基于labview的鬧鐘課程設(shè)計(jì)

1、目 錄1 目的及基本要求12 鬧鐘原理13 鬧鐘設(shè)計(jì)23.1 時(shí)間設(shè)置模塊23.2 格式化日期/時(shí)間23.3 小睡延遲功33.4 鬧鐘設(shè)置33.5 觸發(fā)模塊43.6 音樂播放模塊63.7 鬧鐘的總體設(shè)計(jì)73.8 設(shè)計(jì)中遇到的問題94 運(yùn)行結(jié)果94.1 初始界面104.2 設(shè)置時(shí)間114.3 設(shè)置鈴音124.4 鬧鈴響起13參考文獻(xiàn)141 目的及基本要求熟悉LabVIEW開發(fā)環(huán)境，掌握基于LabVIEW的虛擬儀器原理、設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)技巧，運(yùn)用專業(yè)課程中的基本理論和實(shí)踐知識(shí)，采用LabVIEW開發(fā)工具,實(shí)現(xiàn)Labview實(shí)現(xiàn)鬧鐘程序的設(shè)計(jì)和仿真。 此次設(shè)計(jì)是基于labview的軟件仿真設(shè)計(jì)，仿真一

2、個(gè)鬧鐘使它具有定點(diǎn)報(bào)時(shí)的功能，硬件需求是一臺(tái)安裝該軟件的電腦，軟件設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)它的所有功能包括以下：1.可以顯示系統(tǒng)時(shí)間，通過和系統(tǒng)連接獲得。2.可以顯示鬧鐘定時(shí)的時(shí)間，該時(shí)間可以手動(dòng)設(shè)置，定時(shí)后的時(shí)間可以修改，整點(diǎn)報(bào)時(shí)。3.鬧鐘具有小睡延時(shí)功能，過一定時(shí)間可再次響起。4.當(dāng)設(shè)定時(shí)間和系統(tǒng)時(shí)間相等時(shí)，觸發(fā)鬧鈴鈴聲，還可以手動(dòng)停止鬧鈴或者自動(dòng)停止。2 鬧鐘原理為保證數(shù)字鐘的精度，時(shí)間的獲取可直接獲取系統(tǒng)時(shí)間，并通過相應(yīng)的系統(tǒng)函數(shù)轉(zhuǎn)換為年月日，時(shí)分秒等信息。由于轉(zhuǎn)換后的時(shí)間信息為數(shù)字，為直觀地通過布爾類型顯示，需要進(jìn)行譯碼操作，譯碼操作的完成可通過獨(dú)立的子VI完成，方便主程序調(diào)用。為實(shí)現(xiàn)鬧鐘功能，

3、需要有鬧鐘時(shí)間設(shè)置和鬧鐘提醒模塊。為了直觀地模仿數(shù)字鐘的時(shí)間設(shè)置，在程序中不提供數(shù)字輸入的相關(guān)控件，而是通過布爾類型的按鈕完成。當(dāng)鬧鐘設(shè)置開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，此時(shí)按下時(shí)、分設(shè)置按鈕，相應(yīng)的鬧鐘時(shí)間可以被調(diào)整。鬧鐘設(shè)置模塊也通過獨(dú)立的子VI完成。程序運(yùn)行期間會(huì)比較系統(tǒng)時(shí)間和設(shè)置的鬧鐘時(shí)間，當(dāng)鬧鐘開關(guān)處于開啟狀態(tài)且鬧鐘時(shí)間到來時(shí)，指示燈會(huì)亮起，并且會(huì)發(fā)出警報(bào)聲。如不關(guān)閉鬧鐘開關(guān)，提醒時(shí)間會(huì)持續(xù)兩分鐘。時(shí)間設(shè)置模塊主要由while循環(huán)中的輸入控件和顯示控件來實(shí)現(xiàn)，設(shè)置完成后通過與非門來最終完成設(shè)置。使用格式化日期/時(shí)間字符串器件通過時(shí)間格式代碼%h；%m來定義時(shí)間的格式為小時(shí)和分鐘。當(dāng)系統(tǒng)時(shí)間和時(shí)間

4、相同時(shí)，程序調(diào)用鈴音文件，鬧鈴響起，過一分鐘后停止或按停止按鈕結(jié)束鬧鈴。3 鬧鐘設(shè)計(jì)3.1 時(shí)間設(shè)置模塊時(shí)間設(shè)置模塊主要由while循環(huán)中的輸入控件和顯示控件來實(shí)現(xiàn)，設(shè)置完成后通過與非門來最終完成設(shè)置。接線如圖1所示。圖1 時(shí)間設(shè)置3.2 格式化時(shí)間其中使用格式化日期/時(shí)間字符串器件通過時(shí)間格式代碼%h；%m來定義時(shí)間的格式為小時(shí)和分鐘，接線如圖2所示。圖2 格式化時(shí)間3.3 小睡延遲功小睡延遲功能，選擇小睡功能后，5分鐘之后鬧鈴再響起。主要依靠選擇元器件及其連線。接線如圖3所示。圖3 小睡延遲注釋：圖4 比較函數(shù)原件說明：依據(jù)s的值，返回連線至t活f輸入的值。S為true時(shí)，函數(shù)返回連線至t

5、值。S為false時(shí)，函數(shù)返回連線至f的值。3.4 鬧鐘設(shè)置鬧鐘的設(shè)置，用來設(shè)置鬧鐘的開關(guān)，把下載好的語音文件送到程序，達(dá)到設(shè)置時(shí)間，程序調(diào)用語音，進(jìn)行鬧鈴，接線如圖5所示。圖5 鬧鐘設(shè)置注釋：圖6 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)說明：包含了多個(gè)子程序框圖、分支、結(jié)構(gòu)執(zhí)行時(shí)，僅有一個(gè)子程序框圖或分支執(zhí)行。連線至選擇線接線端的值可以是布爾、字符串、整數(shù)、枚舉型。用于確定要執(zhí)行的分支，右鍵單擊結(jié)構(gòu)邊框，可添加或刪除分支。通過標(biāo)簽工具可輸入條件選擇標(biāo)簽的值，并配置每個(gè)分值的值。3.5 觸發(fā)模塊鬧鐘觸發(fā)模塊是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心，包括了時(shí)間的格式規(guī)定，時(shí)間的數(shù)據(jù)處理和小睡延時(shí)處理等。根據(jù)s的值來決定輸出是t還是f，當(dāng)鬧鐘時(shí)間和系

6、統(tǒng)時(shí)間相同時(shí)，便會(huì)觸發(fā)鬧鐘。接線如圖7所示。圖7 鬧鐘觸發(fā)模塊注釋：圖8 字符串/字符轉(zhuǎn)換函數(shù)字符串/字符轉(zhuǎn)換函數(shù)功能：使數(shù)字轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)組組成的字符串，至少為寬度個(gè)字符，還可以適當(dāng)?shù)恼箤?。如?shù)字為浮點(diǎn)數(shù)或定點(diǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)換之前可輸入64位整數(shù)。3.6 音樂播放模塊使用了條件結(jié)構(gòu)，當(dāng)條件為真時(shí)，即鬧鐘被觸發(fā)，該模塊進(jìn)入工作。鬧鈴響后，有三種模式，用事件結(jié)構(gòu)器件來解決，分為鬧鐘停止模式，超時(shí)模式和退出鬧鐘模式，接線如圖9所示。圖9 音樂模塊注釋：圖10 文件i/o 和函數(shù)文件i/o 和函數(shù)功能說明：是基礎(chǔ)軟件包，用于創(chuàng)建新路徑。名稱或相對(duì)路徑是添加之路徑的新路徑的成分，如名稱相對(duì)路徑為空字符串或無效

7、，函數(shù)可添加的路徑。如基路徑為空，名稱或相對(duì)路徑必須為絕對(duì)路徑。3.7 鬧鐘的總體設(shè)計(jì) 鬧鐘前面板如圖11所示。圖11 鬧鐘前面板鬧鐘總接線圖如圖12所示。l 圖12 鬧鐘總圖3.8 設(shè)計(jì)中遇到的問題因?yàn)橐郧爸貋矶紱]接觸過labview的相關(guān)科目，上手覺得很陌生，簡(jiǎn)單的功能還比較容易理解，只要遇到難得要求就很難理解，理解時(shí)候會(huì)花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間。設(shè)計(jì)鬧鐘期間，由于對(duì)編程軟件的不熟悉，導(dǎo)致在找相關(guān)控件時(shí)花費(fèi)了許多時(shí)間，而且常常找到的是錯(cuò)誤的控件，這直接造成程序運(yùn)行失誤。這一點(diǎn)在熟悉軟件之后，好了很多。其次，在熟悉設(shè)計(jì)原理的時(shí)候，由于對(duì)相關(guān)邏輯關(guān)系以及函數(shù)關(guān)系的不太熟悉。后期，在總體完成電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)后

8、，基本功能都得到了實(shí)現(xiàn)，但是一直顯得不太美觀。鬧鐘鐘功能很簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來也很簡(jiǎn)單，但要做得美觀、簡(jiǎn)潔卻不那么容易。比如讓其顯示更多生動(dòng)的字體，在一個(gè)小窗口里實(shí)現(xiàn)更多的動(dòng)畫。程序要實(shí)現(xiàn)豐富的內(nèi)容及完美的界面主要還是要靠扎實(shí)的基礎(chǔ)，掌握各控件的使用及各類型的模塊間的轉(zhuǎn)換。本來把本次課程設(shè)計(jì)的界面顯示做成各種字體的，但由于時(shí)間及能力的關(guān)系，沒有做得更好。這一點(diǎn)很遺憾，但愿有機(jī)會(huì)可以彌補(bǔ)。經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：要學(xué)好一門語言，需要長(zhǎng)時(shí)間的練習(xí)，不斷的磨練，發(fā)現(xiàn)自己不擅長(zhǎng)的地方，通過理解他們的連接圖，重而達(dá)到學(xué)習(xí)與積累的目的。短時(shí)間的學(xué)習(xí)是不會(huì)做真正地理解這門課程的。因此，以后若是有機(jī)會(huì)，要重基礎(chǔ)的地方學(xué)起。4 運(yùn)

9、行結(jié)果4.1 初始界面圖13 初始化前狀態(tài)：兩個(gè)指示燈都是熄滅的，系統(tǒng)沒有進(jìn)行時(shí)間初始化，鬧鈴時(shí)間沒有設(shè)置，沒有饋送鬧鈴音樂。4.2 設(shè)置時(shí)間圖14 時(shí)間設(shè)置設(shè)置過程：運(yùn)行程序，點(diǎn)擊圖13的完成按鈕，再點(diǎn)擊時(shí)間設(shè)置按鈕，進(jìn)入圖9界面。分別點(diǎn)擊小時(shí)和分鐘按鈕進(jìn)行時(shí)間設(shè)置，再按確定按鈕，就完成對(duì)時(shí)間設(shè)置。4.3 設(shè)置鈴音圖15 鈴音設(shè)置設(shè)置過程：首先，去下載wav格式的音樂鈴聲，點(diǎn)擊圖13中的白色箭頭，再在文件夾里面選擇自己喜歡的鈴音，再按確定按鈕。就會(huì)進(jìn)入圖15界面，完成鈴音的設(shè)置。4.4 鬧鈴響起圖16 鈴音響起狀態(tài)：系統(tǒng)時(shí)間達(dá)到設(shè)置時(shí)間，兩個(gè)指示燈同時(shí)亮，電腦傳來設(shè)置鈴音音樂。一分鐘之后，音樂自動(dòng)停止，兩燈再次熄滅，也可以按退出鬧鐘按鈕進(jìn)行終止鬧鐘。參考文獻(xiàn)1 labview入門與提高.趙品編著.人民郵電出版社.2000.112 labview 高級(jí)應(yīng)用.趙品編著.人民郵電出版社.2000.113 labview印刷電路板設(shè)計(jì)教程.肖玲妮編著.清華大學(xué)出版社.2003.84 labview完全