實驗五圖形化顯示數(shù)據(jù)

實驗五圖形化顯示數(shù)據(jù)第一頁，共七十六頁，2022年，8月28日圖形顯示對于虛擬儀器面板設(shè)計是一個重要的內(nèi)容。在LabVIEW的圖形顯示中Graph和Chart是兩個基本的概念。Chart是將數(shù)據(jù)源（例如采集得到的數(shù)據(jù)）在某一坐標(biāo)系中，實時、逐點地顯示出來，它可以反映被測物理量的變化趨勢，例如顯示一個實時變化的波形或曲線。Graph則是對已采集數(shù)據(jù)進(jìn)行事后處理的結(jié)果。它先將被采集數(shù)據(jù)存放在一個數(shù)組之中，然后根據(jù)需要組織成所需的圖形顯示出來。它的缺點是沒有實時顯示，但是它的表現(xiàn)形式要豐富得多。例如采集了一個波形后，經(jīng)處理可以顯示出其頻譜。第二頁，共七十六頁，2022年，8月28日LabVIEW的Graph子模板中有許多可供選用的控件ChartGraph波形（Waveform）**XY*強度圖（Intensity）**數(shù)字圖（Digital）*三維曲面（3DSurface）*三維參變量(3DParametric)*三維曲線(3DCurve)*第三頁，共七十六頁，2022年，8月28日

圖形控件(Graph)子模板及其控件子模板第四頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.1波形數(shù)據(jù)(Waveform)5.1.1波形數(shù)據(jù)控件為了方便地顯示波形，LabVIEW專門預(yù)定義了波形數(shù)據(jù)類型。它實際上就是按照一定格式預(yù)定義的簇，在信號采集，處理和分析過程中經(jīng)常會用到它。

第五頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.1波形數(shù)據(jù)(Waveform)波形數(shù)據(jù)控件攜帶的數(shù)據(jù)包含了時間波形的基本信息，因此可以直接作為Chart和Graph的輸入。橫坐標(biāo)代表時間，縱坐標(biāo)代表Y值第六頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.1波形數(shù)據(jù)(Waveform)5.1.2波形數(shù)據(jù)操作函數(shù)雖然波形數(shù)據(jù)是一種預(yù)定義格式的簇，但是必須用專用的波形數(shù)據(jù)操作函數(shù)才能對它進(jìn)行操作，其中某些操作函數(shù)與簇的操作函數(shù)非常類似。當(dāng)然并不是只有滿足波形數(shù)據(jù)控件定義的數(shù)據(jù)格式才能在波形圖中顯示，其他的數(shù)組和簇類型也能在波形圖中作為圖形顯示。波形數(shù)據(jù)的操作函數(shù)位于函數(shù)的Programming->波形子模板下第七頁，共七十六頁，2022年，8月28日波形數(shù)據(jù)控件為控件>新式>I/O中的波形和數(shù)字波形。其中，波形代表一般的波形控件，數(shù)字波形專門用于顯示0/1數(shù)字波形圖。第八頁，共七十六頁，2022年，8月28日將波形數(shù)據(jù)控件放在前面板后，點擊鼠標(biāo)右鍵，選擇顯示項>標(biāo)簽，則可以看到該簇控件所有的元素：t0、dt、Y、屬性(attributes)。t0代表波形的起始時間，數(shù)據(jù)類型為TimeStamp；dt代表波形相鄰數(shù)據(jù)點的時間間隔，單位為秒，數(shù)據(jù)類型為雙精度浮點型；Y代表數(shù)據(jù)數(shù)組，默認(rèn)為雙精度浮點型，可以通過右擊數(shù)組元素并選擇Y數(shù)組表示法，選擇數(shù)組數(shù)據(jù)類型；屬性(attributes)用來攜帶一些注釋信息，用戶可自定義數(shù)據(jù)類型為變量類型。第九頁，共七十六頁，2022年，8月28日數(shù)據(jù)控件攜帶的數(shù)據(jù)包含了時間波形的基本信息，因此可以作為Chart和Graph的輸入。第十頁，共七十六頁，2022年，8月28日波函數(shù)形數(shù)據(jù)操作雖然波形數(shù)據(jù)是一種預(yù)定義格式的簇，但是必須用專用的波形數(shù)據(jù)操作函數(shù)才能對它進(jìn)行操作，其中某些操作函數(shù)與簇的操作函數(shù)非常類似。波形數(shù)據(jù)的操作函數(shù)位于函數(shù)>編程>波形模板上，如圖所示。第十一頁，共七十六頁，2022年，8月28日獲取波形數(shù)據(jù)類似于簇函數(shù)中的按名稱解除捆綁(UnbundleByName)函數(shù)，通過該函數(shù)可以獲得披形數(shù)據(jù)的各個組成元素。創(chuàng)建波形類似于簇函數(shù)中的按名稱捆綁(Bundle

By

Name)函數(shù)。通過該函數(shù)可以將波形數(shù)據(jù)的各個元素綁定在一起。若Wavefrom端子沒有接入，則根據(jù)綁定的元素創(chuàng)建一個新的Wavefrom。若Waveform有輸入，則對輸入的Wavefrom進(jìn)行修改。第十二頁，共七十六頁，2022年，8月28日設(shè)置和獲得波形屬性波形的屬性格式為name和value。其中name為字符串，value為Variant數(shù)據(jù)類型，因此可以將任何類型數(shù)據(jù)直接接入。第一個函數(shù)SetWaveformAttribute可以用來添加或修改波形的屬性，第二個函數(shù)可以用來獲得屬性內(nèi)容。第十三頁，共七十六頁，2022年，8月28日波形數(shù)據(jù)舉例第十四頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.1波形數(shù)據(jù)(Waveform)波形數(shù)據(jù)操作函數(shù)舉例第十五頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.2Chart趨勢圖Chart可以將新測得的數(shù)據(jù)添加到曲線的尾端，從而反映實時數(shù)據(jù)的變化趨勢，它主要用來顯示實時曲線。第十六頁，共七十六頁，2022年，8月28日波形Chart簡介波形Graph在接收到新數(shù)據(jù)時，先把已有數(shù)據(jù)曲線完全消除，然后根據(jù)新數(shù)據(jù)重新繪制整條曲線。新數(shù)據(jù)被接續(xù)在舊數(shù)據(jù)的后面。Chart的數(shù)據(jù)并沒有事先存在一個數(shù)組中，它是實時顯示的，為了能夠看到先前的數(shù)據(jù)，Chart控件內(nèi)部含有一個顯示緩沖器，其中保留了一些歷史數(shù)據(jù)。這個緩沖器按照先進(jìn)先出的原則管理，其最大容量是1024個數(shù)據(jù)點。第十七頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.2Chart趨勢圖5.2.1波形趨勢圖（WaveformChart)對于標(biāo)量數(shù)據(jù)，Chart圖表直接將數(shù)據(jù)添加在曲線的尾端。

第十八頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.2Chart趨勢圖對于一維數(shù)組數(shù)據(jù)，它會一次性把一維數(shù)組的數(shù)據(jù)添加在曲線末端，即曲線每次向前推進(jìn)的點數(shù)為數(shù)組數(shù)據(jù)的點數(shù)。

第十九頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.2Chart趨勢圖若要顯示多條標(biāo)量曲線，只需要用簇的Bundle函數(shù)將它們綁定在一起作為輸入即可。

第二十頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.2Chart趨勢圖對于二維數(shù)組，缺省情況下是每一列的數(shù)據(jù)當(dāng)作一條一維數(shù)組曲線。

第二十一頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.2Chart趨勢圖技巧：若想將曲線截圖，可以通過右擊曲線選擇數(shù)據(jù)操作－復(fù)制數(shù)據(jù)將曲線圖復(fù)制到剪切板上。第二十二頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.2Chart趨勢圖5.2.2定制Chart顯示樣式分欄顯示多條曲線。

右擊Chart選擇StackPlots

第二十三頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.2Chart趨勢圖5.2.2定制Chart顯示樣式設(shè)置更新模式右擊Chart選擇高級->刷新模式可以設(shè)置曲線的更新模式。StripChart模式：曲線填滿顯示區(qū)后曲線通過左移來更新曲線。ScopeChart模式：曲線填滿顯示區(qū)后直接清空顯示區(qū)重新開始從左向右增長曲線在SweepChart模式：通過一條指示紅線從左向右刷新數(shù)據(jù)堆疊式圖區(qū)（StackPlots）在相同的縱坐標(biāo)下，由于各種測量信號的差異，將幾條曲線顯示在同一個圖區(qū)有困難時，可以組織出一種縱坐標(biāo)相同，而有各自橫坐標(biāo)的堆疊式圖區(qū)。第二十四頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.2Chart趨勢圖5.2.3帶時間軸的實時曲線第二十五頁，共七十六頁，2022年，8月28日練習(xí)1波形Chart數(shù)據(jù)顯示第二十六頁，共七十六頁，2022年，8月28日波形Chart數(shù)據(jù)顯示中用到的部分功能函數(shù)第二十七頁，共七十六頁，2022年，8月28日波形Chart數(shù)據(jù)顯示前面板第二十八頁，共七十六頁，2022年，8月28日Chart的獨有控件滾動條(Scrollbar)

它直接對應(yīng)于顯示緩沖器，通過它可以前后觀察緩沖器內(nèi)任何位置的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示(DigitalDisplay)

選中它，可以在圖形右上角出現(xiàn)一個數(shù)字顯示器，這樣可以在畫出曲線的同時顯示當(dāng)前最新的一個數(shù)據(jù)值。第二十九頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.3Graph圖表Graph和Chart的區(qū)別在于Graph是一次性將現(xiàn)有數(shù)據(jù)繪圖，在繪圖之前先自動清空圖表，而不會將新數(shù)據(jù)添加到曲線的尾端。根據(jù)顯示方法，Graph又分為波形圖、XY曲線圖、強度圖、數(shù)字時序圖和三維圖。第三十頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.3Graph圖表5.3.1定制Graph屬性

第三十一頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.3Graph圖表右擊Graph控件可以看到該控件有很多屬性可以設(shè)置。選擇VisibleItems…可以看到關(guān)于該控件的很多輔助選項。選擇這些選項可以使它們都可見，如下圖所示。第三十二頁，共七十六頁，2022年，8月28日曲線圖例可用來設(shè)置曲線的各種屬性，包括線型（實線、虛線、點劃線等）、線粗細(xì)、顏色以及數(shù)據(jù)點的形狀等。圖形工具選板可用來對曲線進(jìn)行操作，包括移動、對感興趣的區(qū)域放大和縮小等。游標(biāo)圖例可用來設(shè)置光標(biāo)、移動光標(biāo)，幫助你用光標(biāo)直接從曲線上讀取感興趣的數(shù)據(jù)。標(biāo)尺圖例用來設(shè)置坐標(biāo)刻度的數(shù)據(jù)格式、類型（普通坐標(biāo)或?qū)?shù)坐標(biāo)），坐標(biāo)軸名稱以及刻度柵格的顏色等。第三十三頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.3Graph圖表——WaveformGraph5.3.2WaveformGraphWaveformGraph可以有多種數(shù)據(jù)輸入類型：一維數(shù)組，二維數(shù)組，簇，簇數(shù)組，波形數(shù)據(jù)。它在ControlsPalette中的位置為Modern->Graph->WaveformGraph。第三十四頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.3Graph圖表——WaveformGraph1、一維數(shù)組作為輸入當(dāng)輸入數(shù)據(jù)為一維數(shù)組時，WaveformGraph直接將一維數(shù)組畫成一條曲線，縱坐標(biāo)為數(shù)組元素的值，橫坐標(biāo)為數(shù)組索引。

第三十五頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.3Graph圖表——WaveformGraph2、二維數(shù)組作為輸入當(dāng)輸入數(shù)組為二維數(shù)組時，缺省情況下每一行的數(shù)據(jù)對應(yīng)一條曲線，即曲線的數(shù)目和行數(shù)相同。

第三十六頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.3Graph圖表——WaveformGraph3、簇作為輸入簇作為輸入時需要指定三個元素：起始位置x0、數(shù)據(jù)點間隔dx和數(shù)組數(shù)據(jù)。

第三十七頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.3Graph圖表——WaveformGraph4、簇數(shù)組作為輸入一維簇數(shù)組也可以直接作為Graph的輸入，此時相當(dāng)于x0為0，dx為1

第三十八頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.3Graph圖表——WaveformGraph5、波形數(shù)據(jù)作為輸入由于波形數(shù)據(jù)所攜帶的數(shù)據(jù)橫軸為時間，因此需要將WaveformGraph的橫軸設(shè)為時間軸。

第三十九頁，共七十六頁，2022年，8月28日波形Graph的數(shù)據(jù)格式第四十頁，共七十六頁，2022年，8月28日第四十一頁，共七十六頁，2022年，8月28日第四十二頁，共七十六頁，2022年，8月28日

使用波形Graph顯示波形數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)第四十三頁，共七十六頁，2022年，8月28日正弦和方波波型第四十四頁，共七十六頁，2022年，8月28日

增加偏移量輸入后的正弦和方波波型第四十五頁，共七十六頁，2022年，8月28日練習(xí)2波形Graph數(shù)據(jù)顯示第四十六頁，共七十六頁，2022年，8月28日波形Graph數(shù)據(jù)顯示的前面板第四十七頁，共七十六頁，2022年，8月28日設(shè)定波形Graph的屬性

在波形Graph上彈出快捷菜單，可以配置Graph的一些基本屬性。柵格(Grid)和小柵格(Mini-grid)；刻度圖例(ScaleLegend)游標(biāo)(Cursor)Graph模板(GraphPalette)曲線圖例(PlotLegend)第四十八頁，共七十六頁，2022年，8月28日練習(xí)3Chart和Graph的比較創(chuàng)建一個VI，用Chart和Graph分別顯示40個隨機數(shù)產(chǎn)生的曲線，比較程序的差別第四十九頁，共七十六頁，2022年，8月28日顯示的運行結(jié)果是一樣的。但實現(xiàn)方法和過程不同。在流程圖中可以看出，Chart產(chǎn)生在循環(huán)內(nèi)，每得到一個數(shù)據(jù)點，就立刻顯示一個。而Graph在循環(huán)之外，40個數(shù)都產(chǎn)生之后，跳出循環(huán)，然后一次顯示出整個數(shù)據(jù)曲線。從運行過程可以清楚地看到這一點。值得注意的還有For循環(huán)執(zhí)行40次，產(chǎn)生的40個數(shù)據(jù)存儲在一個數(shù)組中，這個數(shù)組創(chuàng)建于For循環(huán)的邊界上（使用自動索引功能）。在For循環(huán)結(jié)束之后，該數(shù)組就將被傳送到外面的Graph。仔細(xì)看流程圖，穿過循環(huán)邊界的連線在內(nèi)、外兩側(cè)粗細(xì)不同，內(nèi)側(cè)表示浮點數(shù)，外側(cè)表示數(shù)組。第五十頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.3Graph圖表——XYGraph5.3.3XYGraph當(dāng)我們需要畫的曲線是由(x,y)坐標(biāo)決定的時候，我們就需要采用XYGraph。其實WaveformGraph在一定意義上也是XYGraph，但是它的X軸必須是等間距的，而且不可控制。第五十一頁，共七十六頁，2022年，8月28日練習(xí)4利用XYGraph構(gòu)成利薩育圖形

如果控制X、Y方向的兩個數(shù)組分別按正弦規(guī)律變化（假設(shè)其幅值、頻率都相同），如果它們的相位相同，則利薩育圖形是一條45度的斜線，當(dāng)它們之間相位差90度時為圓，其他相位差是橢圓。第五十二頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.3Graph圖表——XYGraph1、XY兩個一維數(shù)組綁定為簇作為輸入這是最簡的一種情形，Bundle函數(shù)的輸入的第一個數(shù)組為XArray，第二個數(shù)組為YArray。綁定為簇后可以直接輸入，也可以將多個簇Build為一維數(shù)組輸入實現(xiàn)多條曲線。第五十三頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.3Graph圖表——XYGraph2、坐標(biāo)點簇數(shù)組作為輸入該方式將各個點的坐標(biāo)綁定為簇然后作為簇數(shù)組輸入，和直接將XY數(shù)組綁定為簇輸入效果一樣。但是后者不一定需要XY數(shù)組的大小一致，它會自動將大的數(shù)組裁剪。

第五十四頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.3Graph圖表——XYGraph3、時間作為X軸——利用XYGraph實現(xiàn)歷史曲線

第五十五頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.3Graph圖表——XYGraph4、ExpressXYGraphExpressXYGraph采用了LabVIEW的Express技術(shù)，將ExpressXYGraph放置在前面板上的同時，在程序框圖中會自動添加一個VI，它的XY軸數(shù)據(jù)為動態(tài)數(shù)據(jù)類型。第五十六頁，共七十六頁，2022年，8月28日強度圖形控件提供了一種在二維平面上表現(xiàn)三維數(shù)據(jù)的方法。例如可以用屏幕色彩的亮度來反映來反映一個二維數(shù)組元素值的大小。例如可以用屏幕色彩的亮度來反映來反映一個二維數(shù)組元素值的大小。下圖就是這樣的一個例子。注意圖中的x、y軸刻度對應(yīng)的是數(shù)組行、列的序號。5.3Graph圖表5.3.4強度圖(IntensityGraph&Chart)第五十七頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.3Graph圖表強度圖(IntensityGraph&Chart)第五十八頁，共七十六頁，2022年，8月28日第五十九頁，共七十六頁，2022年，8月28日顏色梯度Color

Ramp第六十頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.3Graph圖表5.3.5數(shù)字波形圖(DigitalWaveformGraph)第六十一頁，共七十六頁，2022年，8月28日數(shù)字波形圖控件(DigitalWaveformGraph)第六十二頁，共七十六頁，2022年，8月28日數(shù)字波形圖控件的例圖

第六十三頁，共七十六頁，2022年，8月28日混和信號圖(MixedSignalGraph)可以將任何波形圖、XY圖、數(shù)字圖接受的數(shù)據(jù)類型連線到混和信號圖上。連線到混和信號圖前，需要使用捆綁功能函數(shù)連線多個數(shù)據(jù)類型。第六十四頁，共七十六頁，2022年，8月28日混和信號圖例子第六十五頁，共七十六頁，2022年，8月28日混和信號圖例子程序框圖第六十六頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.43D圖形顯示控件(3DGraph)1.三維曲面(3DSurface.vi)第六十七頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.4三維圖形（3DGraph）2.三維曲面圖（3DSurfaceGraph）將該控件放置在前面板上的同時，在背面板也會同時出現(xiàn)一個ActiveX控件和一個VI函數(shù)3DSurface.vi。

第六十八頁，共七十六頁，2022年，8月28日5.4三維圖形（3DGraph）3.三維參量曲面圖（3DParametricGraph）它需要3個軸的數(shù)據(jù)均為二維數(shù)組，分別決定了相對于x平面、y平面和z平面的曲面。

第六十九頁，共七十六頁，2022年，8月28日5