11Labview实验指导书(宋爱娟)

VirtualInstrumentandLabview实验指导书东北大学秦皇岛分校-2-目录实验一Labview的认识性实验（2学时）……………………………3实验二Labview的基本操作（2学时）………………………………4实验三数据操作实验（2学时）……………………………………6实验四labview结构在编程中的应用（4学时）…………………10实验五labview中字符串、数组、簇的实验（2学时）…………16实验六图表和图形实验（4学时）……………………………………23实验七专业测试系统的搭建实验（2学时）………………………28实验八创建子VI（2学时）…………………………………………32实验九人机界面交互设计实验（2学时）…………………………35实验十波形编辑及频谱分析实验（3学时）……………………39实验十一救援用LED灯实验（4学时选作）…………………………41实验十二加法函数节点的应用（2学时）……………………………43实验十三数组函数的应用（2学时）……………………………45实验十四文件创建和读取（2学时）……………………………49实验十五簇函数的应用（2学时）…………………………………51实验十六While循环移位寄存器的应用（2学时）…………………56实验十七子VI的创建与调用（2学时）……………………………59实验十八常用数字信号发生器（2学时）……………………………65实验十九信号的瞬态特性测量（1学时）……………………………72实验二十常见信号的频谱（幅值-相位）（1学时）………………75-3-实验二十一Butterworth滤波器（1学时）……………………77实验二十二串口通信——A/D实验（1学时）…………………78实验二十三串口通信——D/A实验（1学时）……………………81实验二十四串口通信——D/I实验（1学时）…………………82实验二十五串口通信——D/O实验（1学时）…………………83实验二十六串口通信综合实验（2学时）………………………85实验二十七智能温度控制系统的设计（4学时）………………87实验二十八智能转速控制系统的设计（4学时）………………89【注意】：同学们可以用多种方法尝试实现同一功能。这样，不但可以激发学习兴趣，更能提高自己的创造力和业务能力-4-实验一Labview的认识性实验一、目的1、熟悉Labview的基本组件2、熟悉Labview的前面板、程序框图、快捷和下拉菜单3、掌握Labview的选项板及在线帮助二、环境1、WINDOWS2000环境（将显示属性中的分辨率设置为1024*768）2、Labview8.6软件三、内容与步骤：[练习1]启动Labview，查找Labview示例步骤：1.打开文件VibrationAnalysis.vi(c:/ProgramFiles/NationalInstruments/LabVIEW8.6/examples/apps/demos.llb)2.单击按钮Run运行该程序3.改变采样速率4.改变采样速度，验证希望速度与实际速度是否一致[练习2]熟悉前面板与程序框图的切换及观察程序流的执行过程1.在练习1的基础上，利用快捷方式将前面板切换到程序框图。2.单击高亮度显示按钮观察代码的数据流向。[练习3]熟练打开运行一个VI1.练习查找所定VI，另用帮助查找含有FILTER的示例，找到其中的ExpressFilter.VI程序双击打开2.运行该程序3.改变仿真频率、仿真幅度和仿真噪声幅度观察指示器的值与图中值是否一致。4.观察数据流执行过程[练习4]练习查找运行1.将上面程序在框图窗口双击程序框图中的SimulateSignal,将正弦信号改为其他信号之后运行程序。2.熟练查找其他程序并运行[练习5]1.在Labview启动界面中选择新建选项2.打开空VI或VI模板3.任意打开VI模板并运行。-5-实验二Labview的基本操作一、目的1、熟悉VI的创建方法2、掌握编辑前面板和程序框图的方法3、学会使用联机帮助4、运行和调试简单VI程序二、环境1、WINDOWS2000环境（将显示属性中的分辨率设置为1024*768）2、Labview8.6软件三、内容与步骤：[练习1]创建一个空VI文件并将其保存。[练习2]练习编辑VI前面板和流程框图1.通过托动的方式从控制模板和函数模板上分别选取对象放置在前面板和流程框图上，对所有对象的基本操作包括选择、移动、删除、复制和粘贴进行练习。提示：（1）移动对象的同时按下〈shift〉键，则可以限制对象只能在水平或竖直移动，移动的方向由开始时的方向决定。（2）复制对象时，可采用CTRL键的同时托放对象。2.重排序对象、锁定对象和组合对象的练习提示：利用快捷菜单完成3.修饰前面板，模板中对象专用于对程序界面进行修饰，对程序的运行没有任何影响，主要是实现构建生动美观的界面。提示：子模板在Controls/modern/decorations.4.排列对象和分布对象的熟悉[练习3]构建VI,使用园按钮控件控制方形指示灯，随时按下按钮将其打开。前面板和框图如图示：-6-提示：框图子模板在Function/Express/signalAnalysisy/MaskandLimitingTestingWhile循环在Function/Express/Executioncontrol[练习4]打开一VI,为其添加程序注释，并运行和调试VI要求：1.采用连续运行、单步运行，高亮度程序运行等方法。2.在程序框图中设置断点3.使用探针观察运行时连线上的数据。[练习5]新建一个VI，进行如下练习：任意放置几个控件在前面板，改变它们的位置、名称、大小、颜色等等。在VI前面板和后面板之间进行切换并排排列前面板和后面板窗口-7-实验三数据操作实验一、目的1、熟悉几种常见的数据类型2、熟悉数据类型设定操作3、掌握数据运算的常用运算方法4、利用数据操作章节知识完成Labview编程和调试二、环境1、WINDOWS2000环境（将显示属性中的分辨率设置为1024*768）2、Labview8.6软件三、内容与步骤：[练习1]写一个VI判断大小，如右图所示：当（A+B）〉（C+）D时，指示灯亮,要求指示灯红色为亮，黑色为灭。用探针观察运行时的各点的值。[练习2]构建VI，接收5个数字输入，将这些数字相加并在仪表上显示结果。如果输入数的总和小于8，则圆形指示灯亮。灯为绿色，仪表刻度盘是黄色。属性设为showdigitaldisplay-8-[练习3]构建VI，产生两个随机数（在0到1之间）并在仪表上显示两个随机数。仪表上分别设置标签“Randomnumber1”和“Randomnumber2”，使其中一个仪表呈蓝色而另一个仪表呈红色。当红色仪表上随机数值比蓝色仪表数值大时，用一个方形LED显示绿色，否则LED显示黑色。运行VI几次并观察结果。-9-[练习4]构建停车信号灯。创建从0到2变化的刻度盘控件，该控件具有3个LED显示：绿色、黄色和红色。当在刻度盘0位置时，使VI打开绿色LED；当在刻度1上时，变为黄色；当在刻度2上时，变为红色。-10-[练习5]构造VI产生一个-10到10间的随机数。在VI的前面板上用指示器来显示随机数的值，然后点亮随机数所在范围对应的LED。用一个LED显示负的随机数，一个LED显示在0到4范围内的随机数，一个LED显示大于等于5的随机数。改变LED的属性使其点亮时为亮黄色，关闭时为暗黄色。以上两个程序框图均能实现注意：同学们可以用多种方法尝试实现同一功能。这样，不但可以激发学习兴趣，更能提高自己的创造力和业务能力。-11-实验四labview结构在编程中的应用一、目的1、掌握For循环、While循环、Case结构和单层顺序结构的建立方法2、熟悉labview中一些函数的使用3、熟悉公式节点的使用方法4、能够鉴别常见的结构连线错误二、环境1、WINDOWS2000环境（将显示属性中的分辨率设置为1024*768）2、Labview8.6软件三、内容与步骤：[练习1]写出1＋2＋3＋4＋…＋100的程序。（利用移位寄存器实现）提示：进行第一次运算的是0+0，For循环中的重复端子是从0开始计数，移位即寄存器在没有初始化的情况下，默认的数值是0，所以第一次运算的是0+0，第二次运算的是寄存器的0与重复端子的1相加，所以循环要进行101次。移位寄存器的初始化：移位寄存器的初始化是非常必要的，因为只要用户不退出VI，移位寄存器便可记录上次运算完时的结果，所以上面的程序在第二次执行时输出的结果不是5050，而是10100！添加初始化即可。[练习2]计算一组随机数的最大值和最小值提示：在程序框图中，放置一个For循环，设置循环次数为10次。单击边框选择添加两个移位寄存器，分别初始化为0和1。新建一个VI，在前面板上放置一个波形图标，用它来记录产生的随机数。同时在前面板上放置两个数值显示控件“最大值”和“最小值”，用来显示随机数中的最大值和最小值。放置随机数函数和最大最小值函数与程序框图中，其中最大最小值函数位于编程→比较→最大值与最小值。然后连线。-12-[练习3]创建VI，在前面板上放置3个LED。程序运行时，第一个LED打开并保持打开状态。1秒以后，第二个LED打开并保持打开状态；再过2秒，第三个LED打开并保持打开状态。所有LED都保持打开状态3秒，然后程序结束。提示：使用3帧单层顺序结构，每帧包含延时函数。-13-[练习4]利用While循环和移位寄存器，设计一个控制LED灯闪烁的VI，LED灯闪烁的时间可以在程序中设定。[练习5]构建VI，使用公式节点来计算下面的公式：提示：公式表达式位置y1=10sin(a)+by2=a**3+b**2+100输入变量是a和b,输出是y1和y2。也可以使用表达式-14-用公式节点的程序框图用公式表达式的程序框图[练习6]构建VI，用下面的公式计算最大心率：在前面板上设置数值控件来输入年龄，放置滑动开关来输入性别。数值指示器显示最大心率。使用公式节点计算心率公式。性别最大心率男214－Age×0.8女209－Age×0.7-15-[练习7]利用case结构的多分支，进行下列简单程序设计要求：星期一显示：新的一周开始了，好好学习！星期二显示：今天是星期二，继续努力！星期三显示：今天是星期三，生活愉快！星期四显示：周四了，继续努力！星期五显示：今天是星期五，站好最后一班岗！星期六显示：周末愉快！星期日显示：好好休息！提示：显示对话框位置如图：-16-[练习8]事件结构练习步骤：1.创建一个VI，放置“事件结构”节点，单击对“事件结构”对话框右键执行编辑分支事件2.在前面板放置垂直滑动条控件和按钮控件。3.在程序框图中，添加事件分支（右键/addeventcase）注意：同学们可以用多种方法尝试实现同一功能。这样，不但可以激发学习兴趣，更能提高自己的创造力和业务能力。-17-实验五labview中字符串、数组、簇的实验一、目的1、掌握创建和使用数组的方法2、能够使用多种数组内部函数3、掌握簇的创建和使用方法4、学会使用内部函数处理簇二、环境1、WINDOWS2000环境（将显示属性中的分辨率设置为1024*768）2、Labview8.6软件三、内容与步骤：[练习1]字符串练习设计一个字符串连接与子字符串显示窗口，其前面板设计和程序框图设计如图所示。[练习2]利用全局变量实现字符串的传递-18-其前面板设计和程序框图设计如图所示。步骤：（创建全局变量）1.在labview的启动界面中的new选择创建全局变量global2.放置字符串输入控件。标签改为字符串全局变量3.将光标放在该控件上，点右键，设置键入时刷新4.保存，命名为：字符串实例.vi（创建发送端）5.新建vi，在前面板放置字符串输入控件，标签为“字符串发送端”，点右键，设置键入时刷新。6.进入程序框图，点击右键选择已经建立的全局变量文件-19-7.照上述框图编写。8.接收端同理。[练习3]字符串函数练习-20