本地读Bad Wires 错误数据连线 Write Local 本地写Node 节点 Read Global 全局读Attribute Node Write Global 全局写Property Node 属性节点 Legend 图例Frame 框架 Cursor 光标Channel 框架通道 Bounds 边界范围Index 索引 Data Acqisition(DAQ) 数据采集Shift Register 移位寄存器 Label 标签运行VI1．运行VI(Run)2．连续运行VI(Run Continuously)3．停止运行VI(Abort Execution)4．暂停运行VI(Pause)调试VI1．单步执行单步（入），单步（跳），单步（出）2．设置端点3．设置探针4．显示数据流动画数据类型：基本数据类型：数字型（Numeric），布尔型（Boolean），字符串型（String）构造数据类型：数组（Array），簇（Cluster）其它数据类型：枚举（RefNum），空类型数组（Array）：索引号从0开始一维数组（1D，列或向量），二维数组（2D，矩阵）组成：数据类型，数据索引（Index），数据创建：1.控制模板->Array & Cluster子模板2.根据需要将相应数据类型的前面板对象放入数组框架中使用：1． Array Size返回输入数组的长度2． Index Array返回输入数组由输入索引指定的元素3． Replace Array Element替换输入数组的一个元素4． Array Subset从输入数组取出指定的元素5． Reshape Array改变输入数组的维数6． Initialize Array初始化数组7． Build Array建立一个新数组8． Rotate 1D Array将输入数组的最后n个元素移至数组的最前面9． Sort 1D Array将数组按升序排列10．Reverse 1D Array将输入的1D数组前后颠倒，输入数组可以是任何类型的数组11．Transpose 2D Array转置输入的二维数组，也叫矩阵转置12．Search 1D Array搜索指定元素在一维数组中的位置13．Array Max & Min返回输入数组中的最大值和最小值14．Split 1D Array将输入的一维数组在指定的元素处截断，分成2个一维数组15．Interpolate 1D Array线性插值16．Threshold 1D Array一维数组阀值，是线性插值的逆过程17．Interleave 1D Arrays将从输入端口输入的一维数组插入到输出的一维数组中18．Decimate 1D Array将输入的一维数组分成数个一维数组，是Interleave 1D Arrays的逆过程簇（Cluster）：类似于Pascal语言的record和C语言的struct组成：不同的数据类型创建：控制面板—>Array & Cluster子面板；向框架添加所需的元素；根据需要更改簇和簇中元素的名称使用：1．Unbundle解包。
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Labview 的高级应用 ——人机交互界面
美观的静态界面可以让用户感到赏心悦目， 而动态的交互界面可以为用户提供更多的 信息。 譬如系统可以根据配置情况载入不同的界 面或菜单；用不断闪烁的数字控件表示有 报警发生；当用户移动鼠标到某代表关键 操作的按钮上时按钮颜色发生变化从而提 醒用户小心操作…
按钮
播放声音
人 机 界 面 交 互
对话框
菜单
键盘
1 对话框
默认按钮为 确认
默认按钮为 确认和取消
默认按钮为 是、否和取消
对话 框，需要注意的是引用该子VI 时应将打 开该子VI的前面板可见属性选中。
2 菜单
菜单可以将所有的操作都隐藏， 只有用到时才激活，因此它可以 节省很大的空间。
右键快捷菜单只有在用户右击某个控件时才 会弹出，这样右击不同的控件可以弹出不同 的菜单。
右键快捷 菜单示例
2 菜单
！
通过菜单编辑项编辑好菜单后，快捷菜单 并不具有任何功能，还需要通过编程才能 实现其对应的逻辑功能。
事件结构
动态创建 右键快捷 菜单示例
3 鼠标指针
• 鼠标指针形状经常用来为用户显示 一定的信息，譬如沙漏形状 代表 系统正忙，前后箭头 代表用户此 时可以调整对象大小， 十字箭头 代表此时用户可以移动窗口。
布尔按键
？
若排列整齐后，我们需要修改钢琴琴键的 长度、宽度、高度或者颜色时，我们需要 手动的修改所有琴键，当控件数量很大时， 工作量就变得很大。
5 自定义控件
3 鼠标指针
4 播放声音
5 自定义控件
1、LabVIEW 作为图形化的操作系统，已经为开发 者提供了大量方便实用的控件，使用这些资源，无需 任何额外加工和修饰就能直观、可读性强、便于操作 的用户界面。 2、有些时候，针对一些特殊应用，基本控件可能无 法满足设计人员的要求，那么我们就可以在 LabVIEW 中自定义各种控件。
2 菜单
step1:在VI“编辑”菜单中选择“运行时菜 单”…会弹出如图所示的菜单编辑器。
运行主菜单示例
2 菜单
！
Step2:通过菜单编辑项编辑好菜单后， 用户项菜单并不具有任何功能，还需要通 过编程才能实现其对应的逻辑功能。
获取当前前面板 的主菜单
偱条结构
示例
获取用户单击的 菜单项 事件结构
2 菜单