LabVIEW課堂大作業(yè)

1、 LabVIEW課堂作業(yè)學生姓名:王雪云專業(yè)班級:生物醫(yī)學工程2班任課教師:趙勇目錄1 作業(yè)設計的目的及任務 (32總方案的確定 (43 各基本單元原理及設計 (53.1前面板的設計 (53.2定時信號的產(chǎn)生 (63.3用枚舉常量對動作順序進行規(guī)定 (63.4每個條件的動作 (73.5循環(huán)的設計114 各工作階段截圖 (135體會151 作業(yè)設計的目的及任務1.1 作業(yè)設計目的(1掌握LabVIEW軟件編程方法;(2培養(yǎng)綜合應用所學知識來指導實踐的能力。1.2 作業(yè)設計的任務許多大城市如北京、上海、南京等隨著城市機動車量的不斷增加出現(xiàn)了交通超負荷運行的情況,自80年代后期,這些城市紛紛修建城市

2、高速道路,在高速道路建設完成的初期,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)揮出預期的作用。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點,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)一套能夠社會服務的交通燈控制器將是非常必要和及時的。1.3作業(yè)設計的要求及技術指標(1能夠?qū)F(xiàn)實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間可調(diào)(3在四個人行道處做小人模擬現(xiàn)實的行人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)的設計,自動控制十字路口四組紅、綠交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方法

3、,指揮各種車輛和行人安全通行,實現(xiàn)十字路口交通管理的自動化。綠燈亮時,準許車輛通行,行人通行。紅燈亮時,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(因為相對兩個方向順序一樣,所以只列出了南北方向的邏輯順序:(1南北綠燈亮時東西紅燈亮,南北人行紅燈亮東西人行綠燈亮同時東西人行道行人過路(2南北綠燈閃爍規(guī)定時間后南北黃燈亮,此時東西人行綠燈閃爍(3南北紅燈亮時東西綠燈亮,南北人行綠燈亮東西人行紅燈亮同時南北人行道行人過路3 各基本單元原理及設計3.1 前面板的設計前面板是VI的用戶界面。創(chuàng)建VI時,通常應先設計前面板,然后在前面板上創(chuàng)建輸入/輸出任務。本課程設計中前面板比較簡單,需

4、要用28盞燈、一個停止按鍵即可。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,做出一個合適的指示燈,再用框?qū)⒚拷M燈框起來,做成一個交通燈。在人行道位置用滾動條附件做模擬行人,在前面板合適的位置放置一個開關按鈕,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定時信號的產(chǎn)生時間等待在LabVIEW中的一個計時單元,它的圖標與用途如圖2所示。在函數(shù)選板的【編程】【定時】子選板中選擇時間等待選定該單元。該單元等待指定長度的毫秒數(shù),并返回毫秒計時器的值。連線0至毫秒計時值輸入,可迫使當前線程放棄對C

5、PU的控制。該函數(shù)進行異步系統(tǒng)調(diào)用,但函數(shù)節(jié)點卻是同步操作的。所以,直至指定時間結(jié)束,函數(shù)才停止執(zhí)行。 圖23.3 用枚舉常量對動作順序進行規(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(包含字符串標簽及相應的整數(shù)值。其和下拉列表類似,可以創(chuàng)建多個選擇項供選擇,本個程序創(chuàng)建了四項,如圖3所示 圖33.4 每個條件的動作條件結(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,它的圖標及功能如圖3示。 圖4在條件結(jié)構(gòu)中,選擇端口相當于switch語句中的“表達式”,框圖表示符相當于“表達式n”。編程

6、時,將外部控制條件連接至選擇端口上,程序運行時選擇端口會判斷送來的控制條件,引導選擇結(jié)構(gòu)執(zhí)行相應框架中的內(nèi)容。本程序共創(chuàng)建了四個條件,如圖5所示 圖5當各組條件滿足時,將執(zhí)行各條件結(jié)構(gòu)里的程序。每個條件結(jié)構(gòu)里的程序基本相同。用需要點亮的燈與布爾真常量連接,不需要點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:枚舉常量默認第一階段為南北綠燈亮,此時東西紅燈亮,南北人行紅燈亮東西人行綠燈亮同時東西人行道行人過路 圖6在這個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小的條件結(jié)構(gòu)來實現(xiàn) 圖7東西人過路的小程序有一個for循環(huán)來實現(xiàn) 圖8第二階段:南

7、北黃燈亮,此時東西人行綠燈閃爍 圖9第三階段:南北紅燈亮時東西綠燈亮,南北人行綠燈亮東西人行紅燈亮同時南北人行道行人過路 圖103.5循環(huán)的設計LabVIEW中的循環(huán)結(jié)構(gòu)主要通過while和for循環(huán)實現(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。本次課程設計中循環(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,while循環(huán)包括兩個端口:條件

8、端口和重復端口。它的功能、圖標及說明如圖11所示。 圖11每個循環(huán)中都有一個時間延遲,用來確定此循環(huán)是否結(jié)束,從而進行下一個階段。如圖12所示 圖124 各個工作階段截圖這次所設計的十字路口交通燈有四種運行狀態(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)省略運行狀態(tài)一:南北綠燈亮時東西紅燈亮,南北人行紅燈亮東西人行綠燈亮同時東西人行道行人過路 運行狀態(tài)二:南北黃燈亮 行紅燈亮同時南北人行道行人過路 運行狀態(tài)四:東西黃燈亮 5 體會此次課程設計圓滿結(jié)束了,對于我經(jīng)過努力所得的結(jié)果,我感到非常滿意。此次設計以分組的方式進行,我們做的是十字路口交通燈系統(tǒng)。由于平時大家都是學理論,沒有過

9、實際開發(fā)設計的經(jīng)驗,雖然上課的時候講過很多關于LabVIEW的應用,但課后也從沒真正地應用過這個軟件,對它一點都不熟悉,拿到的時候都不知道怎么做。但通過對LabVIEW進行了幾天的摸索學習,我終于把作業(yè)設計做好了,并發(fā)現(xiàn)LabVIEW很實用。通過這次作業(yè)我基本學會了虛擬儀器設計的步聚和基本方法,提高了動手能力,增強了理論聯(lián)系實際的能力,分組工作的方式給了我與同學合作的機會,提高了與人合作的意識與能力,同時也培養(yǎng)和發(fā)展了同學之間的感情,對此我感到非常欣慰。總之,在這次作業(yè)中我受益匪淺。在這個作業(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,就可以實現(xiàn)相應的儀器的功能,只需要借助一臺計算機,一個LabVIEW軟件,就可以實現(xiàn)很多儀器的功能,真的好方便!這真的是儀器界的一場偉大的革命,可以斷定