第3章 labview 元素

LabVIEW形编程的基本原理和概念LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一种图形化编程语言，广泛应用于测量、自动化控制、数据采集和仪器仪表等领域。

LabVIEW的独特之处在于其以图形化方式表示程序逻辑，开发者通过拖拽和连接不同功能模块（也称为虚拟仪器）来构建应用程序。

本文将介绍LabVIEW形编程的基本原理和概念。

一、前言LabVIEW的形编程思想源于数据流编程（Dataflow Programming），即程序的执行顺序由数据的流向来决定。

这与传统的文本编程（如C++、Python等）有很大不同，使得LabVIEW适用于更直观的任务描述和控制。

二、LabVIEW的基本元素1. 虚拟仪器（Virtual Instruments，简称VIs）虚拟仪器是LabVIEW的基本构建块，类似于传统编程语言中的函数和过程。

每个虚拟仪器由输入和输出终端组成，其中输入接收来自其他虚拟仪器的数据，经过内部处理后输出结果。

用户可以通过连接虚拟仪器的输入和输出终端来组装自己的应用程序。

2. 数据流LabVIEW中的数据以数据流的形式在不同虚拟仪器之间传递。

数据流可以是标量、向量、矩阵等形式。

不同数据类型的数据流可以在连接时自动进行类型转换，使得数据处理更加灵活。

3. 控制流除了数据流，LabVIEW中还包括控制流，用于控制程序的执行顺序。

控制流可以是顺序结构、分支结构和循环结构等。

通过控制流的设置，开发者可以实现程序的条件判断和循环控制，从而实现更复杂的功能。

三、LabVIEW的编程环境LabVIEW提供了一个图形化的开发环境，在该环境中开发者可以进行程序的编辑、调试、运行和测试。

1. 前面板（Front Panel）前面板是与用户交互的界面，用于显示虚拟仪器的输入和输出终端，以及其他用户界面元素（如按钮、滑动条等）。

labview的基本构成LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种图形化编程环境，主要用于测量和控制系统的设计。

LabVIEW的基本构成包括以下几个关键元素：1. 前面板（Front Panel）:•用户界面：前面板是LabVIEW程序的用户界面。

它是用户与程序交互的地方，包括控件（如按钮、滑块、图表）和指示器（如图形、数值显示）。

•控件和指示器：控件用于接收用户输入，而指示器用于显示程序输出或中间结果。

2. 图形程序（Block Diagram）:•数据流图：图形程序是LabVIEW的核心，用于实现程序的功能。

它是一个数据流图，其中各个图元表示不同的函数或操作。

连接这些图元的线表示数据流的方向。

•节点和连接线：图形程序由节点（图元）组成，节点执行特定的操作。

连接线表示数据的流向，沿着连接线传递数据。

3. 函数和VI（Virtual Instrument）:•函数：LabVIEW中的函数是基本的操作单元，执行特定的任务，如数学运算、逻辑判断等。

• VI： VI是LabVIEW中的虚拟仪器，可以包含一个或多个前面板和图形程序。

VI可用于将程序模块化，实现可重用的代码。

4. 控制面板（Control Palette）:•控制和显示元素：控制面板是LabVIEW中包含各种控制和显示元素的工具箱。

用户可以从控制面板中拖拽这些元素到前面板，用于构建用户界面。

5. 工具栏（Toolbar）:•编辑和运行：工具栏包含各种工具，如编辑工具、运行工具等，用于编辑程序和执行程序。

6. 项目（Project）:•项目资源：项目视图允许用户组织和管理LabVIEW项目，包括VI文件、数据文件、图标等。

项目视图使得对项目中的所有资源进行集中管理变得更加方便。

这些基本构成元素共同形成LabVIEW的整体框架，LabVIEW的独特之处在于其图形化编程环境，使得用户可以通过直观的方式设计、测试和部署测量和控制系统。

LabVIEW入门教程1.1 LabVIEW 是什么第一章：概述LabVIEW （Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench ）是一种图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪 器控制软件。

LabVIEW 集成了与满足 GPIB 、VXI 、RS-232 和 RS-485 协议的硬件及数据 采集卡通讯的全部功能。

它还内置了便于应用 TCP/IP 、ActiveX 等软件标准的库函数。

这 是一个功能强大且灵活的软件。

利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。

图形化的程序语言，又称为“Ｇ”语言。

使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取 而代之的是流程图。

它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念， 因此，LabVIEW 是一个面向最终用户的工具。

它可以增强你构建自己的科学和工程系统的 能力，提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。

使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率。

利用 LabVIEW ，可产生独立运行的可执行文件，它是一个真正的 32位编译器。

像许多重要的软件一样，LabVIEW 提供了 Windows 、UNIX 、Linux 、Macintosh 的多种版本。

1.2 LabVIEW 应用程序的构成所有的 LabVIEW 应用程序，即虚拟仪器（VI ），它包括前面板（front panel ）、流程图（block diagram ）以及图标/连结器(icon/connector)三部分。

前面板前面板是图形用户界面，也就是 VI 的虚拟仪器面板，这一界面上有用户输入和显示输 出两类对象，具体表现有开关、旋钮、图形以及其他控制（control ）和显示对象（indicator ）。

控制对象显示对象(输入)(输出)图１－1 随机信号发生器的前面板图1－1 所示是一个随机信号发生和显示的简单VI 是它的前面板，上面有一个显示对象，以曲线的方式显示了所产生的一系列随机数。

labview组成三要素答案什么是LabVIEW及其作用：LabVIEW是 Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench的缩写，它是一个使用图像符号来编写程序的编程环境。

在这一点上，它不同于传统的编程语言，如C，C++或Java，这些语言使用文本方式编程。

然而，LabVIEW不仅仅是一种编程语言，它还是为科学家和工程师等设计的一种编程开发环境和运行系统，编程只是这些人工作的一部分。

LabVIEW开发环境可以工作在运行Windows，Mac或Linux系统的计算机上，用LabVIEW编写的应用程序可以运行在上述系统上，还可以运行在Microsoft Pocket PC，Microsoft Windows CE，Palm OS以及多种嵌入式平台上，包括FPGA（Field Programmable Gate Array）、DSP （Digital Signal Processor）和微处理器。

三要素：1、前面板：是VI的交互用户界面，模拟了物理仪器的前面板。

前面板可包含旋钮、按钮、图形及其他输入控件和显示控件，用户可以使用鼠标或键盘输入，在屏幕上观察程序产生的结果。

2、框图：是VI的源代码，由LabVIEW的图形化编程语言即G语言构成。

框图是实际可执行的程序。

框图的构成有低级VI、内置函数、常量和程序执行控制结构。

用连线将合适的对象连接起来，定义他们之间的数据流。

3、图标：是子VI的图形化表示，将庞大的程序封装成一个图标，通过图标上的输入、输出接口实现数据的输入和输出。

通过使用LabVIEW功能强大的图形编程语言能够成倍提高生产率，人们称为这种语言为G语言。

使用传统的编程语言需要花费几周甚至几个月才能编写的程序，用LabVIEW只需几小时就可以完成。

因为LabVIEW是专为测量、数据分析并提交结果而设计的，且LabVIEW 拥有如此功能众多的图形用户界面又易于编程，是的它对于仿真、结果显示、通用编程甚至讲授基本编程概念也同样是很理想的语言。

第三章数据类型：数组、簇和波形３．１概述数组是同类型元素的集合。

一个数组可以是一维或者多维，如果必要，每维最多可有231－1个元素。

可以通过数组索引访问其中的每个元素。

索引的范围是0到n – 1，其中n是数组中元素的个数。

图３－１所显示的是由数值构成的一维数组。

注意第一个元素的索引号为0，第二个是1，依此类推。

数组的元素可以是数据、字符串等，但所有元素的数据类型必须一致。

图３－１数组示意图簇（Cluster）是另一种数据类型，它的元素可以是不同类型的数据。

它类似于C语言中的stuct。

使用簇可以把分布在流程图中各个位置的数据元素组合起来，这样可以减少连线的拥挤程度。

减少子VI的连接端子的数量。

波形（Waveform）可以理解为一种簇的变形，它不能算是一种有普遍意义的数据类型，但非常实用。

３．２数组的创建及自动索引３．２．１创建数组一般说来，创建一个数组有两件事要做，首先要建一个数组的“壳”（shell），然后在这个壳中置入数组元素（数或字符串等）。

如果需要用一个数组作为程序的数据源，可以选择Functions»Array»Array Constant，将它放置在流程图中。

然后再在数组框中放置数值常量、布尔数还是字符串常量。

下图显示了在数组框放入字符串常量数组的例子。

左边是一个数组壳，中间的图上已经置入了字符串元素，右边的图反映了数组的第０个元素为：”ABC”，后两个元素均为空。

图３－１数组的创建在前面板中创建数组的方法是，从Controls模板中选择Array & Cluster，把数组放置在前面板中，然后选择一个对象（例如数值常量）插入到数组框中。

这样就创建了一个数值数组。

也可以直接在前面板中创建数组和相应的控制对象，然后将它们复制或者拖曳到流程图中，创建对应的常数。

还有很多在流程图中创建和初始化数组的方法，有些功能函数也可以生成数组。

３．２．２数组控制对象、常数对象和显示对象通过把数组与数值、布尔数、字符串或者簇组合在一起，可以在前面板和流程图中创建任何一种控制对象、常数对象和显示对象。

以下是一个LabVIEW例子，演示了如何计算二维数组中所有元素的总和：
1. 首先，在空数组中创建二维数组。

使用“Build Array”函数，选择“2D Array”，然后输入需要的行和列数。

2. 然后，将需要求和的元素加入到这个二维数组中。

你可以通过“Build Array”函数下面的“Build 2D Array”函数来逐个添加元素，也可以先在其他地方创建好二维数组然后再粘贴过来。

3. 创建两个“For Loop”结构，一个用于行，一个用于列。

将“For Loop”结构放在“2D Array”结构内部，然后在“For Loop”结构中，将“Build Array”函数放在“Array Subset”函数中，以访问二维数组中的每个元素。

4. 将“For Loop”结构复制两次，一次用于行，另一次用于列。

将复制的“For Loop”结构粘贴到“For Loop”结构的外面，然后在复制的“For Loop”结构中，将“Build Array”函数放在“Array Subset”函数中，以访问二维数组中的每个元素。

5. 将“Build Array”函数放在“Array Subset”函数中的每个元素都添加到“Build Array”函数中。

这将会把所有元素加起来。

6. 最后，使用“Express Math”中的“Sum”函数来计算所有元素的总和。

将所有元素相加后，将结果输出到波形图表或图形中。

labview教学大纲LabVIEW是一种基于图形化编程语言的软件开发环境，广泛应用于工程、科学和教育领域。

它的强大功能和易于使用的特点使得许多人对学习和掌握LabVIEW产生了浓厚的兴趣。

为了帮助初学者快速掌握LabVIEW，制定一份完整的教学大纲是非常必要的。

第一部分：LabVIEW基础知识在这一部分，学生将学习LabVIEW的基本概念和术语。

他们将了解LabVIEW的界面和工具栏，学习如何创建和保存VI（Virtual Instrument）文件，并熟悉LabVIEW的数据流编程模型。

此外，还将介绍LabVIEW的数据类型、变量和表达式，以及如何使用控制结构和循环结构来编写程序。

第二部分：LabVIEW图形化编程在这一部分，学生将深入学习LabVIEW的图形化编程概念和技巧。

他们将学习如何使用LabVIEW的图形化编程元素来构建程序，包括前面板和块图。

学生将学习如何使用控件和指示器来创建用户界面，并了解如何使用连接线和节点来处理数据流。

此外，还将介绍如何使用LabVIEW的函数和模块来扩展程序的功能。

第三部分：LabVIEW数据采集与处理在这一部分，学生将学习如何使用LabVIEW进行数据采集和处理。

他们将学习如何使用传感器和仪器与LabVIEW进行数据交互，并学习如何配置和调整数据采集系统。

此外，还将介绍如何使用LabVIEW进行数据分析和处理，包括滤波、峰值检测和数据拟合等技术。

第四部分：LabVIEW图像处理与机器视觉在这一部分，学生将学习如何使用LabVIEW进行图像处理和机器视觉应用。

他们将学习如何读取和处理图像数据，并了解如何使用LabVIEW的图像处理工具箱进行图像增强、特征提取和目标检测等操作。

此外，还将介绍如何使用LabVIEW进行机器视觉应用，包括物体识别、运动跟踪和图像测量等技术。

第五部分：LabVIEW与硬件控制在这一部分，学生将学习如何使用LabVIEW进行硬件控制和自动化应用。

LabVIEW入门指南从零开始学习LabVIEW基础知识LabVIEW入门指南：从零开始学习LabVIEW基础知识LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种图形化编程语言和开发环境，用于数据采集、仪器控制和实验室自动化。

本篇文章将为您提供一个关于LabVIEW入门的指南，从零开始学习LabVIEW的基础知识。

以下是LabVIEW的一些基本概念和使用技巧：一、LabVIEW的介绍LabVIEW是一套强大而灵活的工具，通过它可以轻松地实现各种实验室测量与控制任务。

它采用了一种称为G语言的图形化编程语言，使得开发者能够通过拖放和连接图标来创建程序。

由于图形化的特性，使得编程变得更加直观和易于理解，无论是对于初学者还是有经验的开发者来说都非常友好。

二、LabVIEW的安装与配置在开始使用LabVIEW之前，您需要先进行软件的安装和配置。

您可以从National Instruments官方网站上下载并安装适合您操作系统的版本。

在安装完成后，您需要按照向导进行设置和配置，包括选择语言、设置控制面板等。

完成以上步骤后，您就可以开始编写和运行LabVIEW程序了。

三、LabVIEW的基本元素在LabVIEW中，程序由一系列称为"虚拟仪器"（Virtual Instruments，简称VI）的模块组成。

每个VI都包含了一组输入和输出信号，类似于真实世界中的仪器。

通过连接各个VI，您可以构建一个完整的LabVIEW程序。

在VI中，有几个常见的基本元素需要了解：1. 控件：用于接收用户输入或显示程序输出。

例如，按钮、开关、图表等。

2. 指示灯：用于显示程序的状态或结果。

例如，LED灯、数字显示器等。

3. 结构化图标：用于控制程序的流程和结构。

例如，循环结构、选择结构等。

4. 数据线：用于连接不同的元素，传递数据和信号。