虚拟仪器(LabVIEW)实验报告

攀枝花学院电工电子实验中心电工电子实验报告册实验课程虚拟仪器实验专业班级2010级测控技术与仪器学生姓名学生学号指导教师2013 年 3 月22 日目录目录实验一LabVIEW编程环境及初步操作 (1)实验二LabVIEW程序结构（1） (4)实验三LabVIEW程序结构（2） (6)实验四LabVIEW字符串、数组和簇 (8)实验五LabVIEW变量和文件操作 (11)实验六LabVIEW图形显示 (15)实验七LabVIEW数据采集与信号处理 (18)实验时间实验台号指导教师同组学生实验一LabVIEW编程环境及初步操作一、实验目的1. 熟悉LabVIEW的编程环境，逐步掌握基本使用方法；2. 熟悉创建、调试、调用VI的基本步骤和方法；3. 掌握LabVIEW软件安装方法。

二、实验仪器和设备计算机（安装有LabVIEW软件）三、实验原理安装LabVIEW软件，认识具体的安装步骤，注意安装细节和注册技巧。

LabVIEW的基本编程环境，包括启动界面，前面板，程序框图，图标/连线板、菜单、工具栏、三大操作选板（工具选板，控件选板，函数选板）等。

在编程环境中可以创建、调试和调用VI，完成虚拟仪器的设计。

四、实验内容与步骤1. 认识LabVIEW的基本编程环境，包括启动界面，前面板，程序框图，图标/连线板。

2. 打开LabVIEW三大操作选板（工具选板，控件选板，函数选板），逐个认识各选板的组成内容。

3. 认识LabVIEW的菜单和工具栏，熟悉基本功能和使用方法。

4. 创建VI以教材《虚拟仪器技术分析与设计》（张重雄，电子工业出版社）为参考，按照虚拟仪器创建步骤，模仿创建一个简单的VI。

创建过程中逐步加强对LabVIEW编程环境的熟悉。

5. 调试VI利用虚拟仪器一般的调试步骤：运行、清除语法错误、高亮显示、单步执行、探针和断电工具使用等，理解调试基本方法。

6. 创建和调用子VI。

学习编辑子VI图标并进行连线板设计。

7. 学习LabVIEW软件安装基本方法、安装技巧等。

五、数据处理1. 通过屏幕拷贝（或采用截图软件）记录三大选板（工具选板、控件选板、函数选板）。

2. 参考教材创建“虚拟温度计”，通过屏幕拷贝（或采用截图软件）将其前面板、程序框图等主要部分记录下来。

3. 创建一个子VI，子VI功能：输入3个参数后，求其和，再开方。

再编一个VI调用上述子VI。

六、问答题1. 什么是LabVIEW？LabVIEW程序由哪几部分组成？LabVIEW是美国国家仪器（NI）的一款虚拟仪器开发软件，图形化的编程环境使工程师能快速开发出产品。

程序主要有前面板和程序框图组成。

2. LabVIEW开发工具的三个选板（工具选板、控件选板、函数选板）分别使用在前面板还是程序框图中？工具选板：前面板&程序框图控件选板：前面板函数选板：程序框图实验时间实验台号指导教师同组学生实验二LabVIEW程序结构（1）一、实验目的1. 掌握循环结构（For循环、While循环）的创建和使用方法；2. 掌握条件结构的创建和使用方法；3. 理解移位寄存器和反馈节点的功能。

二、实验仪器和设备计算机（安装有LabVIEW软件）三、实验原理LabVIEW中的循环结构主要包括For循环和While循环。

这两种循环结构功能基本相同，但使用上有一些差别：For循环指定循环的次数，循环指定次数后自动退出循环；While循环指定循环退出条件，条件满足时退出循环。

移位寄存器的功能：从一个循环向下一个循环传递数据。

当For循环或While循环边框比较大时，使用移位寄存器会造成过长的连线，因此LabVIEW提供了反馈节点。

条件结构根据不同的条件执行不同的分支程序，类似于文本编程语言中的switch语句或if...then...else语句。

在使用条件结构时，控制条件的数据类型（整型、布尔型、字符型、枚举型）必须与选择器标签中的数据类型一致。

四、实验内容与步骤1. 认识和熟悉For循环（1）创建一个For循环，认识其外观和两个端口。

（2）参考教材[例5.1]、[例5.2]创建VI，熟悉For循环、移位寄存器的建立和使用。

2. 认识和熟悉While循环（1）创建一个While循环，认识其外观和两个端口。

（2）参考教材[例5.3]创建VI，熟悉While循环、移位寄存器的建立和使用。

3. 认识和熟悉条件结构（1）创建一个条件结构，认识其外观和两个端口。

（2）参考教材[例5.4]、[例5.5]创建VI，熟悉条件结构的建立和使用。

五、数据处理1. 设计VI，功能要求：产生100个0.0～100.0的随机数，将数据在波形图表中显示，并求其最小值、最大值和平均值。

2. 设计VI，功能要求：程序开始运行后，要求用户输入一个口令，口令正确时，使用量表显示一个0～100的随机数，否则程序立即停止。

实验时间实验台号指导教师同组学生实验三LabVIEW程序结构（2）一、实验目的1. 掌握顺序结构（平铺式、层叠式）的创建和使用方法；2. 了解事件结构的创建和使用方法；3. 掌握公式节点的创建和使用方法。

二、实验仪器和设备计算机（安装有LabVIEW软件）三、实验原理LabVIEW顺序结构功能：强制程序按一定的顺序执行。

顺序结构包含一个或多个按顺序执行的子程序框图或帧。

两种顺序结构：平铺式顺序结构和层叠式顺序结构。

在各个子程序框图之间传递数据时，平铺顺序结构可以直接连线，但层叠顺序结构要借助于顺序局部变量。

事件即发生了某种事情的通知（包括用户界面事件和编程生成事件），其中用户界面事件包括鼠标点击、键盘按键等动作。

公式节点是一种专用于处理数学公式编程的特殊结构形式。

在公式节点框架内，LabVIEW 允许用户像书写数学公式或方程一样，直接编写数学处理节点，形式与标准C语言类似。

四、实验内容与步骤1. 认识和熟悉顺序结构（1）分别创建两种顺序结构，认识其外观，掌握添加或删除帧的方法。

（2）参考教材[例5.6]创建VI，熟悉顺序结构的建立和使用。

2. 了解事件结构（1）创建一个事件结构，认识其外观和端口。

（2）参考教材[例5.7]创建VI，了解事件结构的建立和使用。

3. 认识和熟悉公式节点（1）创建一个公式节点，认识其外观和输入输出端口添加或删除方法。

（2）参考教材[例5.8]创建VI，熟悉公式节点的建立和使用。

五、数据处理1. 设计VI，使用公式节点，完成下面公式的计算：32y x x y ax b11;2=++=+实验四LabVIEW字符串、数组和簇实验时间实验台号指导教师同组学生实验四LabVIEW字符串、数组和簇一、实验目的1. 掌握字符串的概念和显示方式；会正确使用字符串函数；2. 掌握数组的概念和创建方法，会正确使用数组函数；3. 掌握簇的概念和创建方法，会正确使用簇函数。

二、实验仪器和设备计算机（安装有LabVIEW软件）三、实验原理字符串、数组和簇是LabVIEW中的三种数据类型。

字符串是可显示的或不可显示的ASCII字符序列。

字符串有4种显示类型：正常显示、”\”代码显示、密码显示、十六进制显示。

LabVIEW的字符串子选板中有多个字符串处理函数。

数组是相同类型数据的组合。

一个数组可以是一维、二维或者多维，每一维最多可有231-1个元素。

可以通过数组索引访问数组的每个元素，索引的范围是0到 n–1（其中n是数组中元素的个数）。

创建数组有两种方法：前面板上创建和程序框图上创建。

LabVIEW的数组函数子选板中有多个数组函数。

簇是由不同类型的数据元素组成的一种数据类型，类似于C语言中的结构体。

簇的创建方法与数组类似。

LabVIEW的簇函数子选板中有多个簇函数。

四、实验内容与步骤1. 认识和掌握字符串（1）认识字符串控件（字符串输入控件、字符串显示控件、组合框）；（2）认识字符串的四种显示方式；（3）认识各种字符串函数，参考教材[例5.9]创建VI，逐步掌握字符串函数的正确使用。

2. 认识和掌握数组（1）学习数组的创建方法（在前面板创建数组；在程序框图中创建数组常量），会给数组元素赋值、改变维数、索引号的使用等等；（2）认识各种数组函数，参考教材[例5.10]～[例5.12]创建VI，逐步掌握数组函数的正确使用。

3. 认识和掌握簇（1）学习簇的创建方法（在前面板创建簇；在程序框图中创建簇常量），会给簇元素赋值、重排簇顺序、簇大小调整等等；（2）认识各种簇函数，参考教材[例5.13]、[例5.14]创建VI，逐步掌握簇函数的正确使用。

五、数据处理1. 创建一个字符串显示控件，程序运行后分两行显示：第一行显示自己的姓名和班级，第二行显示当前系统的日期和时间。

2. 创建一个3行4列的二维数组：（1）求数组的最大与最小值；（2）求出数组的大小；（3）将该数组转置；（4）将该二维数组改为一个一维数组。

3. 在前面板上创建一个簇输入控件，成员为：姓名（字符型），学号（数值型），注册（布尔型）。

从该控件中单独提取簇成员“注册”，并显示在前面板上。

实验时间实验台号指导教师同组学生实验五LabVIEW变量和文件操作一、实验目的1. 理解局部变量和全局变量的概念、使用场合及特点；2. 掌握局部变量和全局变量的创建和使用方法；3. 理解LabVIEW支持的文件类型，熟悉各种文件操作函数的使用。

二、实验仪器和设备计算机（安装有LabVIEW软件）三、实验原理局部变量和全局变量是LabVIEW用来传递数据的工具。

如果一个程序太复杂的话，有时连线会很困难甚至无法连线，这时就需要用到局部变量。

如果需要在两个程序之间交换数据时，靠连线的方式是无法实现的，在这种情况下，就需要使用全局变量。

局部变量是只能在同一个VI中使用的变量。

它的创建方法有两种:（1）直接为前面板对象创建；（2）通过函数选板创建。

全局变量是可在不同VI之间进行数据传递的变量。

创建全局变量时，LabVIEW将自动创建一个有前面板但无程序框图的特殊全局VI。

LabVIEW可读写的文件格式主要有：文本文件、二进制文件、数据记录文件。

LabVIEW中的“文件I/O”子选板有多个文件操作函数（比如写入/读取电子表格文件、写入/读取文本文件、写入/读取二进制文件、写入/读取数据记录文件等），合理选用将可以实现新建、打开、关闭、读/写、删除、复制、移动等各种文件操作。

四、实验内容与步骤1. 认识和掌握局部变量（1）学习局部变量的两种创建方法（直接为前面板对象创建；通过函数选板创建），会改变局部变量的读、写属性；（2）参考教材[例5.15]创建VI，逐步掌握局部变量的正确使用方法。

2. 认识和掌握全局变量（1）学习全局变量的创建方法，会改变其读、写属性；（2）参考教材[例5.16]创建VI，逐步掌握全局变量的正确使用方法。