LABVIEW簡易計算器設計

1、 西安建筑科技大學（論文）設計總說明美國國家儀器公司（National Instrunents Corpotion ，NI）認為，虛擬儀器是由計算機硬件資源、模塊化儀器硬件和用于數(shù)據(jù)分析、過程通信及圖形用戶界面的軟件組成的測控系統(tǒng)，是一種計算機操縱的模塊化儀器系統(tǒng)。虛擬儀器技術為測試測量和自動化領域帶來了一場革新：虛擬儀器技術把現(xiàn)成即用的商業(yè)技術與創(chuàng)新的軟、硬件平臺相集成，從而為嵌入式設計、工業(yè)控制以及測試和測量提供了一種獨特的解決方案。使用虛擬儀器技術，工程師可以利用圖形化開發(fā)軟件方便、高效的創(chuàng)建完全自定義的解決方案，以滿足靈活多變的需求趨勢。本次課程設計基于LABVIEW實現(xiàn)具有加減乘除以

2、及開方等簡單運算功能的計算器，總體思路是數(shù)據(jù)的輸入，存儲，以及相應運算功能轉(zhuǎn)碼實現(xiàn)，從而達到數(shù)據(jù)運算的目的。本次設計運用條件結(jié)構(gòu)、順序結(jié)構(gòu)以及層疊式順序結(jié)構(gòu)等實現(xiàn)具體的計算器功能，但只是簡單的設計，并不能夠?qū)崿F(xiàn)復雜多次的重復性運算,對于這些問題，我會繼續(xù)努力。目錄一總體設計思路3二前面板的設計以及變量的初始化操作42.1設計前面板操作42.2各個變量的初始化4三數(shù)據(jù)的輸入確定63.1 .數(shù)據(jù)輸入方式總體思路63.2數(shù)據(jù)19的輸入733數(shù)據(jù)0的輸入8四具體運算功能的實現(xiàn)94.1加減乘除以及開方功能實現(xiàn)94.2倒數(shù)功能實現(xiàn)114.3小數(shù)點的操作124.4停止功能實現(xiàn)13五設計總結(jié)14六參考文獻15

3、一總體設計思路首先進行第一個數(shù)據(jù)的輸入，本次設計中定義了三個變量number1 number2、以及number3，首次按下的數(shù)據(jù)存入第一個number1中，并顯示，接著進行運算符號的鍵入，最后輸入第二個變量存入number2中，最后運算并顯示在結(jié)果result中。具體流程圖設計如圖1-1注：由于設計問題，輸錯如果不進行清零處理，會造成接下來的運算錯誤。 圖1-1總體流程圖二前面板的設計以及變量的初始化操作2.1設計前面板操作本次設計的計算器共設計22個鍵碼，分別為：09十個數(shù)字、小數(shù)點、正負號、加、減、乘、除、等號、倒數(shù)、根號、清零、退格、開方和停止按鈕，還有一個數(shù)據(jù)顯示display。具體

4、設計如下，如圖2-1所示，其中簇中的鍵碼為21個。圖2-1計算器前面板2.2各個變量的初始化在運行程序之前，首先對需要用到的變量進行初始化，以免造成運算出錯或者紊亂，其具體初始化如下圖2-2所示。不同的變量初始化對應不同的操作，變量的初始賦值至關重要，在整個程序設計中，可以使用變量的相關將一個可以類似使用的變量相關聯(lián)，變量越少，程序越易于控制。圖2-2變量初始化流程圖三數(shù)據(jù)的輸入確定3.1 .數(shù)據(jù)輸入方式總體思路首先，在前面板上建立一個簇，將各個鍵碼編入在后面板中通簇與數(shù)組的轉(zhuǎn)換，將簇中元素按產(chǎn)生的順序組成一個一維數(shù)組，這樣就實現(xiàn)了21鍵與數(shù)字(0-20)之間的對應。每次按下一個鍵時，通過查找

5、出對應的鍵并把結(jié)果(對應的數(shù)字)連接到一個case結(jié)構(gòu)，然后執(zhí)行對應case結(jié)構(gòu)中的程序，至此就完成了對一個鍵的感應過程，其具體如圖3-1圖3-1 簇的建立及數(shù)據(jù)輸入圖（注：簇至數(shù)組轉(zhuǎn)換，將相同數(shù)據(jù)類型元素組成的簇轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)類型相同的一維數(shù)組 搜索一維數(shù)組，在一維數(shù)組中從開始索引處開始搜索元素。因為搜索是線性的，所以調(diào)用該函數(shù)前不必對數(shù)組排序。找到元素后，LabVIEW會立即停止搜索。） 3.2數(shù)據(jù)19的輸入圖3-2 a 數(shù)字09輸入圖圖3-2 b 數(shù)字09輸入圖(注：將輸入字符串和一維字符串數(shù)組連接成輸出字符串。對于數(shù)組輸入，該函數(shù)連接數(shù)組中的每個元素。右鍵單擊函數(shù)，從快捷菜單中選擇添加輸入

6、，或調(diào)整函數(shù)大小，均可向函數(shù)增加輸入端數(shù)值至十進制數(shù)字符串轉(zhuǎn)換，將數(shù)字轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)組成的字符串，至少為寬度個字符，如有需要，還可適當加寬。如數(shù)字為浮點數(shù)或定點數(shù)，轉(zhuǎn)換之前將被舍入為64位整數(shù)。) 33數(shù)據(jù)0的輸入圖3-3a 數(shù)字0輸入圖圖3-3b 數(shù)字0輸入圖四具體運算功能的實現(xiàn)4.1加減乘除以及開方功能實現(xiàn)圖4-1減法實現(xiàn)圖圖4-2除法實現(xiàn)圖圖4-3乘法實現(xiàn)圖圖4-4加法實現(xiàn)圖圖4-5開方實現(xiàn)圖4.2倒數(shù)功能實現(xiàn)圖4-6倒數(shù)實現(xiàn)圖（注：分數(shù)/指數(shù)字符串至數(shù)值轉(zhuǎn)換，從偏移量位置開始，將字符串中的下列字符：0-9、加號、減號、e、E、小數(shù)點（通常是句點）解析為工程、科學或分數(shù)格式的浮點數(shù)，在數(shù)

7、字中返回。連線板可顯示該多態(tài)函數(shù)的默認數(shù)據(jù)類型。數(shù)值至小數(shù)字符串轉(zhuǎn)換，將數(shù)字轉(zhuǎn)換為小數(shù)（分數(shù)）格式的浮點型字符串，至少為寬度個字符，如有需要，還可適當加寬。連線板可顯示該多態(tài)函數(shù)的默認數(shù)據(jù)類型）4.3小數(shù)點的操作圖4-7a小數(shù)點操作實現(xiàn)圖圖4-7b小數(shù)點操作實現(xiàn)圖判斷已輸入的數(shù)據(jù)中是否含有小數(shù)點，若不含有，則執(zhí)行程序，將數(shù)據(jù)和小數(shù)點進行連接，如圖a，若其中已經(jīng)含有，則不進行數(shù)據(jù)和小數(shù)點的連接操作，如圖b。4.4停止功能實現(xiàn)圖4-8a 停止功能實現(xiàn)圖圖4-8b 停止功能實現(xiàn)圖五設計總結(jié) 此次設計應用labview的多種結(jié)構(gòu)以及控件實現(xiàn)簡單計算器的功能，但是設計并不十分完善，例如實現(xiàn)運算時只能實現(xiàn)

8、簡單的一次加減運算，如果一次計算結(jié)束后沒有進行清零處理，會造成運算結(jié)果錯誤，所以只是簡單的計算。由于設計是先進行數(shù)據(jù)的輸入再進行相應的運算操作，所以輸入的如果不是數(shù)據(jù)線輸入，就會造成運算結(jié)果出錯。停止和顯示是單獨放在簇外面進行處理，當遇到停止按鈕按下時，首先文本提示，再確定是否進行停止計算器操作。本次課程設計，開始設計的時候我只是簡單的以為只要運用一個函數(shù)編輯器進行加減乘除設計，然后調(diào)用子VI再編輯面板就可以了，但經(jīng)過上網(wǎng)找資料，才發(fā)現(xiàn)每個數(shù)字鍵或者運算符鍵的對應并不是一件簡單的事，經(jīng)過資料搜集以及討論，我們才明白原來鍵碼的確定十分復雜，開始我把文本顯示放在簇中，會出現(xiàn)連線錯誤，后來就把文件顯示和停止直接放在簇外進行設計了，可能面板會比較繁瑣一點，我以后會努力改進的。還有此次課程設計中也遇見了很多的問題，運用了很多的結(jié)構(gòu)，后面板的設計經(jīng)常出現(xiàn)問題，諸多的結(jié)構(gòu)以及初始化值的確定都出現(xiàn)了很多的錯誤，經(jīng)過這次課設，學到了很多老師上課書本沒有涉及到的東西，譬如小數(shù)點的輸入確定，用的是字符串的連接控件實現(xiàn)，我還深切地體會到可能身邊很小的一個點也會讓自己的處境變得柳暗花明，所以，我以后一定會努力觀察，細心設計，不斷試著嘗試新的東西去學習，還