LabVIEW課堂大作業(yè)_圖文

1、 LabVIEW課堂作業(yè)學(xué)生姓名:王雪云學(xué)生學(xué)號(hào):100103040040專業(yè)班級(jí):生物醫(yī)學(xué)工程2班任課教師:趙勇目錄1 作業(yè)設(shè)計(jì)的目的及任務(wù) (32總方案的確定 (43 各基本單元原理及設(shè)計(jì) (53.1前面板的設(shè)計(jì) (53.2定時(shí)信號(hào)的產(chǎn)生 (63.3用枚舉常量對(duì)動(dòng)作順序進(jìn)行規(guī)定 (63.4每個(gè)條件的動(dòng)作 (73.5循環(huán)的設(shè)計(jì)114 各工作階段截圖 (135體會(huì)151 作業(yè)設(shè)計(jì)的目的及任務(wù)1.1 作業(yè)設(shè)計(jì)目的(1掌握LabVIEW軟件編程方法;(2培養(yǎng)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來指導(dǎo)實(shí)踐的能力。1.2 作業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)許多大城市如北京、上海、南京等隨著城市機(jī)動(dòng)車量的不斷增加出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況,自

2、80年代后期,這些城市紛紛修建城市高速道路,在高速道路建設(shè)完成的初期,它們也曾有效地改善了交通狀況。然而,隨著交通量的快速增長和缺乏對(duì)高速道路的系統(tǒng)研究和控制,高速道路沒有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn),也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。因此,開發(fā)一套能夠社會(huì)服務(wù)的交通燈控制器將是非常必要和及時(shí)的。1.3作業(yè)設(shè)計(jì)的要求及技術(shù)指標(biāo)(1能夠?qū)F(xiàn)實(shí)生活中的交通燈出現(xiàn)順序在電腦上面顯示(2路燈和人行橫道的燈的亮滅時(shí)間可調(diào)(3在四個(gè)人行道處做小人模擬現(xiàn)實(shí)的行人2 總方案的確定本次我們是通過采用基于虛擬儀器的交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),自動(dòng)控制十字路

3、口四組紅、綠交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方法,指揮各種車輛和行人安全通行,實(shí)現(xiàn)十字路口交通管理的自動(dòng)化。綠燈亮?xí)r,準(zhǔn)許車輛通行,行人通行。紅燈亮?xí)r,禁止車輛通行,為交通安全提供保障。我采用的控制邏輯順序如下(因?yàn)橄鄬?duì)兩個(gè)方向順序一樣,所以只列出了南北方向的邏輯順序:(1南北綠燈亮?xí)r東西紅燈亮,南北人行紅燈亮東西人行綠燈亮同時(shí)東西人行道行人過路(2南北綠燈閃爍規(guī)定時(shí)間后南北黃燈亮,此時(shí)東西人行綠燈閃爍(3南北紅燈亮?xí)r東西綠燈亮,南北人行綠燈亮東西人行紅燈亮同時(shí)南北人行道行人過路3 各基本單元原理及設(shè)計(jì)3.1 前面板的設(shè)計(jì)前面板是VI的用戶界面。創(chuàng)建VI時(shí),通常應(yīng)先設(shè)計(jì)前面板,然后在前面板上創(chuàng)建輸入/輸出任

4、務(wù)。本課程設(shè)計(jì)中前面板比較簡單,需要用28盞燈、一個(gè)停止按鍵即可。其中的28盞燈,在控件選板中選擇指示燈,將它放在前面板合適的位置,單擊鼠標(biāo)右鍵,更改指示燈的屬性,改變指示燈的大小和顏色,做出一個(gè)合適的指示燈,再用框?qū)⒚拷M燈框起來,做成一個(gè)交通燈。在人行道位置用滾動(dòng)條附件做模擬行人,在前面板合適的位置放置一個(gè)開關(guān)按鈕,控制循環(huán)的停止。這樣交通燈系統(tǒng)的前面板就做好了。前面板如圖1所示 圖13.2定時(shí)信號(hào)的產(chǎn)生時(shí)間等待在LabVIEW中的一個(gè)計(jì)時(shí)單元,它的圖標(biāo)與用途如圖2所示。在函數(shù)選板的【編程】【定時(shí)】子選板中選擇時(shí)間等待選定該單元。該單元等待指定長度的毫秒數(shù),并返回毫秒計(jì)時(shí)器的值。連線0至毫秒

5、計(jì)時(shí)值輸入,可迫使當(dāng)前線程放棄對(duì)CPU的控制。該函數(shù)進(jìn)行異步系統(tǒng)調(diào)用,但函數(shù)節(jié)點(diǎn)卻是同步操作的。所以,直至指定時(shí)間結(jié)束,函數(shù)才停止執(zhí)行。 圖23.3 用枚舉常量對(duì)動(dòng)作順序進(jìn)行規(guī)定通過枚舉常量可在程序框圖上創(chuàng)建供用戶選擇列表(包含字符串標(biāo)簽及相應(yīng)的整數(shù)值。其和下拉列表類似,可以創(chuàng)建多個(gè)選擇項(xiàng)供選擇,本個(gè)程序創(chuàng)建了四項(xiàng),如圖3所示 圖33.4 每個(gè)條件的動(dòng)作條件結(jié)構(gòu)是LabVIEW最基本的結(jié)構(gòu)之一,條件結(jié)構(gòu)類似于文本編程語言中的switch語句或者ifthenelse語句。條件結(jié)構(gòu)可以從【結(jié)構(gòu)】子選板中創(chuàng)建,它的圖標(biāo)及功能如圖3示。 圖4在條件結(jié)構(gòu)中,選擇端口相當(dāng)于switch語句中的“表達(dá)式”,

6、框圖表示符相當(dāng)于“表達(dá)式n”。編程時(shí),將外部控制條件連接至選擇端口上,程序運(yùn)行時(shí)選擇端口會(huì)判斷送來的控制條件,引導(dǎo)選擇結(jié)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)框架中的內(nèi)容。本程序共創(chuàng)建了四個(gè)條件,如圖5所示 圖5當(dāng)各組條件滿足時(shí),將執(zhí)行各條件結(jié)構(gòu)里的程序。每個(gè)條件結(jié)構(gòu)里的程序基本相同。用需要點(diǎn)亮的燈與布爾真常量連接,不需要點(diǎn)亮的與布爾假常量連接,各結(jié)構(gòu)里的程序略有不同,具體程序如圖6圖10所示第一階段:枚舉常量默認(rèn)第一階段為南北綠燈亮,此時(shí)東西紅燈亮,南北人行紅燈亮東西人行綠燈亮同時(shí)東西人行道行人過路 圖6在這個(gè)條件中還有南北綠燈閃爍和東西行人過路的程序南北綠燈閃爍也用一個(gè)小的條件結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn) 圖7東西人過路的小程序有一個(gè)

7、for循環(huán)來實(shí)現(xiàn) 圖8第二階段:南北黃燈亮,此時(shí)東西人行綠燈閃爍 圖9第三階段:南北紅燈亮?xí)r東西綠燈亮,南北人行綠燈亮東西人行紅燈亮同時(shí)南北人行道行人過路 圖103.5循環(huán)的設(shè)計(jì)LabVIEW中的循環(huán)結(jié)構(gòu)主要通過while和for循環(huán)實(shí)現(xiàn)。這兩種循環(huán)的功能基本相同,但使用上有一些差別。for循環(huán)必須確定循環(huán)次數(shù),循環(huán)一定次數(shù)后自動(dòng)退出循環(huán);而while循環(huán)不用確定循環(huán)次數(shù),只需要指定退出循環(huán)的條件。本次課程設(shè)計(jì)中循環(huán)的次數(shù)不能確定,所以就用到了while循環(huán)。LabVIEW中的while循環(huán)相當(dāng)于C語言中的while循環(huán)和dowhile循環(huán)。While循環(huán)可以從程序框圖中的【結(jié)構(gòu)】子選板中創(chuàng)建

8、,while循環(huán)包括兩個(gè)端口:條件端口和重復(fù)端口。它的功能、圖標(biāo)及說明如圖11所示。 圖11每個(gè)循環(huán)中都有一個(gè)時(shí)間延遲,用來確定此循環(huán)是否結(jié)束,從而進(jìn)行下一個(gè)階段。如圖12所示 圖124 各個(gè)工作階段截圖這次所設(shè)計(jì)的十字路口交通燈有四種運(yùn)行狀態(tài):南北綠燈亮,南北黃燈亮,南北紅燈亮,東西黃燈亮(閃爍狀態(tài)省略運(yùn)行狀態(tài)一:南北綠燈亮?xí)r東西紅燈亮,南北人行紅燈亮東西人行綠燈亮同時(shí)東西人行道行人過路 運(yùn)行狀態(tài)二:南北黃燈亮 行紅燈亮同時(shí)南北人行道行人過路 運(yùn)行狀態(tài)四:東西黃燈亮 5 體會(huì)此次課程設(shè)計(jì)圓滿結(jié)束了,對(duì)于我經(jīng)過努力所得的結(jié)果,我感到非常滿意。此次設(shè)計(jì)以分組的方式進(jìn)行,我們做的是十字路口交通燈系

9、統(tǒng)。由于平時(shí)大家都是學(xué)理論,沒有過實(shí)際開發(fā)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),雖然上課的時(shí)候講過很多關(guān)于LabVIEW的應(yīng)用,但課后也從沒真正地應(yīng)用過這個(gè)軟件,對(duì)它一點(diǎn)都不熟悉,拿到的時(shí)候都不知道怎么做。但通過對(duì)LabVIEW進(jìn)行了幾天的摸索學(xué)習(xí),我終于把作業(yè)設(shè)計(jì)做好了,并發(fā)現(xiàn)LabVIEW很實(shí)用。通過這次作業(yè)我基本學(xué)會(huì)了虛擬儀器設(shè)計(jì)的步聚和基本方法,提高了動(dòng)手能力,增強(qiáng)了理論聯(lián)系實(shí)際的能力,分組工作的方式給了我與同學(xué)合作的機(jī)會(huì),提高了與人合作的意識(shí)與能力,同時(shí)也培養(yǎng)和發(fā)展了同學(xué)之間的感情,對(duì)此我感到非常欣慰?？傊?在這次作業(yè)中我受益匪淺。在這個(gè)作業(yè)中,我真正的感受到了虛擬儀器的優(yōu)越性,“軟件即儀器”,僅僅在Labview上寫入一些圖形程序,就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的儀器的功能,只需要借助一臺(tái)計(jì)算機(jī),一個(gè)LabVIEW軟件,就可以實(shí)現(xiàn)很多儀器的功能,真的好方便!這真的是儀器界的一場(chǎng)偉大的革命,可以斷