LabVIEW之七段数码管实验报告(正式版)

1/9LabVIEW程序设计基础实验报告实验题目：一位七段数码管显示专业：应用电子技术教育（师范）年级班别：13级2班组员姓名：指导教师：向英二级学院：电子与信息学院二〇一六年三月三十一日2/9一位七段数码管显示【实验目的】1.认识七段数码管并学习七段数码管的工作原理；2.学习在NIELVISII硬件实验平台，并通过LabVIEW程序控制数码管显示的数字。3.学会使用NIELVISII的软件驱动、连接NIELVISII实验平台、编写LabVIEW程序。【实验原理】利用NIELVISII硬件实验平台，采用元器件搭建硬件电路，编写LabVIEW程序框图与前面板控制窗口，然后运行程序以实现采用自动与手动两种方式在数码管上显示数字的现象。1.了解数码管结构：图1一位七段数码管结构图2．数码管原理及接线原理：每个数码管的有8个段：a、b、c、d、e、f、g、h（h是小数点），都分别连到对应的P0-P7，8个数码管分别由8个选通信号P0-P7来选择。本实验采用共阴极的七段数码显示器，将七段数码显示器的阴极连在一起，为了不让数码管被意外烧掉，将abcdefgh七段数码管分别通过100Ω的上拉电阻接入原型实3/9验平台中的数字I/O口，a接口接入上端数码管，b接口接入右上端数码管，c接口接入右下端数码管，d接口接入下端数码管，e接口接入右下端数码管，f接口接入右上端数码管。当需要哪一段数码管发亮时，只需在LabVIEW的程序控制中输入高电平1即可。2.数码管硬件接线原理图。12P1PIN2K3f9g10e1d2K8c4b6dp5a7DS1SMG12345678P2R1100RR2100RR3100RR4100RR5100RR6100RR7100RR8100R一位七段数码管图2一位七段数码管连接图图3一位七段数码管真值表4/9【实验所需元器件】所需元器件与器材：表1建立数码管显示电路的器件序号名称数量主要用途1电阻（100Ω）8个限流2七段数码管1个显示3面包线若干连接电路4NIELVISII硬件实验平台1作主板5电脑1编程【实验步骤】一、搭建硬件电路：图4七段数码管硬件连接图5/9二、设计程序流程图运行配置DAQ数字通道选择数字写入DAQ数字输出数码管显示对应数字结束循环显示数字关闭DAQ手动显示是否停止程序否是是否开始图5七段数码管程序流程图设计思路的是利用应用数码管显示数字，采用两种方式控制输入显示，每位显示的数字由实验者通过各自的数字输入框控制输入0-9的数值，各位数字的显示间相互独立，互不影响。三、编写LabVIEW程序6/9搭建好硬件电路，接着进行软件的设置。通过NIELVISII电脑软件平台上通过编辑LabVIEW程序，完成控制数码管显示数字的程序。四、设计详情1.前面板设计在工程的前面板中，我们先对其外观进行简单的设计，让其看起来比较顺眼。可如下设计：图6前面板设计在画图的过程中，单击鼠标右键在布尔整体控件中找到：数值显示控件，同时也可找到，找到停止按钮，放置在前面板之中，并进行一定的前面板的布局，添加相应的标签转换某些功能，使用有色边框进行前面板的美化，让其看起来更加人性化与美观。前面板包括数字显示框和数字设定框，数字显示框显示六位数字，每位数字下对应一个数字设定框。在每个数字设定框内随意输入一位0到9之间的数字，各数字间相互独立，然后按下运行按钮时，显示框中将显示出设定的数字。2.程序框图设计在设置完前面板后，可对程序框图面板进行逻辑设计。在默认0时，整体设计如下：7/9图8程序框图设计利用“DAQ助手”的数字输出控制一位七段数码管的显示，采用发光二极管的共阴极显示器，采用布尔量数组分别控制一位七段数码管每一段的亮灭，从而达到手动显示和循环显示出“0-9”数值的不同效果。2.1程序框图具体设计步骤：（1）WHILE循环结构（）：重复执行内部的子程序框图，直到条件接线端（输入端）接收到特定的布尔值。连线布尔值至While循环的条件接线端。右键单击条件接线端，在快捷菜单中选择真(T)时停止或真(T)时继续。也可连线错误簇至条件接线端，右键单击条件接线端，在快捷菜单中选择真(T)时停止或真(T)时继续。While循环至少执行一次。在While循环的边框上单击鼠标右键弹出的快捷菜单可实现While循环与For循环以及定时循环结构的互换。图1-1（2）条件结构（）：位于“函数”选板的“编程”→“结构”子选板上。条件结构包括一个或多个子程序框图、分支、结构执行时，仅有一个子程序框图或分支执行。连线至选择器接线端的值可以是布尔、字符串、整数、枚举类型或错误簇，用于确定要执行的分支。右键单击结构边框，可添加或删除分支。通过标8/9签工具可输入条件选择器标签的值，并配置每个分支处理的值。注：总共要设计0-9个条件结构的配置，默认0配置的命名不用修改，只需要在里面添加功能就行。（3）DAQmx创建虚拟通道(VI)（）：DO数字输出，创建单个或多个虚拟通道，并将其添加至任务。该多态VI的实例分别对应于通道的I/O类型（例如，模拟输入、数字输出或计数器输出）、测量或生成操作（例如，温度测量、电压测量或图1-2事件计数）或在某些情况下使用的传感器（例如，用于温度测量的热电偶或RTD）。（4）DAQmx写入（数字1D布尔1通道1采样）（）：该节点用于将采集的数据写入指定的任务或虚拟通道。与DAQmx读取VI节点类似，它相当于读取的逆过程。它是一个多态VI，在包含单个数字输出通道的任务中，写入单个布尔值采样。通道可包含一个或多个数字线。图1-3（5）选择（）：比较函数，依据s的值，返回连线至t输入或f输入的值。s为TRUE时，函数返回连线至t的值。s为FALSE时，函数返回连线至f的值。（6）商与余数（）：计算输入的整数商与余数。（7）或（）：计算输入的逻辑或。两个输入必须为布尔值、数值值或错误簇。如两个输入都为FALSE，则函数返回FALSE。否则返回TRUE。（8）按名称接触捆绑（）：返回指定名称的簇元素。图1-42.2排错检查执行运行，找出有标注感叹号的或者红色线的地方，在设计不适当的地方进行修改，直至修改到能完成所需要的功能为止。9/9【心得与体会】通过这个实验让我深刻利用七段数码管的特性去了解和熟悉NIELVISⅡ原型实验板上的数字I/O通道和LED通道，更进一步体现USBNIELVIS平台在电子领域的强大与便利。我参照实物图接好电路，将一位七段数码管模块的0..7接入面包板的DIO0..7端口，启动运行LabVIEWLED数字显示程序，所有步骤都完成后与NIELVISII平台上的数码显示管进行通信，在前面板上选择“自动档”，观察实验结果，接着再选择“手动档”，输入0-9任意数字，观察实验结果。在软件上将模式调节到“自动模式”，执行“运行（RUN）”时则会在实验箱上看到数码显示管显示数字，其显示的数字为“0-9”轮流显示；当将模式调节到“手动模式”则可以实现0-9任意数字的固定显示。通过这次实验，让我基本掌握了数码管显示的方法。采用LabVIEW编程，掌握Labview软件基本的使用技巧，实现串口通信调试的方法，了解LabVIEW函数选板中串口通信节点（包括VISA配置串口节点、VISA写入节点和VISA关闭节点）的功能及使用条件，加深对公式节点、商与余数节点等LabVIEW中基本模块的理解与应用。【实验拓展】1.我们可以在原有“0-9”的基础上再增加“A-F”的数字显示，实现此功能可以添加多个条件结构的事件。2.关于在NIELVISII平台上进行多功能的数据测试，则可以用平台当仪器使用。