labview入门

2017/3/20
9
LabVIEW编程环境
LabVIEW 2012启动画面 （演示） 前面板和框图窗口 主菜单栏简介 快捷工具栏简介 LabVIEW的操作模板 工具模板（Tools Palette） 控制模板 ( Controls Palette ) 功能模板 ( Functions Palette )
Constant 0
Array Constant ABC 0
Array Constant ABC
程序结构
初始化数组（Initialize Array）
程序结构
数组大小Array Size
程序结构
数组子集（Array Subset）
程序结构
索引数组（Index Array）
程序结构
多态化
程序结构
程序结构
过滤事件
• 过滤（Filter）事件描述了发生的用 户动作，并在LabVIEW处理之前反 馈给应用程序，程序可以干涉用户 动作 • 在Selector Label中以“？”结尾 区分Notify；左右边框均有事件数 据节点 • Char返回字符的ASCII码 • VKey返回按键类型：ASCII或Fn、 Up/Down、Ctrl、Shift等 • ScanCode返回按键在键盘上的代 码 • 可以修改或者放弃（Discard?）用 户动作
USB2002的技术指标
• • • • 采样速率：400K 系统测量精度(满量程)：0.1% 16路数字量输入、16路数字量输出 数字端口满足标准TTL电气特性： 输入TTL电平，吸入电流小于0.5毫安。 输出TTL电平，最大下拉电流20mA,上拉电流2.6毫安。
• • • •
数字量输入高电平(即“1”)的最低电压：2wenku.baidu.com 数字量输入低电平(即“0”)的最高电压：0.8V 数字量输出高电平(即“1”)的最低电压：3.4V 数字量输出低电平(即“0”)的最高电压：0.5V
程序结构
调用DLL
03
数据采集
2017/3/20
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数据采集的结构
触发
• 触发涉及初始化、终止或同步数据采集事件的任何方法 。 • 触发可分为软件触发和硬件触发，硬件触发又可分为内部触发和外部 触发
采样率的选择
奈奎斯特定理
• 为了防止发生混频，最低采样频率必须是信号频率的两倍。对于某个 给定的采样率，能够正确显示信号而不发生畸变的最大频率叫做奈奎 斯特频率，它是采样频率的一半。
虚拟仪器入门基础
By 吕姝慧
2017/3/20
1
目 录
01 02 虚拟仪器简介 LabVIEW编程基础 03
2017/3/20
数据采集
2
01
虚拟仪器简介
2017/3/20
3
什么是LabVIEW ？
2017/3/20
4
图形化编程
什么是虚拟仪器？
2017/3/20
6
02
LabVIEW编程基础
Ê ä ³ ö × Ö · û ´ ® SET 5.5000 VOLTS
Ê ä ³ ö ´ ® ³ ¤¶ È 16
程序结构
字符串提取
程序结构 文件I/O
• 文件输入输出（I/O）：存储数 据到磁盘文件中，或从磁盘文件 中读取数据 • 三个步骤：打开或创建、写入或 读取、关闭 • 支持文本字节流、二进制字节流 、数据日志（Datalog）、TDM （Test Data Exchange Format ）、LVM（LabVIEW Measurement）等格式的数据 文件 • 可操作目录 • 读写配置文件（*.ini）
XS1的管脚定义
XS2开关量输入的管脚定义
XS3开关量输出的管脚定义
XS5计数器管脚定义
模拟信号输入方式选择
模拟信号输入量程选择
数据格式
数据转换
模拟输入信号的连接方式
采样模式
• 伪同步采集模式：当由定时器脉冲或外部时钟有效边沿启动后，在板上逻 辑的控制下以400KHz的速度，从第首通道FirstChannel开始顺序转换到 末通道FirstChannel结束（FirstChannel<=LastChannel）。同时转换数 据顺序写入FIFO存储器中，转换完后重新进入等待比较长的时间（时间长 短由用户设定），等待下一个启动信号，再开始从FirstChannel到 LastChannel通道的转换，如此循环下去。 • 分频器采集模式：也叫连续采集模式当由定时器脉冲或外部时钟有效边 沿启动后，AD开始转换当前通道，并且AD在转换时板上逻辑电路自动 设置为下一个转换通道，等待下一个有效启动脉冲到来。通道转换顺序 为：从首通道FirstChannel开始顺序转换到第末通道LastChannel结束 ，然后由重新从FirstChannel到LastChannel通道，如此循环直到用户 结束转换，（FirstChannel<=LastChannel）。AD转换数据顺序写入 FIFO寄存器中。
簇
程序结构
Waveform类型
程序结构
图形显示
• 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 • 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。
• 采样率决定了模数转换（A/D）的频率
USB2002的技术指标
• • • • • • • •
模拟通道输入数： 32路单端/16路双端模拟信号输入 模拟电压输入范围：5V，±10V 模拟输入共模电压范围：>±2V 放大器建立时间：2uS A/D分辨率：14Bit(16384) 非线性误差：±1LSB(最大) 转换时间：2.5μ S 系统测量精度(满量程)：0.1%
程序结构
数据采集结构
程序结构
数据采集过程
程序结构
驱动程序
• NI硬件与LabVIEW无缝结合， 可以通过NI DAQmx、NI Scope、NI Switch等API控制 硬件设备，LabVIEW提供了丰 富完备的函数支持 • 第三方产商的硬件设备一般通 过调用动态链接库（DLL）来 访问，LabVIEW提供了Call Library Function Node调用动 态链接库
程序结构
公式节点 • 公式节点（Formula Node ）允许用户使用类似于多 数文本编程语言的语法， 编写数学表达式 • 每个语句须以分号结束， 类似C语言 • 输入输出变量大小写敏感
程序结构
数组、簇和波形
Array Constant 0 0 Array Constant ABC 0
Arr
AB
程序结构
反馈节点
程序结构
Case结构
程序结构
通知事件
• 通知（Notify）描述了发生用户动作，例 如按下按钮，且LabVIEW已经处理的一类 事件 • Source=LabVIEW UI • Type=Value Change • CtlRef（Control Reference）这里是按钮 的Reference • OldVal和NewVal指示了事件发生前后的 控件值
程序结构
读写配置文件
• 配置（Configuration)文件:*.ini • Section（节）、Key（关键词）、Value（值）
程序结构
测试报告
• LabVIEW支持生成标准文本格式（Standard Report）和网页格式（ HTML）的测试报告 • 使用LabVIEW Report Generation Toolkit可以生成Word、Excel等 格式更为复杂的测试报告
习题
创建一个 VI 程序，比较两个数, 如果 其中一个数大于或等于另一个数，则 LED 点亮。
用两种方法求出N！（for和while循环） 求一个二维数组的各元素之和。 求0－99之间所有偶数之和
程序结构
循环结构：While循环
循环变量
条件端子
程序结构
For循环
程序结构
移位寄存器
程序结构
顺序结构
程序结构 数据采集
• AC: Alternating Current，交流电流，泛指交流信号。 • DC: Direct Current，直流电流，泛指直流信号。 • ADC: Analog-to-Digital Conversion，模数变换，有时 也表示为A/D。 • DAQ: Data Acquisition，数据采集。 • DMA: Direct Memory Access，直接内存访问。它允许 将采集的数据直接送给计算机的内存，数据传输速率较高 。 • GPIB: General Purpose Interface Bus，也称为IEEE 488.2总线。它是一种应用最广泛的仪器总线。 • SCXI: Signal Conditioning extensions for Instrumention,信号调理器。 • VISA: Virtual Instrument Standard Architecture，虚 拟仪器软件体系结构。它是控制GPIB、VXI、RS-232和 其他类型仪器的接口库。
程序结构
读出数据
´ Ó Î Ä ¼ þ ¶ Á × Ö · û ´ ® 87.402344, 86.914062, 86.425781, 85.937500, 85.449219, 85.449219, 84.960937, 84.472656, 83.984375, 83.984375, 83.984375, 83.984375, Î Â ¶ È Graph 100.0 90.0 80.0 70.0 60.0 50.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Chart Graph
Waveform（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）
*
程序结构
Graph控件
程序结构
Chart的独有控件
• • 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。 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。
程序结构
读写普通文件
• Open/Create/Replace + Read/Write + Close • ASCII文件（*.txt）、二进制文件（*.dat）
程序结构
写文件的例子
Ê ý ¾ Ý µ ã · ö Ê ý 20 Î Â ¶ È Chart 84.96 90.0 85.0 80.0 append to file? new file 75.0 70.0 39 59
板卡的信号插座、跳线和数据定义
RP1：程控仪表放大器零点调整电位器 RP2：程控仪表放大器满度调整电位器 XF2、XF3：模拟电压输入单端、双端选择 XF1：模拟电压输入量程选择 XS1: 模拟信号输入连接插座 XS2：开关量输入插座 XS3：开关量输出插座 XS5：计数器输入输出插座 第一个POWER LED: USB2002卡电源指示灯，USB2002与计算机 通过USB带缆连接后，此指示灯应亮 • 第二个POWER LED：与POWER LED并联联接，当将USB2002放置 于机箱内时，可将其电源指示灯移到机箱上 • 第一个OVERFLOW LED：当USB2002卡上FIFO存储器“全满”指示 灯亮时，说明USB2002卡的A/D数据已经溢出 • 第二个OVERFLOW LED：与第一个并联联结，通过它可以将FIFO存 储器“全满”指示灯移到上 • • • • • • • • •
•
程序结构
Chart和Graph的比较
程序结构
XY图形控件（XY Graph）
程序结构
强度图形控件（Intensity Graph）
程序结构
数字波形图控件（Digital Waveform Graph）
程序结构
字符串和文件I/O
组合字符串
Header SET Number 5.50 Trailer VOLTS