第一講 虛擬儀器及LabVIEW基礎(chǔ)

1、精選ppt第一講第一講 虛擬儀器及虛擬儀器及LabVIEW基礎(chǔ)基礎(chǔ)精選ppt目目 錄錄1.1 虛擬儀器的基本概念虛擬儀器的基本概念1.2 虛擬儀器的特點(diǎn)虛擬儀器的特點(diǎn)1.3 虛擬儀器的組成虛擬儀器的組成1.4 虛擬儀器和虛擬儀器和LabVIEW的發(fā)展的發(fā)展1.5 LabVIEW的特點(diǎn)的特點(diǎn)1.6 LabVIEW的安裝的安裝1.7 LabVIEW的窗口和模板的窗口和模板精選ppt1.1 虛擬儀器的基本概念虛擬儀器的基本概念 虛擬儀器虛擬儀器(Virtual Instrument,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱VI)既是以既是以計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)為基礎(chǔ) ,配以相應(yīng)配以相應(yīng)測(cè)試功能測(cè)試功能的硬件的硬件作為信號(hào)輸入輸出的接

2、口作為信號(hào)輸入輸出的接口, 完成信完成信號(hào)的采集、測(cè)量與調(diào)理號(hào)的采集、測(cè)量與調(diào)理,從而完成各種測(cè)從而完成各種測(cè)試功能的一種計(jì)算機(jī)化儀器系統(tǒng)。試功能的一種計(jì)算機(jī)化儀器系統(tǒng)。 精選ppt虛擬儀器的基本功能虛擬儀器的基本功能信號(hào)調(diào)理與采集信號(hào)調(diào)理與采集：硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)：硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析和處理數(shù)據(jù)分析和處理：軟件實(shí)現(xiàn)：軟件實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和結(jié)果表達(dá)參數(shù)設(shè)置和結(jié)果表達(dá)：計(jì)算機(jī)人：計(jì)算機(jī)人機(jī)對(duì)話功能實(shí)現(xiàn)機(jī)對(duì)話功能實(shí)現(xiàn)精選pptn廠家廠家n定義定義n用戶用戶n定義定義精選ppt1.2 虛擬儀器的特點(diǎn)虛擬儀器的特點(diǎn)傳統(tǒng)儀器儀表傳統(tǒng)儀器儀表：本身帶有輸入輸出能力，儀表上本身帶有輸入輸出能力，儀表上有按鈕、旋鈕、標(biāo)

3、度尺、圖形等功能。儀器內(nèi)部有按鈕、旋鈕、標(biāo)度尺、圖形等功能。儀器內(nèi)部包含有數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器、存儲(chǔ)器、包含有數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器、存儲(chǔ)器、總線等，所有的電路都是固定的。儀器把信號(hào)輸總線等，所有的電路都是固定的。儀器把信號(hào)輸入后，通過(guò)內(nèi)部的處理，得出結(jié)果。入后，通過(guò)內(nèi)部的處理，得出結(jié)果。虛擬儀器虛擬儀器：是以計(jì)算機(jī)為核心，充分利用計(jì)算機(jī)是以計(jì)算機(jī)為核心，充分利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的顯示、處理、存儲(chǔ)能力來(lái)模擬物理儀表的強(qiáng)大的顯示、處理、存儲(chǔ)能力來(lái)模擬物理儀表的處理過(guò)程。處理過(guò)程。精選ppt傳統(tǒng)儀器儀表傳統(tǒng)儀器儀表虛擬儀器虛擬儀器功能由儀表廠家定義功能由儀表廠家定義功能由用戶自定義功能由用戶自

4、定義功能確定，與其他設(shè)備的功能確定，與其他設(shè)備的連接受到限制連接受到限制面向應(yīng)用，可以方便地面向應(yīng)用，可以方便地連接其他設(shè)備連接其他設(shè)備關(guān)鍵為硬件關(guān)鍵為硬件關(guān)鍵為軟件關(guān)鍵為軟件價(jià)格昂貴價(jià)格昂貴價(jià)格便宜，可再利用價(jià)格便宜，可再利用封閉、功能固定、單一，封閉、功能固定、單一，不能更改不能更改以計(jì)算機(jī)為支撐，開(kāi)放以計(jì)算機(jī)為支撐，開(kāi)放性好，功能靈活性好，功能靈活技術(shù)更新慢技術(shù)更新慢技術(shù)更新快技術(shù)更新快開(kāi)發(fā)和維護(hù)費(fèi)用高開(kāi)發(fā)和維護(hù)費(fèi)用高硬件結(jié)構(gòu)大大減少硬件結(jié)構(gòu)大大減少精選ppt1.3 虛擬儀器的硬件系統(tǒng)組成虛擬儀器的硬件系統(tǒng)組成測(cè)控對(duì)象PC-DAQ板GPIB儀器串口儀器VXI模塊PXI模塊I/O接口設(shè)備計(jì)

5、算機(jī)精選ppt 開(kāi)放式的、多廠商標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試測(cè)量和自動(dòng)化平臺(tái)開(kāi)放式的、多廠商標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試測(cè)量和自動(dòng)化平臺(tái) PXI機(jī)箱機(jī)箱 適合各種便攜式、臺(tái)式、機(jī)架式和嵌入式應(yīng)用；適合各種便攜式、臺(tái)式、機(jī)架式和嵌入式應(yīng)用；4, 8, 14和和8槽機(jī)箱，帶槽機(jī)箱，帶AC和和DC輸入功能。輸入功能。 PXI控制器控制器 帶視窗的嵌入式控制器，嵌入式帶視窗的嵌入式控制器，嵌入式LabVIEW實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)控制器，控制器，1U機(jī)架式控制器以及機(jī)架式控制器以及PXI/CompactPCI系統(tǒng)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程的遠(yuǎn)程PC控制?？刂啤?PXI PCI eXtensions for Instrumentation 精選ppt 測(cè)量模塊測(cè)量模塊

6、 用于模擬和數(shù)字輸入輸出，范圍從高分辨率用于模擬和數(shù)字輸入輸出，范圍從高分辨率DC至至2.7 GHz RF信號(hào)。信號(hào)。 工業(yè)模塊工業(yè)模塊 運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器視覺(jué)以及模擬和數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器視覺(jué)以及模擬和數(shù)字I/O模塊，模塊，用于工業(yè)級(jí)用于工業(yè)級(jí)PXI/CompactPCI應(yīng)用。應(yīng)用。 PXI開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān) 靈活的高通道開(kāi)關(guān)模塊，具有通用繼電器，多路靈活的高通道開(kāi)關(guān)模塊，具有通用繼電器，多路復(fù)用器和矩陣開(kāi)關(guān)特性復(fù)用器和矩陣開(kāi)關(guān)特性 總線接口模塊總線接口模塊 用于千兆以太網(wǎng)、串口、用于千兆以太網(wǎng)、串口、SCSI、CAN、 VXI、 DeviceNet、 FireWire、 CardBus及其它總線連接及其它

7、總線連接精選ppt General Purpose Interface Bus(簡(jiǎn)寫(xiě)為簡(jiǎn)寫(xiě)為GPIB)是由是由IEEE協(xié)會(huì)規(guī)定的一種協(xié)會(huì)規(guī)定的一種ANSI/IEEE488標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn).GPIB為為PC機(jī)與可編機(jī)與可編程儀器之間的連接系統(tǒng)定義程儀器之間的連接系統(tǒng)定義了電氣、機(jī)械、功能和軟件了電氣、機(jī)械、功能和軟件特性。特性。 GPIB通用接口總線通用接口總線精選ppt通用總線接口串行設(shè)備數(shù)據(jù)采集測(cè)試過(guò)程或?qū)ο骎XI圖像采集運(yùn)動(dòng)控制PCI擴(kuò)展版=PXI NetworkNetwork精選ppt精選ppt虛擬儀器的軟件虛擬儀器的軟件 為解決人機(jī)接口為解決人機(jī)接口(用戶接口用戶接口)和機(jī)機(jī)接口和機(jī)機(jī)接口(計(jì)

8、計(jì)算機(jī)與儀器模塊接口算機(jī)與儀器模塊接口)虛擬儀器軟件有：虛擬儀器軟件有：應(yīng)用程序應(yīng)用程序: 實(shí)現(xiàn)虛擬面板功能的軟件程序?qū)崿F(xiàn)虛擬面板功能的軟件程序 定義測(cè)試功能的流程圖軟件程序定義測(cè)試功能的流程圖軟件程序I/O接口儀器驅(qū)動(dòng)程序：接口儀器驅(qū)動(dòng)程序：完成特定外部完成特定外部 硬件設(shè)備的擴(kuò)展、驅(qū)動(dòng)與通信硬件設(shè)備的擴(kuò)展、驅(qū)動(dòng)與通信精選ppt虛擬儀器的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)虛擬儀器的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái) 基于基于文本式編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工具文本式編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工具 LabWindows/CVI, VC+, C+Build, VB, Delphi等。等。 基于基于圖形化編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工具圖形化編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工具 LabVIEW(NI公司

9、公司),HP VEE(HP公公司司)精選pptLabVIEW的基本概念的基本概念 LabVIEW （Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench, 實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工程平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工程平臺(tái) ) 是美國(guó)是美國(guó) NI公司推出的一種基于公司推出的一種基于 G 語(yǔ)言語(yǔ)言 (Graphics Language, 圖形化編程語(yǔ)言圖形化編程語(yǔ)言) 的虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)工具。的虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)工具。精選ppt1.4 虛擬儀器和虛擬儀器和LabVIEW的發(fā)展的發(fā)展 1976年年,美國(guó)美國(guó)National Instruments-NI創(chuàng)立；創(chuàng)立； 198

10、6年，年，NI推出虛擬儀器概念及推出虛擬儀器概念及LabVIEW語(yǔ)言；語(yǔ)言； 十多年前十多年前,了解虛擬儀器的人寥寥無(wú)幾；了解虛擬儀器的人寥寥無(wú)幾； 2004年年,LabVIEW從從4.0版本更新到版本更新到7.1版本；版本； 清華大學(xué)、北京科技大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京聯(lián)清華大學(xué)、北京科技大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京聯(lián)合大學(xué)等高校都建立了虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室；合大學(xué)等高校都建立了虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室； LabVIEW是目前國(guó)際唯一的是目前國(guó)際唯一的編譯型圖形化編譯型圖形化編程語(yǔ)編程語(yǔ)言。在以言。在以PC機(jī)為基礎(chǔ)的測(cè)量和工控軟件中，其市場(chǎng)機(jī)為基礎(chǔ)的測(cè)量和工控軟件中，其市場(chǎng)普及率僅次于普及率僅次于C+/C語(yǔ)言。語(yǔ)

11、言。精選ppt1.5 LabVIEW的特點(diǎn)的特點(diǎn) 流程圖式編程，并能同時(shí)運(yùn)行多個(gè)程序的多任務(wù)流程圖式編程，并能同時(shí)運(yùn)行多個(gè)程序的多任務(wù)系統(tǒng)；系統(tǒng)； 提供了用于數(shù)據(jù)采集、分析、表達(dá)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的提供了用于數(shù)據(jù)采集、分析、表達(dá)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的函數(shù)庫(kù)；函數(shù)庫(kù)； 提供如設(shè)置斷點(diǎn)、單步運(yùn)行、高亮執(zhí)行等調(diào)試工提供如設(shè)置斷點(diǎn)、單步運(yùn)行、高亮執(zhí)行等調(diào)試工具具, 使程序的調(diào)試和開(kāi)發(fā)更為便捷；使程序的調(diào)試和開(kāi)發(fā)更為便捷； 具有強(qiáng)大的外部接口能力具有強(qiáng)大的外部接口能力,可以實(shí)現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn) LabVIEW 與與外部的應(yīng)用軟件外部的應(yīng)用軟件(如如Word,Excel)、C語(yǔ)言、語(yǔ)言、MATLAB等語(yǔ)言之間的通信等語(yǔ)言之間的通信

12、;精選pptLabVIEW的特點(diǎn)的特點(diǎn) 內(nèi)置內(nèi)置了了PCI、DAQ、GPIB、PXI、VXI、RS-232和和 RS-485在內(nèi)的各種儀器通信總線標(biāo)準(zhǔn)的所有在內(nèi)的各種儀器通信總線標(biāo)準(zhǔn)的所有功能函數(shù)功能函數(shù),支持?jǐn)?shù)據(jù)采集卡和支持?jǐn)?shù)據(jù)采集卡和GPIB、串口設(shè)備、串口設(shè)備、VXI儀器、儀器、PLC、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線以及用戶特殊的、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線以及用戶特殊的硬件板卡；硬件板卡； 強(qiáng)大的強(qiáng)大的Internet功能功能,內(nèi)置了便于應(yīng)用內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP、DDE、Active X 等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)函數(shù)。支持常用等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)函數(shù)。支持常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,方便網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程測(cè)控儀器的開(kāi)發(fā)。方便網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程測(cè)控儀

13、器的開(kāi)發(fā)。精選ppt精選ppt精選ppt精選ppt精選ppt1.6 LabVIEW系統(tǒng)安裝系統(tǒng)安裝運(yùn)行安裝光盤(pán)中的運(yùn)行安裝光盤(pán)中的setup程序，選擇程序，選擇必要的安裝選項(xiàng)一步步即可完成；必要的安裝選項(xiàng)一步步即可完成；隨隨LabVIEW系統(tǒng)光盤(pán)，系統(tǒng)光盤(pán)，NI公司提供公司提供數(shù)張專門的儀器驅(qū)動(dòng)光盤(pán)供用戶選數(shù)張專門的儀器驅(qū)動(dòng)光盤(pán)供用戶選擇擇.精選pptLabVIEW 7.1系統(tǒng)目錄系統(tǒng)目錄精選pptLabVIEW啟動(dòng)啟動(dòng) 雙擊快捷方式雙擊快捷方式LabVIEW即可即可啟動(dòng)啟動(dòng)LabVIEW精選pptLabVIEW啟動(dòng)啟動(dòng)第一個(gè)啟第一個(gè)啟動(dòng)界面：動(dòng)界面：選擇查看選擇查看幫助文檔、幫助文檔、升級(jí)提示升級(jí)提示精選pptLabVIEW啟動(dòng)啟動(dòng)第二個(gè)第二個(gè)啟動(dòng)界啟動(dòng)界面：面：創(chuàng)建一個(gè)空白創(chuàng)建一個(gè)空白VI或從模板生或從模板生成一個(gè)成一個(gè)VI打開(kāi)一個(gè)最近打開(kāi)一個(gè)最近操作過(guò)的操作過(guò)的VI或或打開(kāi)例程打開(kāi)例程精選ppt1.7 LabVIEW的空的空VI窗口窗口 空空VI包括兩個(gè)無(wú)標(biāo)題包括兩個(gè)無(wú)標(biāo)題(Untitled)窗口窗口前面板開(kāi)發(fā)窗口：前面板開(kāi)發(fā)窗口： 編輯和顯示前面板對(duì)象編輯和顯示前面板對(duì)象框圖程序窗口框圖程序窗口(流程圖編輯窗口流程圖編輯窗口)： 編輯和顯示框圖程序編輯和顯示框圖程序精選ppt窗口主選單欄窗口主選單欄精選ppt窗口快捷工具欄窗口