Labview虚拟电子时钟设计

目录1 概述 (1)2 课题简介及意义 (2)2.1 设计时钟意义 (2)2.2 时钟简介 (2)3 虚拟仪器概述 (3)4 LabVIEW简介 (4)4.1 LabVIEW的运行机制 (4)4.1.1 LabVIEW应用程序的构成 (4)4.1.2 LabVIEW的操作模板 (6)4.2 LabVIEW的具体操作 (11)4.2.1 显示对象（Indicator）、控制对象（Control）和数值常数对象 (11)4.2.2 关于连线 (11)5 虚拟时钟系统设计的实现 (12)5.1 总体设计 (12)5.2 子vi的相关介绍 (14)5.3 功能及实现 (15)5.3.1 获得系统时间 (15)5.3.2 时、分、秒的获取 (16)5.3.3 数据的运算 (16)5.3.4 记录坐标变换 (18)5.3.5 图像的绘制 (19)5.3.6 While循环实现秒针的跳变 (20)5.3.7 程序结构介绍 (21)5.3.8 图像采集与图像处理 (22)5.3.9程序设计总体 (24)6. 结束语 (25)参考文献 (26)致谢 (27)1 概述随着科学技术的快速发展，各种功能的软件的都得到迅速的开发与应用。

虚拟仪器成为计算机技术和仪器科学领域完美结合的产特，代表了仪器仪表的发展方向。

LabVIEW 作为虚拟仪器开发的平台，是一个具有革命性的图形化开发环境，在工业测量和控制领域中掀起了一场变革。

它具有功能强大、编程灵活、人机界面友好的特点，在测量技术与仪器工程科学领域中得到了非常广泛的应用。

本文基于LabVIEW软件，设计一个虚拟的时钟程序，使之在桌面可以直接显示，形象、直观、方便。

通过对本设计的研究应该能够比较熟练的掌握Labview 软件的使用，并能在此平台上进行应用程序的开发。

下面我将由时钟开始，对虚拟仪器、LabVIEW 以及整个设计做详细的介绍。

2课题简介及意义2.1 设计时钟意义时钟，自从它被发明的那天起，就成为人们生活中必不可少的一种工具，尤其是在现在这个讲究效率的年代，时钟更是在人类生产、生活、学习等多个领域得到广泛的应用。

华侨大学厦门工学院目录1、设计实现的功能 (2)2、前面板设计 (2)3、程序框图设计 (3)3.1方案论证 (3)3.2总体设计 (5)3.3使用控件说明 (5)3.4 选出该方案的优缺点 (7)3.5 程序框图 (7)4.调试过程 (9)4.1调试中遇到的问题 (9)4.2解决方法： (10)4.3、调试结果 (10)5、结论 (11)6、致谢 (12)7、参考文献 (12)附录：课程设计成绩评定表....................................................... 错误！未定义书签。

1、设计实现的功能本次设计要完成一个十字路口交通信号灯的设计，这个交通信号灯系统能为行驶的车辆指示能否通行。

主要分为4个模式：禁止通行模式、常规通行模式、东西方向通行模式、南北方向通行模式。

这个交通路口每一个方向上的红绿黄灯按绿—黄—红的顺序循环，其中可人为根据当下路面情况设置通行（绿灯）的时间，等待通行（黄灯）的时间，禁止通行（红灯）的时间为绿灯与黄灯所输入时间之和。

当停止键按下时，循环停止。

信号灯按一定规律循环点亮。

每个循环包括四个阶段。

第一阶段：南北绿灯和东西红灯点亮，时间根据为输入值。

第二阶段：南北黄灯和东西红灯点亮第三阶段：南北红灯和东西绿灯点亮，第四阶段：南北红灯和东西黄灯点亮东、南、西、北四个方向分别放置一个时间显示器来显示离下一个信号到来的时间。

、特殊通行情况分为：禁止通行（红灯全亮）、东西方向通行模式（东西绿灯亮，南北红灯亮）、南北方向通行（南北绿灯亮，东西红灯亮）。

时间设置为人为手动输入。

用计数器产生以秒为单位的计时信号，再将产生的时间信号进行分段，每到一个时间段时系统进行相应的动作。

2、前面板设计前面板是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。

本课程设计需要用二十个指示灯、四个时间显示器、一个停止按键、一个菜单下拉列表、七个数值输入控件和一些仿真真实路面的线条。

一.目的及基本要求熟悉LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW的虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧，运用专业课程中的基本理论和实践知识，采用LabVIEW开发工具,实现电子时钟的设计和仿真。

二.LabVIEW介绍LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，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。

LabVIEW软件是NI设计平台的核心，也是开发测量或控制系统的理想选择。

LabVIEW开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具，旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新。

三．软件设计3.1获取时间的各整型数据软件中获取日期/时间（秒）控件从计算机系统中自动提取时间，并转换成日期、时间等，控件图如下：图3-1 获取时间控件在获取时间后，将数据使用截取字符串vi可分别获得年、月、日、时间等。

3.2截取字符串通过截取字符串VI，可以获得时间和日期各个位数对应的数字，其中偏移量表示截取字符串的起始位，长度表示截取的数字位数。

如下图：图3-2 截取字符串控件3.3 七段布尔显示控件编码取出各位数字后，并不可直接显示，要通过统一编码规显示的格式，这样才能显示各位数，编码各段如下：图3-3 指示灯控件A、B、C、D、E、F、G分别对应着七段布尔显示控件，要显示“0”时A~G的赋值分别为：1 1 1 1 1 1 0（1代表真，0为假），显示其他数字也是按此做法的。

最后将此7个值串接起来存入一个布尔数组里。

3.4 布尔显示数字要显示数字时，只需将截取字符串得到的数字传输到对应的条件判断结构中。

再寻找对应的条件分支，将结果显示出来。

例如希望得到时间12:07:03中的时间数“1”，将第一位提取出来后，传给时间分支对应的第一个时间条件VI，便可得到相应的显示值。

目录1 概述 (1)2 课题简介及意义 (2)2.1 设计时钟意义 (2)2.2 时钟简介 (2)3 虚拟仪器概述 (3)4 LabVIEW简介 (4)4.1 LabVIEW的运行机制 (4)4.1.1 LabVIEW应用程序的构成 (4)4.1.2 LabVIEW的操作模板 (6)4.2 LabVIEW的具体操作 (11)4.2.1 显示对象（Indicator）、控制对象（Control）和数值常数对象 (11)4.2.2 关于连线 (11)5 虚拟时钟系统设计的实现 (12)5.1 总体设计 (12)5.2 子vi的相关介绍 (14)5.3 功能及实现 (15)5.3.1 获得系统时间 (15)5.3.2 时、分、秒的获取 (16)5.3.3 数据的运算 (16)5.3.4 记录坐标变换 (18)5.3.5 图像的绘制 (19)5.3.6 While循环实现秒针的跳变 (20)5.3.7 程序结构介绍 (21)5.3.8 图像采集与图像处理 (22)5.3.9程序设计总体 (24)6. 结束语 (25)参考文献 (26)致谢 (27)1 概述随着科学技术的快速发展，各种功能的软件的都得到迅速的开发与应用。

虚拟仪器成为计算机技术和仪器科学领域完美结合的产特，代表了仪器仪表的发展方向。

LabVIEW 作为虚拟仪器开发的平台，是一个具有革命性的图形化开发环境，在工业测量和控制领域中掀起了一场变革。

它具有功能强大、编程灵活、人机界面友好的特点，在测量技术与仪器工程科学领域中得到了非常广泛的应用。

本文基于LabVIEW软件，设计一个虚拟的时钟程序，使之在桌面可以直接显示，形象、直观、方便。

通过对本设计的研究应该能够比较熟练的掌握Labview 软件的使用，并能在此平台上进行应用程序的开发。

下面我将由时钟开始，对虚拟仪器、LabVIEW 以及整个设计做详细的介绍。

2课题简介及意义2.1 设计时钟意义时钟，自从它被发明的那天起，就成为人们生活中必不可少的一种工具，尤其是在现在这个讲究效率的年代，时钟更是在人类生产、生活、学习等多个领域得到广泛的应用。

摘要现今社会快速发展，各种各样的软件产品被开发出来，为人们的生活、工作提供便捷。

与此同时各类软件也深刻影响社会的发展。

在各类软件的开发中，精确的计时定时对软件功能的完整实现有着重大的影响，当今社会需要精确定时计时报警的领域也越来越多，因此开发准确稳定的计时定时软件刻不容缓。

本次多功能秒表设计是基于LabVIEW2011虚拟仪器平台，使用图形化编程语言，设计一个定时计时显示报警的实例，它主要通过条件结构的分支选择及平铺式顺序结构和while循环来确保程序按一定顺序执行，通过对系统和操作人员的输入进行检测和响应，进而实现相应的秒表计时，定时报警，闹钟叫醒和时钟报时功能。

本次基于LabVIEW的秒表的设计具有定时计时精度高、占用系统资源少、软件开发周期相对较短、可移植性强、可以与其他软件无缝合成，功能扩展性强等特点，可以在各类软件中可实现精确定时计时报警显示时间。

关键词：LabVIEW，虚拟仪器，秒表AbstractWith the rapid development of today's society, more and more people get into the design and development of software products for the way people living and working convenient. In the development of all types of software,precise timing has a significant impact on the functions of the software, and all kinds of timing software constantly enrich people's entertainment life .LabVIEW is an industry-leading industry standard software tools for the development of test, measurement and control system. At the same time, the LabVIEW virtual instrument development is a completely open system application software, and use it to set up a test system can greatly simplify programming.The stopwatch design is a virtual platform based on LabVIEW 2011, using a graphical programming language, it is primarily selected by the branch of the conditional structure and flat sequence structure to ensure the subroutine according to a certain order execution,and to detect and respons from system and operator input, and realize the corresponding function, teach through lively activities and highlight the breadth of the LabVIEW programming.Key Words: LabVIEW, virtual instrument, stopwatch目录基于LabVIEW的秒表的设计.................................. 错误！未定义书签。

西安建筑科技大学理学院电子信息科学与技术专业LABVIEW仿真实验课程学生实验报告书院系理学院专业班级电子信息科学与技术0801实验名称虚拟仪器——数字时钟姓名学号2011年 5 月17日西安建筑科技大学理学院电子信息科学与技术专业LABVIEW仿真实验课程学生实验报告书学生姓名：学生学号：实验项目名称：虚拟仪器——数字时钟实验计划学时：3学时实验项目类型：综合、设计实验时间：主要协作者：一〖实验目的〗1、熟悉Labview各组件，深入学习研究课程所学知识。

2、通过自己编制Labview综合程序，提高编程能力。

3、综合所学Labview知识，了解Labview开发程序的一般过程。

4、在Labview环境下，利用按钮等组件，实现虚拟仪器——数字时钟的模拟，并且可以定时。

二〖实验仪器〗安装有LABVIEW的计算机三〖实验内容〗1、利用移位寄存器的性质，实现将一个字符串“Xi'An University of Architecture & Technology”（西安建筑科技大学）循环左移显示。

2、利用按钮等组件，实现虚拟仪器——数字时钟，并显示当前日期。

3、实现闹钟功能，可以定时，到指定时间发出蜂鸣音。

四〖方案步骤〗1、前面板的设计（1）新建一个VI，在前面板上先放置一个作为黑色背景的按钮，再放置需要循环左移显示的字符串“Xi'An University of Architecture & Technology”。

（2）然后放置多个布尔方形指示灯，用于显示数字“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9”，即显示时间的时分秒。

并放置布尔圆形指示灯，用于显示时分秒之间的点。

（3）放置时间组件，用于定时。

最后，加注释。

（4）前面板设计图，如图1-1图1-1 数字时钟前面板设计图2、程序框图的设计新建一个VI，在前面板上放置一个while循环结构框，利用一位寄存器、字符串移位(函数)等组件，实现字符串“Xi'An University of Architecture & Technology”（西安建筑科技大学）的定时向左移位。

安阳师范学院课程实践报告书课题：虚拟仪器程课程实践——电子时钟课程设计作者系（院）物理与电气工程学院专业电气工程及其自动化年级学号指导教师日期目录 (3)2.1时钟显示的结构 (3)2.2设计总思路 (3)软件设计 (4)3.1获取时间的各整型数据 (5)3.2提取数字的各位 (5)3.3七段布尔显示控件编码 (6)3.4译码、布尔显示数字 (6)程序调试 (8)总结 (9)附录.......................................................................................................... - 10 -程序框图前面板 (10)程序面板程序框图 (10)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。

LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。

传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而LabVIEW 则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。

VI指虚拟仪器，是LabVIEW 的程序模块。

LabVIEW 提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。

基于labVIEW的可定时闹铃时钟基于LabVIEW的可定时闹铃时钟引言计算机技术的发展，使传统仪器发生了革命性的变化，虚拟仪器应运而生。

虚拟仪器是90年代提出的新概念，短短的几年间，获得了突飞猛进的发展，说明虚拟仪器大势所趋，是21所谓虚拟仪器就是世纪自动测试与电子测量仪器领域技术发展的重要方向。

何为虚拟仪器?基于计算机平台，利用其强大的软件和硬件资源，实现传统仪器的全部功能。

从表现形式上看，虚拟仪器没有传统仪器那样具体的物理结构，取而代之的是用计算机的软件系统实现的虚拟面板和插在计算机插槽内的电路板插卡。

因为软件是虚拟仪器的真正核心，通过软件设计可以实现和改变仪器的功能，故使得虚拟仪器在性能、易用性、用户可定制性等方面具有很多优点。

在一些大的测控场合，组成以计算机为核心的虚拟测控系统，更体现了虚拟仪器无与伦比的优越性:体积小、功能强、易组合，便于对多元信息系统的处理，使测控系统向小型化、测量功能多样化、信息处理多元化的方向发展。

开发和设计虚拟仪器，可使用LabWindows,CVI，LabVIEW，?sualBasic等语言[1J。

采用图形化编程语言kb?W7(0，设计出了任意波形发生器。

在现代电子测量仪器中，任意波形发生器(arbitrary waveformgenerator，AwG)作为当代最新的一类信号源，正日益引起人们的重视。

它不仅能产生传统函数发生器所有的正弦、余弦、方波、三角波、斜波等常见波形以及衰减振荡正弦、指数形脉冲等复杂波形，而且能根据实际测试需要产生用户想要的任意波形。

通常在靶场测试中，评价测试设备性能的方法是进行大量重复性的射击实验来获取数据，然后利用这些数据对设备进行检验。

但在某些特殊场合，例如弹丸造价昂贵，不适合进行大量的重复实验。

基于这种背景下提出了一种利用虚拟信号源来模拟现场复杂的弹丸信号，以此对靶场设备进行测试评定的方法，并根据这种需要设计了任意波形发生器。

基于LabVIEW的闹钟程序编写目的：用LabVIEW软件编写一个小的闹钟程序，要满足有以下功能：●可以实现时钟即时显示●添加万年历显示●添加闹钟自动屏蔽周末●可手动设置闹铃工作日仪器设备简介：LabVIEW(Laboratory VirtualInstrumentEngineeringWorkbench)是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。

传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而LabVIEW 则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。

VI指虚拟仪器，是LabVIEW 的程序模块。

LabVIEW是图形化编程语言，也是第三代的编程语言，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。

LabVIEW提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。

用户界面在LabVIEW中被称为前面板。

使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。

这就是图形化源代码，又称G 代码。

LabVIEW的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图代码。

步骤及内容：1)实时时间的显示实时时间的显示采用表盘式，表盘式的采用LabVIEW自带的转盘控件具体如下图所示。

图1 表盘式时钟在这里需要说明的是，软件自带的量表控件只有一根指针，需在属性中添加指针变成三个指针（分针、时针、秒针），但是指针长短是一样的，这样便无法区分时针分针，这里采用一种简单的办法来实现区分时针、分针的转盘，原理就是建立两个转盘控件，一个作为秒针以及分针，另一个作为时针，同时时针控件通过自定义删除除指针之外的所有东西，然后将之覆盖在分针、秒针表盘上面，变成为如上所示的时钟转盘。