虚拟仪器大作业[1]

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一、设计要求

每隔500ms产生-50~+120的随机数,作为华氏温度并显示,转换为摄氏温度T并显示作为模拟测量温度,对连续三次模拟测量温度值求平均,并在波形Chart中显示实测温度点和平均温度曲线,加上实测温度和平均温度的数值显示。根据摄氏温度T,分别点亮3个指示灯,T≥37.5点亮超温报警灯(红色);36≤T<37.5 点亮温度正常灯(绿色);T<36时点亮温度偏低灯(蓝色)。

二、设计思想

⒈由于系统提供0~1的随机函数发生器,所以欲产生-50~+120的随机数,则需将系统所提供的随机数增大170倍,并在此基础上减去50。鉴于温度存在小数位,故无需将其转换为整型。

⒉欲将华氏温度转化为摄氏温度,根据二者的关系式“华氏温度×32÷1.8=摄氏温度”可建立相应框图程序。

⒊本设计中相应的温度显示、3个指示灯及实测温度和平均温度曲线可用数值控件和、布尔控件及“Bundle”函数和“Waveform Chart”分别实现。

⒋要对连续三次模拟测量温度值求平均,故设计应增加循环结构。考虑到设计操作的灵活性,对设计添加一个开关控制量,从而选取While循环结构,并增加移位寄存器来保存测量值,这样便实现平均值的求解。同时,添加数值控件来显示结果。

三、设计步骤

⒈前面板设计

启动Lab VIEW7.0,打开一个新的VI,在前面窗口中创建前面板,创建步骤如下:

⑴在前面板放置5个数值控件,分别用来显示华氏温度、摄氏温度和平均值,并修改相应标签和刻度范围。

⑵在前面板放置一个布尔型控制开关(Control s→All control →Boolean),用于控制测量的启停。

⑶在前面板放置3个指示灯,用来表示高温、常温和低温。

⑷在前面板放置一个图形显示控件,用于显示实测温度和平均温度曲线(Control s→All control→Graph→Waveform Chart)。创建后修改标签为“实测温度和平均温度曲线”,并在属性中修改X轴和Y 轴的刻度。

完成以上步骤后创建出如图1所示的前面板。

⒉框图程序设计

⑴以快捷键“Ctrl+E”从前面板切换到框图程序窗口,右击相应控件图标,在弹出的快捷菜单中选择“View As Icon”项,使所有图标最小化。

⑵从函数模块的Stuctures子模块中选择While Loop,然后拖住While循环结构,使所有图标位于其中。

⑶放置随机函数发生器(0~1)【Functions→Numeric→Random Number(0~1)】。该函数产生0~1之间的一个随机数,产生的随机数经运算处理后模拟温度采集值。

⑷放置1个乘法函数、1个减法函数、2个小于函数、2个小于

等于函数和1个与运算(All Functions→Numeric/Boolean/Comparison)。

⑸放置10个数值常量端口(Functions→Numeric→Numeric Constant),分别输入框图程序所需要的常数。

⑹放置延时函数(Functions→Time&Dialog→Wait Until Next ms Multiple),该函数控制每次While循环的时间间隔,函数的左端口连接一个数值指定延时的时间,单位为ms。

⑺添加移位寄存器并初始化。

⑻添加Bundle函数。

⑼创建摄氏温度。

⑽选用连线工具,根据设计的原理连接各个节点,得到图2所示的框图程序。

⒊程序运行

VI程序。

图1前面板

图2框图程序