基于labview跑马灯设计

虚拟仪器课程设计---基于LabVIEW的流水灯设计电控学院课程设计（论文）课程名称：虚拟仪器题目：数字流水灯的设计院（系）：专业班级：姓名：学号：指导教师：年月日基于LabVIEW的流水灯设计摘要虚拟仪器（virtual instrumention）是基于计算机的仪器。

计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。

LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。

流水灯是一种生活中比较常见的装饰，本文主要通过labview来设计了一个流水灯系统的上位机界面，通过串口通信实现了其有规律的亮灭，带来一定的观赏效果。

关键词：虚拟仪器、上位机、串口通信、流水灯AbstractVirtual Instrument (virtual instrumention) is a computer-based instruments. Closecombination of computer and instruments is an important development direction of the current instrument. LabVIEW is a program development environment from National Instruments (NI) developed by the company, similar to C and BASIC development environment, but LabVIEW significantly different from other computer languages are: the use of other computer languages are generated text-based language code, and the use of LabVIEW graphical programming G editing language program is produced in block diagram form.Light water is a relatively common life decorative paper labview mainly through the PC interface to design a light water system through serial communication achieved its regular light off, bring some viewing.Keywords: Virtual Instrument, PC, serial communications, water lights目录1 设计任务 (1)2系统方案选择 (1)2.1整体设计 (1)2.2通信协议 (1)2.3下位机设计方案 (2)2.4上位机设计方案 (2)3下位机设计 (2)3.1硬件设计 (3)3.1.1单片机串口发送数据单元 (3)3.2软件设计 (4)3.2.1跑马灯程序设计 (4)3.2.2串口发送数据程序设计 (5)4上位机设计 (5)4.1前面板设计 (6)4.2后面板设计 (6)5系统调试 (7)6结论 (8)7总结 (9)参考文献 (10)附录 (11)1 设计任务1.通过RS232接口进行数据采集。

labview的跑马灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解LabVIEW编程基础，掌握跑马灯程序的设计原理。

2. 学生能掌握LabVIEW中的循环结构、条件结构和事件结构的使用。

3. 学生了解跑马灯程序在实际应用中的功能。

技能目标：1. 学生能够运用LabVIEW软件设计出跑马灯程序，并实现其功能。

2. 学生能够对跑马灯程序进行调试和优化，提高程序运行效率。

3. 学生能够运用所学知识解决实际问题，具备一定的编程实践能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对计算机编程的兴趣，激发学习积极性。

2. 学生培养团队协作意识，学会与他人共同解决问题。

3. 学生通过跑马灯课程设计，认识到编程在实际应用中的价值，增强学习动力。

课程性质：本课程为实践性课程，结合LabVIEW编程软件，让学生动手实践，培养编程技能。

学生特点：学生处于初中年级，具有一定的计算机操作基础，对新鲜事物充满好奇。

教学要求：注重理论与实践相结合，引导学生通过动手实践，掌握跑马灯程序设计方法，提高编程能力。

同时，关注学生的情感态度，激发学习兴趣。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. LabVIEW软件基本操作与界面认识：介绍LabVIEW的启动、界面布局、工具栏、控件选板等基本操作。

2. 控件与函数的使用：讲解常用的控件（如按钮、旋钮、LED灯等）和函数（如循环结构、条件结构、事件结构等）的使用方法。

3. 跑马灯程序设计原理：阐述跑马灯程序的设计思路、实现方法以及其在实际应用中的作用。

4. 编程实践：a. 搭建跑马灯程序的基本框架。

b. 使用循环结构和条件结构实现跑马灯功能。

c. 调试与优化跑马灯程序，提高运行效率。

5. 教学内容安排与进度：a. 第1课时：LabVIEW软件基本操作与界面认识。

b. 第2课时：控件与函数的使用。

c. 第3课时：跑马灯程序设计原理及实践。

d. 第4课时：跑马灯程序的调试与优化。

选题分析：随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。

彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰已经成为一种时尚。

跑马灯是一种生活中比较常见的装饰，本文主要通过labview来设计了一个相对简单的对跑马灯的控制，实现了其有规律的亮灭，带来一定的观赏效果。

本文主要是实现了跑马灯的单个流水闪烁、双路同步流水闪烁、四路同步流水闪烁、全体同步闪烁，以此循环。

本程序并控制闪烁的间隔时间，使其运行更具可观性。

方案设计：本文主要设计了12个显示灯，并让其方形围成一圈。

运行效果：单个流水闪烁：单个灯依次轮流闪烁双路流水同步闪烁：相对两灯同时依次轮流闪烁四路同步流水闪烁：等间距四灯依次轮流闪烁全体同步闪烁：全体灯同时闪烁运行步骤：单个流水闪烁→全体同步闪烁→双路流水同步闪烁↑↓全体同步闪烁←四路同步流水闪烁←全体同步闪烁以此循环。

运行控制：直接点击labview运行按钮进行跑马灯演示。

开关：用于结束当前操作，控制其关断。

当开始运行程序时也可通过关断开关了结束程序的运行。

水平指针滑动杆：用于调节彩灯间的延时时间。

通过其可调整灯闪烁的快慢。

前面板的设计：前面板主要由12个指示灯、一个开关及水平指针滑动杆构成。

水平指针滑动杆——用于调节彩灯间的延时时间。

指示灯——用以显示程序运行结果。

开关——用于结束当前操作。

对于前面板的设计相对简单，通过开关来控制其关断，水平指针滑动杆来控制其延时时间，指示灯显示程序运行的结果，观看到跑马灯的演示情况。

图1. 前面板程序框图的设计：设计思路：本程序主要用到平铺式顺序结构和层叠式顺序结构顺序执行。

本程序用真假常量来控制灯亮与不亮。

本程序还用到了while循环和for循环，循环是用于达到闪烁和同步递进循环。

整个程序几乎每一帧都用到了延时，单位是毫秒，延时的目地是使本程序更具有可观性。

程序的调试：直接点击labview运行按钮进行运行状态。

虚拟仪器课程设计--基于LabVIEW上下位机的LED显示设计电控学院课程设计（论文）课程名称：LabVIEW程序设计教程题目：基于LabVIEW上下位机的LED显示设计院（系）：电气与控制工程学院专业班级：XXXXXXXXXXXXXXX姓名：XXXX学号：XXXXXX指导教师：XXX XX2014年 1 月9 日目录1 设计任务 (1)2 系统方案选择 (1)2.1整体设计 (1)2.2 通信协议 (1)2.2.1 数据信号线 (2)2.2.2 控制信号线 (2)2.3 下位机总体设计 (3)2.4 上位机总体设计 (3)3 下位机设计 (3)3.1 硬件 (3)3.1.1 时钟晶振模块 (3)3.1.2 复位模块 (3)3.1.3 LED显示模块 (4)3.1.4 串口通信模块 (4)3.2 软件设计 (5)3.2.1 主程序设计 (5)3.2.2 串口通信设计 (5)4 上位机设计 (6)5 系统调试 (7)6 结论 (7)7 总结 (8)8 参考文献 (9)9 附录 (11)基于labview的上位机与下位机之间的通信1 设计任务此次设计所要完成的功能是使用AT89C52作为下位机，通过RS-232C串口与上位机相连，将编程所实现的跑马灯和端口设置数据显示在上位机上。

上位机是通过LabVIEW软件绘制实现，上位机界面包括设置区、命令控件区、显示控件区、数据接收区。

2 系统方案选择2.1整体设计下位机使用AT89C52进行流水灯设计，上位机使用LabVIEW进行界面设计，显示出端口设置数据和8个LED灯的显示，通过RS232进行串口通讯传送数据到上位机中显示。

图2.1 设计框架2.2 通信协议RS-232C标准定义了数据通信设备（DCE）与数据终端设备(DTE)之间进行串行数据传输的接口信息，规定了接口的电气信号和接插件的机械要求。

RS-232C 对信号开关电平规定如下：驱动器的输出电平为：逻辑“0”：+5～+15V；逻辑“1”：-5～-15V。

基于LABVIEW跑马灯的设计摘要：虚拟仪器（virtual instrumention）是基于计算机的仪器。

计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。

使用虚拟仪器用户可以通过操作显示屏上的“虚拟”按钮或面板，完成对数据的采集、传输、显示等功能。

本文设计就是建立在VI基础上，在此平台上完成数据通信的功能。

关键字：虚拟仪器； VI；数据通信Labview简介LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。

与C和BASIC一样，LabVIEW也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库。

LabVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储，等等。

LabVIEW也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序（子VI）的结果、单步执行等等，便于程序的调试。

虚拟仪器（virtual instrumention）是基于计算机的仪器。

计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。

粗略地说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。

随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。

另一种方式是将仪器装入计算机。

以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。

虚拟仪器主要是指这种方式。

下面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。

虚拟仪器的主要特点有：◆编程简单；◆开发周期短；◆高效性；◆开放性；◆自定义性；◆性价比高，能一机多用。

课题分析：随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。

彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰已经成为一种时尚。

labview课程设计交通灯目录1 程序功能...............................2 设计过程...............................3 交通灯系统软件设计.....................3.1 用户界面设计3.2 程序设计4.程序设计细节............................5 总结....................................基于labview的交通灯设计交通灯通常指由红、黄、绿三种颜色灯组成用来指挥交通的信号灯。

在我国交通法律上规定：绿灯亮时，准许车辆通行，黄灯亮时，已越过停止线的车辆可以继续通行；红灯亮时，禁止车辆通行。

本次课程设计模拟秦皇岛河北大街奥体路段十字路口交通灯。

这款交通灯模拟系统基于labview软件开发，界面全部自己设计，简洁明了。

在以往单纯的红绿交替变化功能上添加了倒计时功能。

倒计时显示模块有与交通灯对应的颜色显示。

1 程序功能开始运行程序，界面依次显示课程设计名称，学生姓名，学号，指导教师姓名。

显示结束后，进入主程序。

当东西方向为绿灯是，南北方向为红灯，持续时间25秒。

倒计时从25开始到0结束，且东西方向倒计时为绿色，南北方向为红色。

当东西方向为黄灯时，南北方向也是黄灯，持续时间5秒。

倒计时从5开始到0结束，颜色为黄色。

当东西方向为红灯时，南北方向为绿灯，持续时间25秒。

倒计时从25开始到0结束，且东西方向倒计时为红色，南北方向为绿色。

其中有一个布尔开关，控制程序的结束。

方案一思路;主vi用生产者消费者模式，编写一个有显示灯亮灭的子vi1。

再编写一个显示倒计时颜色不同的子vi。

正常情况下，交通灯红黄绿变化，出现错误时，东西方向南北方向均出现红灯。

方案二思路：主vi用状态机完成红黄绿变化，编写一个倒计时子vi，功能是输入不同的数字，布尔簇显示对应的数。

在方案一编写过程中，需要调用两个子vi。

第1章程序的设计1.1 前面板的设计前面板是VI的用户界面。

创建VI时，通常应先设计前面板，然后在前面板上创建输入/输出任务。

本课程设计中前面板比较简单，只需要用六盏灯、两个时间显示器、一个停止按键即可。

其中的六盏灯，红、黄、绿各两盏，在控件选板中选择指示灯，将它放在前面板合适的位置，单击鼠标右键，更改指示灯的属性，改变指示灯的大小，做出一个合适的指示灯，依同样的步骤可以做好另外五个，将六个灯均分为两组，每组都包含红黄绿三种颜色的灯，再用框将每组灯框起来，做成一个交通灯。

在每组交通灯合适的位置放置一个数值显示控件作为交通灯的计时器。

在前面板合适的位置放置一个开关按钮，控制循环的停止。

这样交通灯系统的前面板就做好了。

面板设计如图1-1所示。

图1-1 交通灯前面板示意图1.2 定时信号的产生毫秒计时器在LabVIEW中的一个计时单元，它的图标与用途如图3-2所示。

在函数选板的【编程】→【定时】子选板中选择时间计数器选定该单元。

毫秒计数器对时间信号计数,要产生一个一秒为单位的时间信号,所以还得用毫秒计数值除以1000，取商得到以秒为单位的时间信号。

接线如图1-3所示：图1-2 时间计数器图1-3 时间计数器接线图1.2时间信号的分段将得到的时间信号除以每个循环所用的时间70s，取余数。

得到的余数x的范围为0<=x<70,当0<=x<5时，条件满足，执行第一个条件结构里面的程序，北黄和东红灯点亮。

当5<=x<35时，条件满足，执行第二个条件结构里的程序，北红和东绿灯点亮。

当35<=x<40时，条件满足，东黄和北红灯点亮。

当40<=x<70时，x<40的条件不满足，执行条件结构里面为假的程序，北绿和东红灯点亮。

时间分段的程序结构如图1-4所示。

图1-4 时间分段程序这里用到了判定范围并强制转换控件，应用这个控件可以判定输入的数是否在上限和下限之间。

SOFTWARE 2021软 件第42卷 第2期2021年Vol. 42, No.2配备灵活且符合道路实际状况交通灯系统才能进一步解决城市交通安全和交通拥堵问题。

以往我国的交通灯系统大都采用嵌入式技术，顺应计算机技术发展的潮流，中国推广，LabVIEW 软件逐渐占据中国市场的各个部分，如测量监控、自动化技术、电子通信领域等。

LabVIEW最大的特点在于它是使用图形化的逻辑编译，即使编程作者简介：刘丹（1991—），女，湖南永州人，硕士研究生，助教，研究方向：电子信息材料与器件。

基于LabVIEW 的交通灯系统设计刘丹 李佳敏设计研究与应用软 件第42卷 第2期SOFTWARE能力薄弱甚至是无基础的学者也能根据前面板的模拟场景和图形化的程序框图读懂程序并且能快速上手[3]。

1 系统设计思路经道路修建，小型的十字路口只有一个车道并且道路设计右转捷径。

这种十字路口只需考虑车辆直行，发生拥挤概率相对较低。

基于这样的路面状况，本系统最终确定以“同一方向，车动人动”为设计原则，例如：东西方向车道交通灯亮绿灯，则东西方向人行道交通灯亮绿灯，黄灯为车道反应时间。

传统交通灯只红绿二色，灯由红变绿，车由静到动，为了增加交通安全，交通灯设置增加闪烁黄灯为提示信号[4]。

本文小型十字路口交通灯系统循环时间为70秒，亮灯顺序：黄—红—黄—绿—黄，可知黄灯为循环关键，设置一个数值tt，得到的时间信号除2取余数得到0或1，以此作为区分黄灯过后亮灯颜色条件[5]。

以南灯为例，黄灯闪烁5秒，南红亮30秒，黄灯闪烁5秒，南绿灯亮30秒，人行道灯只设置红绿二色，南红亮灯时人行道南北方向亮绿灯，流程图如图1所示。

图1 小型十字路口交通灯系统流程图Fig.1 Flow chart of traffic light system at small crossroads2 设计方案的实现2.1 前面板设计LabVIEW前面板即为仿真界面，根据系统设计思路，十字路口交通灯设计前面板则在交汇处四个方向各放置一个交通灯灯牌，红、黄、绿三盏灯构成每个灯牌，车道四个方向一共需要12盏灯，人行道共8盏，每盏灯都设置灯亮颜色（分别为红、黄、绿），灯灭颜色设置为黑色；每个交通灯灯牌添加一个数值显示控件显示倒计时，并且每个系统都放置一个停止按钮来控制突发状况产生，从控制面板中选择一个按钮作为停止按键。

成绩：《虚拟仪器技术及应用》期末作业学期：2013～2014学年第一学期指导教师：陶林时间：2013 年12月25 日姓名：XXXX学号：惺惺惜惺惺小年级、专业：XXXXX西南交通大学峨眉校区机械工程系基于LabVIEW的广告LED灯设计关键字：LabVIEW 广告LED灯引言LED广告灯是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，其大概的样子就是由很多个通常是红色的发光二极管组成，靠灯的亮灭来显示字符。

LED广告灯不断的闪动结合停留，有效的提高了人们的视觉冲击力；提高了广告单位面积利用率。

LED广告灯集霓虹灯的优点于一身，白天晚上可以不间断的闪动，动静结合引起人们的注意。

各种文字、图案有序跳跃、交替辉映，强烈的视觉冲击力。

满足观者视觉感受，推动广告主获取最大经济效益基于labvie软件编程能够实现：①根据用户需要，在文本输入框中填入相应信息，然后在LED屏中完整显示出来；②能够选择字体和设计用户自定义字体一、LED广告灯的总体设计1.1设计思路要将文本信息在LED屏中滚动显示，可LED一维跑马灯原理，其中用到的数组循环移位控制方法1.2设计原理将需要显示的文字通过“获取文本矩形区域”函数，和在“矩形中绘制文本”函数得到一张新的文本图片，然后通过“图片至像素图”和“还原像素图”函数，将文本图片转化为一位像素图，这个图是一种包含图片数据的数组，再通过数组循环移位函数将其显示在LED显示屏上。

1.3主要控件介绍①．用户自定义字体控件：根据用户自己需要设计的字体样式，其中包括删除线，斜体，下划线，轮廓、阴影、粗体等的设计；②．应用程序字体控件: 控件提供了四种字体，可与“用户自定义字体”函数搭配使用。

③“获取文本矩形区域”函数④“矩形中绘制文本”函数，为形成新的文本图片。

⑤“图片至像素图”函数，这个函数主要使图片转换为图片数据的簇。

⑥“还原像素图”函数。

⑦“一维数组循环移位”函数。

⑧“等待下一个整数倍毫秒”函数。