基于LabVIEW三路搶答器

1、1.虛擬儀器1 1.1虛擬儀器的簡介。12.課程設計目的33.程設計題目描述和要求3 3.1基于LabVIEW的多路搶答器設計3 3.2設計目標 44.下位機設計思路 45.控制面板4 5.1“B”搶答器控制面板后面板4 5.2“C”搶答器控制面板后面板5 5.3“A”搶答器控制面板后面板6 5.4“A”記分板后面板7 5.5“B”記分板后面板7 5.6“B”記分板后面板8 5.7停止程序86.結束語8參考文獻9引言：虛擬儀器是計算機技術和儀器測量技術相結合的產物，它充分利用計算機強大的運算處理功能，突破了傳統(tǒng)儀器在數據處理、顯示、傳輸、存儲等方面的限制。本文利用虛擬儀器平

2、臺，通過編寫LabVIEW 軟件對溫度進行測量，可以減少硬件的重復開發(fā)，有利于系統(tǒng)的維護，也便于系統(tǒng)軟件升級。摘要：用ATmega16單片機對溫度數據進行處理，然后通過串口和數據采集卡上傳到上位機，再利用虛擬儀器軟件LabVIEW作為溫度采集監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)平臺，實現對溫度的采集、顯示、監(jiān)測、報警等功能。利用圖形化虛擬儀器技術不僅簡化了系統(tǒng)硬件，軟件實現也很方便，同時圖形化的顯示使結果更直觀、準確，并給出了模擬的系統(tǒng)程序。 1.虛擬儀器1.1 虛擬儀器的簡介虛擬儀器作為一種基于計算機的自動化檢測儀器系統(tǒng)，是現代計算機技術和儀器技術完美結合的產物，也是當今計算機輔助測試領域的一

3、項重要技術。它利用加在計算機上的一組軟件與儀器模塊相連接，以計算機為核心、充分利用計算機強大的圖形界面和數據處理能力提供對測量數據的分析和顯示。虛擬儀器的構成，如圖1.1所示：圖1.1 虛擬儀器的構成NI提出的“軟件即儀器”的口號，徹底打破了傳統(tǒng)儀器只能由生產廠家定義，用戶無法改變的模式，利用虛擬儀器，用戶可以很方便地組建自己的自動檢測系統(tǒng)。顯然，與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器具有以下特點：（1）.融合了計算機強大的硬件資源，突破了傳統(tǒng)儀器在數據處理、顯示、存儲等方面的限制，大大增強了傳統(tǒng)儀器的功能。（2）. 利用計算機豐富的軟件資源，實現了部分硬件的軟件化，增加了系統(tǒng)的靈活性。通過軟件技術和相應數

4、值算法，可以實時、有效地對測試數據進行各種分析與處理。同時，利用圖形用戶界面技術使得人機交互方便。（3）.基于計算機網絡技術和接口技術，具有方便、靈活的互聯能力，廣泛支持各種工業(yè)總線的標準。因此，利用VI技術可方便地構建自動測試系統(tǒng). 1.2 LabVIEW程序構成與模塊簡介。LabVIEW的核心是VI（G語言編寫的程序）。該環(huán)節(jié)包含三個部分：程序前面板、程序框圖和圖標/連接端口。（1）.前面板 前面板是程序與用戶交流的窗口，用于設置各種輸入控制參數和觀察輸出量。前面板的作用相當于傳統(tǒng)儀器的面板，在它上面有用戶輸入和顯示輸出兩類對象。具體表現為開關、旋鈕、撥盤等用戶輸入的控制對象和圖形、圖表等

5、顯示對象。（2）.程序框圖每個前面板都有相應的程序框圖與之對應。程序框圖是VI的圖像化源代碼，是實現程序的核心，可以把它想象為傳統(tǒng)儀器機箱中用來實現功能的零部件，它可以控制和操縱定義在前面板的輸入和輸出功能。程序框圖由節(jié)點、端口和連線等要素組成。2.課程設計目的（1）了解常用LabView軟件的設計方法、步驟和設計原則。（2）進行一次工程技術的基本訓練。培養(yǎng)學生查閱書籍、參考資料、產品手冊、工具書的能力，上網查詢信息的能力，運用計算機進行工程繪圖的能力，編制技術文件的能力等，從而提高學生解決實際工程技術問題的能力。3. 程設計題目描述和要求3.1基于LabVIEW的多路搶答器設計要求：多組參賽

6、隊伍，每隊一個搶答按鈕，指示燈顯示搶答組別。設計有計時和計分功能。 3.2設計目標 1.搶答器同時供4名選手或4個代表隊比賽，分別用4個按鈕K1 K4表示。 2.設置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關S，該開關由主持人控制。 3.搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應的編號，并在LED數碼管上顯示，同時揚聲器發(fā)出報警聲響提示。選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 4.搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設定（如10秒）。當主持人啟動"開始"鍵后，定時器進行減計時，

7、同時揚聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時間1秒左右。 5.參賽選手在設定的時間內進行搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答的時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 6.如果定時時間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報警并禁止搶答，定時顯示器上顯示00 7.每搶答一次，主持人對其答案進行評分一次。最后搶答全部結束后，循環(huán)顯示各組的得分情況。4.下位機設計思路 顯示：采用4位7段數碼管LED顯示，顯示的數據有初始化動畫、搶答選手和剩余時間(S)，采用動態(tài)顯示的方式，顯示的動能被單獨做成一個程序DISPLAY，當其他程序需要調用時會立即跳轉至

8、該程序。 定時器：為了降低占用單片機CPU的資源采用中斷計時的方式，即在運行其他程序時，如果定時時間到了則會自動產生一個定時中斷來通知CPU計時，本程序中利用的定時器0，設置方式為方式0（有待改進）。并且最低計時單位為1S，具體定時時間是由主持人設定，主持人只需在用戶界面中輸入定時的秒數，則會被發(fā)送到下位終端，當搶答系統(tǒng)啟動后則會進入定時狀態(tài)。另外，最大的定時時間為255秒，對于搶答系統(tǒng)足夠了。 選手判定：在本系統(tǒng)中，采用判斷P1口各個位的電平值來實現的，當8位選手中某一位選手搶先按下某按鈕，系統(tǒng)就會自動掃描到該按鈕被按下，然后根據編號將數據發(fā)送到計算機終端，并且不能響應其

9、他選手的動作。5.控制面板如圖2所示 圖2 搶答器控制面板圖5.1“B”搶答器控制面板后面板圖3 “B”搶答器控制面板后面板5.2“C”搶答器控制面板后面板圖4 “C”搶答器控制面板后面板5.3“A”搶答器控制面板后面板圖5 “A”搶答器控制面板后面板5.4“A”記分板后面板圖6 “A”記分板后面板5.5“B”記分板后面板圖7 “B”記分板后面板5.6“B”記分板后面板圖8 “B”記分板后面板5.7停止程序圖9 停止程序6.結束語本設計可進行溫度的采集且趨勢圖“溫度歷史趨勢”顯示實時采集的數據。采集過程結束后，可在圖表中畫出數據曲線，同時在Mean、Max和Min數字顯示欄中顯示出溫度的平均值、最大值和最小值?？梢?，在LabVIEW圖形化語言環(huán)境下設計的虛擬溫度采集系統(tǒng)簡單快捷。用戶完全可根據實際環(huán)境溫度的需要，調用不同功能的軟件模塊，改變設定的參數，就可在同一臺計算機中對采樣信號進行非實時的在線和離線分析，便可以準確地判斷當前溫度是否超出規(guī)定的溫度范圍，從而對溫度進行精確地監(jiān)控。參考文獻1王林泓.動態(tài)信號分析系統(tǒng)的研究D.重慶:重慶大學,2002. 2侯國屏等.LabVIEW7.1 編程與虛擬儀器設計.北京:清華大學出版社,2005.3葛亮等.虛擬心電監(jiān)護系統(tǒng)設計.天津.儀器儀表用戶,2008.2. 4張曉琳.一種新型信號控制模塊設