實(shí)驗(yàn)五圖形化顯示數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)五圖形化顯示數(shù)據(jù)第1頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四圖形顯示對(duì)于虛擬儀器面板設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的內(nèi)容。在LabVIEW的圖形顯示中Graph和Chart是兩個(gè)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(shí)時(shí)、逐點(diǎn)地顯示出來(lái)，它可以反映被測(cè)物理量的變化趨勢(shì)，例如顯示一個(gè)實(shí)時(shí)變化的波形或曲線。Graph則是對(duì)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(gè)數(shù)組之中，然后根據(jù)需要組織成所需的圖形顯示出來(lái)。它的缺點(diǎn)是沒(méi)有實(shí)時(shí)顯示，但是它的表現(xiàn)形式要豐富得多。例如采集了一個(gè)波形后，經(jīng)處理可以顯示出其頻譜。第2頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四LabVIEW的Graph子模板中有許多可供選用的控件ChartGraph波形（Waveform）**XY*強(qiáng)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3頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

圖形控件(Graph)子模板及其控件子模板第4頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.1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(shí)際上就是按照一定格式預(yù)定義的簇，在信號(hào)采集，處理和分析過(guò)程中經(jīng)常會(huì)用到它。

第5頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.1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(shí)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(shí)間，縱坐標(biāo)代表Y值第6頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.1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(duì)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7頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四波形數(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8頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四將波形數(shù)據(jù)控件放在前面板后，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇顯示項(xiàng)>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(shí)間，數(shù)據(jù)類型為TimeStamp；dt代表波形相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)的時(shí)間間隔，單位為秒，數(shù)據(jù)類型為雙精度浮點(diǎn)型；Y代表數(shù)據(jù)數(shù)組，默認(rèn)為雙精度浮點(diǎn)型，可以通過(guò)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(lái)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9頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四數(shù)據(jù)控件攜帶的數(shù)據(jù)包含了時(shí)間波形的基本信息，因此可以作為Chart和Graph的輸入。第10頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四波函數(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(duì)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11頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四獲取波形數(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(guò)該函數(shù)可以獲得披形數(shù)據(jù)的各個(gè)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(guò)該函數(shù)可以將波形數(shù)據(jù)的各個(gè)元素綁定在一起。若Wavefrom端子沒(méi)有接入，則根據(jù)綁定的元素創(chuàng)建一個(gè)新的Wavefrom。若Waveform有輸入，則對(duì)輸入的Wavefrom進(jìn)行修改。第12頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四設(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(gè)函數(shù)SetWaveformAttribute可以用來(lái)添加或修改波形的屬性，第二個(gè)函數(shù)可以用來(lái)獲得屬性內(nèi)容。第13頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四波形數(shù)據(jù)舉例第14頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.1波形數(shù)據(jù)(Waveform)波形數(shù)據(jù)操作函數(shù)舉例第15頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.2Chart趨勢(shì)圖Chart可以將新測(cè)得的數(shù)據(jù)添加到曲線的尾端，從而反映實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，它主要用來(lái)顯示實(shí)時(shí)曲線。第16頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四波形Chart簡(jiǎn)介波形Graph在接收到新數(shù)據(jù)時(shí)，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(méi)有事先存在一個(gè)數(shù)組中，它是實(shí)時(shí)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(gè)顯示緩沖器，其中保留了一些歷史數(shù)據(jù)。這個(gè)緩沖器按照先進(jìn)先出的原則管理，其最大容量是1024個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。第17頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.2Chart趨勢(shì)圖5.2.1波形趨勢(shì)圖（WaveformChart)對(duì)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18頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.2Chart趨勢(shì)圖對(duì)于一維數(shù)組數(shù)據(jù)，它會(huì)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(diǎn)數(shù)為數(shù)組數(shù)據(jù)的點(diǎn)數(shù)。

第19頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.2Chart趨勢(shì)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20頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.2Chart趨勢(shì)圖對(duì)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21頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.2Chart趨勢(shì)圖技巧：若想將曲線截圖，可以通過(guò)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22頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.2Chart趨勢(shì)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23頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.2Chart趨勢(shì)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(jí)->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(guò)左移來(lái)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(kāi)始從左向右增長(zhǎng)曲線在SweepChart模式：通過(guò)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(cè)量信號(hào)的差異，將幾條曲線顯示在同一個(gè)圖區(qū)有困難時(shí)，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24頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.2Chart趨勢(shì)圖5.2.3帶時(shí)間軸的實(shí)時(shí)曲線第25頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四練習(xí)1波形Chart數(shù)據(jù)顯示第26頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四波形Chart數(shù)據(jù)顯示中用到的部分功能函數(shù)第27頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四波形Chart數(shù)據(jù)顯示前面板第28頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Chart的獨(dú)有控件滾動(dòng)條(Scrollbar)

它直接對(duì)應(yīng)于顯示緩沖器，通過(guò)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(gè)數(shù)字顯示器，這樣可以在畫出曲線的同時(shí)顯示當(dāng)前最新的一個(gè)數(shù)據(jù)值。第29頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.3Graph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(dòng)清空?qǐng)D表，而不會(huì)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(qiáng)度圖、數(shù)字時(shí)序圖和三維圖。第30頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.3Graph圖表5.3.1定制Graph屬性

第31頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.3Graph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(xiàng)。選擇這些選項(xiàng)可以使它們都可見(jiàn)，如下圖所示。第32頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四曲線圖例可用來(lái)設(shè)置曲線的各種屬性，包括線型（實(shí)線、虛線、點(diǎn)劃線等）、線粗細(xì)、顏色以及數(shù)據(jù)點(diǎn)的形狀等。圖形工具選板可用來(lái)對(duì)曲線進(jìn)行操作，包括移動(dòng)、對(duì)感興趣的區(qū)域放大和縮小等。游標(biāo)圖例可用來(lái)設(shè)置光標(biāo)、移動(dòng)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(lái)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33頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.3Graph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?cái)?shù)組，波形數(shù)據(jù)。它在ControlsPalette中的位置為Modern->Graph->WaveformGraph。第34頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.3Graph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(shí)，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35頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.3Graph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(shí)，缺省情況下每一行的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一條曲線，即曲線的數(shù)目和行數(shù)相同。

第36頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.3Graph圖表——WaveformGraph3、簇作為輸入簇作為輸入時(shí)需要指定三個(gè)元素：起始位置x0、數(shù)據(jù)點(diǎn)間隔dx和數(shù)組數(shù)據(jù)。

第37頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.3Graph圖表——WaveformGraph4、簇?cái)?shù)組作為輸入一維簇?cái)?shù)組也可以直接作為Graph的輸入，此時(shí)相當(dāng)于x0為0，dx為1

第38頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.3Graph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(shí)間，因此需要將WaveformGraph的橫軸設(shè)為時(shí)間軸。

第39頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四波形Graph的數(shù)據(jù)格式第40頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第41頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第42頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

使用波形Graph顯示波形數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)第43頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四正弦和方波波型第44頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

增加偏移量輸入后的正弦和方波波型第45頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四練習(xí)2波形Graph數(shù)據(jù)顯示第46頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四波形Graph數(shù)據(jù)顯示的前面板第47頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四設(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48頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四練習(xí)3Chart和Graph的比較創(chuàng)建一個(gè)VI，用Chart和Graph分別顯示40個(gè)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生的曲線，比較程序的差別第49頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四顯示的運(yùn)行結(jié)果是一樣的。但實(shí)現(xiàn)方法和過(guò)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(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，就立刻顯示一個(gè)。而Graph在循環(huán)之外，40個(gè)數(shù)都產(chǎn)生之后，跳出循環(huán)，然后一次顯示出整個(gè)數(shù)據(jù)曲線。從運(yùn)行過(guò)程可以清楚地看到這一點(diǎn)。值得注意的還有For循環(huán)執(zhí)行40次，產(chǎn)生的40個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)組中，這個(gè)數(shù)組創(chuàng)建于For循環(huán)的邊界上（使用自動(dòng)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(guò)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(diǎn)數(shù)，外側(cè)表示數(shù)組。第50頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.3Graph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(shí)候，我們就需要采用XYGraph。其實(shí)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51頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四練習(xí)4利用XYGraph構(gòu)成利薩育圖形

如果控制X、Y方向的兩個(gè)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(shí)為圓，其他相位差是橢圓。第52頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.3Graph圖表——XYGraph1、XY兩個(gè)一維數(shù)組綁定為簇作為輸入這是最簡(jiǎn)的一種情形，Bundle函數(shù)的輸入的第一個(gè)數(shù)組為XArray，第二個(gè)數(shù)組為YArray。綁定為簇后可以直接輸入，也可以將多個(gè)簇Build為一維數(shù)組輸入實(shí)現(xiàn)多條曲線。第53頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.3Graph圖表——XYGraph2、坐標(biāo)點(diǎn)簇?cái)?shù)組作為輸入該方式將各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)綁定為簇然后作為簇?cái)?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(huì)自動(dòng)將大的數(shù)組裁剪。

第54頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.3Graph圖表——XYGraph3、時(shí)間作為X軸——利用XYGraph實(shí)現(xiàn)歷史曲線

第55頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.3Graph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(shí)，在程序框圖中會(huì)自動(dòng)添加一個(gè)VI，它的XY軸數(shù)據(jù)為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型。第56頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四強(qiáng)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(lái)反映來(lái)反映一個(gè)二維數(shù)組元素值的大小。例如可以用屏幕色彩的亮度來(lái)反映來(lái)反映一個(gè)二維數(shù)組元素值的大小。下圖就是這樣的一個(gè)例子。注意圖中的x、y軸刻度對(duì)應(yīng)的是數(shù)組行、列的序號(hào)。5.3Graph圖表5.3.4強(qiáng)度圖(IntensityGraph&Chart)第57頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.3Graph圖表5.3.4強(qiáng)度圖(IntensityGraph&Chart)第58頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第59頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四顏色梯度Color

Ramp第60頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.3Graph圖表5.3.5數(shù)字波形圖(DigitalWaveformGraph)第61頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四數(shù)字波形圖控件(DigitalWaveformGraph)第62頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四數(shù)字波形圖控件的例圖

第63頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四混和信號(hào)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(hào)圖上。連線到混和信號(hào)圖前，需要使用捆綁功能函數(shù)連線多個(gè)數(shù)據(jù)類型。第64頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四混和信號(hào)圖例子第65頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四混和信號(hào)圖例子程序框圖第66頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.43D圖形顯示控件(3DGraph)1.三維曲面(3DSurface.vi)第67頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.4三維圖形（3DGraph）2.三維曲面圖（3DSurfaceGraph）將該控件放置在前面板上的同時(shí)，在背面板也會(huì)同時(shí)出現(xiàn)一個(gè)ActiveX控件和一個(gè)VI函數(shù)3DSurface.vi。

第68頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.4三維圖形（3DGraph）3.三維參量曲面圖（3DParametricGraph）它需要3個(gè)軸的數(shù)據(jù)均為二維數(shù)組，分別決定了相對(duì)于x平面、y平面和z平面的曲面。

第69頁(yè)，共76頁(yè)，2023年，2月20日，星期