基于labview的鬧鐘課程設(shè)計

PAGEPAGE0目錄1目的及基本要求 12鬧鐘原理 13鬧鐘設(shè)計 23.1時間設(shè)置模塊 23.2格式化日期/時間 23.3小睡延遲功 33.4鬧鐘設(shè)置 33.5觸發(fā)模塊 43.6音樂播放模塊 53.7鬧鐘的總體設(shè)計 73.8設(shè)計中遇到的問題 94運行結(jié)果 94.1初始界面 104.2設(shè)置時間 114.3設(shè)置鈴音 124.4鬧鈴響起 13參考文獻 141目的及基本要求熟悉LabVIEW開發(fā)環(huán)境，掌握基于LabVIEW的虛擬儀器原理、設(shè)計方法和實現(xiàn)技巧，運用專業(yè)課程中的基本理論和實踐知識，采用LabVIEW開發(fā)工具,實現(xiàn)Labview實現(xiàn)鬧鐘程序的設(shè)計和仿真。此次設(shè)計是基于labview的軟件仿真設(shè)計，仿真一個鬧鐘使它具有定點報時的功能，硬件需求是一臺安裝該軟件的電腦，軟件設(shè)計需要實現(xiàn)它的所有功能包括以下：1.可以顯示系統(tǒng)時間，通過和系統(tǒng)連接獲得。2.可以顯示鬧鐘定時的時間，該時間可以手動設(shè)置，定時后的時間可以修改，整點報時。3.鬧鐘具有小睡延時功能，過一定時間可再次響起。4.當設(shè)定時間和系統(tǒng)時間相等時，觸發(fā)鬧鈴鈴聲，還可以手動停止鬧鈴或者自動停止。2鬧鐘原理為保證數(shù)字鐘的精度，時間的獲取可直接獲取系統(tǒng)時間，并通過相應(yīng)的系統(tǒng)函數(shù)轉(zhuǎn)換為年月日，時分秒等信息。由于轉(zhuǎn)換后的時間信息為數(shù)字，為直觀地通過布爾類型顯示，需要進行譯碼操作，譯碼操作的完成可通過獨立的子VI完成，方便主程序調(diào)用。為實現(xiàn)鬧鐘功能，需要有鬧鐘時間設(shè)置和鬧鐘提醒模塊。為了直觀地模仿數(shù)字鐘的時間設(shè)置，在程序中不提供數(shù)字輸入的相關(guān)控件，而是通過布爾類型的按鈕完成。當鬧鐘設(shè)置開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)時，此時按下時、分設(shè)置按鈕，相應(yīng)的鬧鐘時間可以被調(diào)整。鬧鐘設(shè)置模塊也通過獨立的子VI完成。程序運行期間會比較系統(tǒng)時間和設(shè)置的鬧鐘時間，當鬧鐘開關(guān)處于開啟狀態(tài)且鬧鐘時間到來時，指示燈會亮起，并且會發(fā)出警報聲。如不關(guān)閉鬧鐘開關(guān)，提醒時間會持續(xù)兩分鐘。時間設(shè)置模塊主要由while循環(huán)中的輸入控件和顯示控件來實現(xiàn)，設(shè)置完成后通過與非門來最終完成設(shè)置。使用格式化日期/時間字符串器件通過時間格式代碼%h；%m來定義時間的格式為小時和分鐘。當系統(tǒng)時間和時間相同時，程序調(diào)用鈴音文件，鬧鈴響起，過一分鐘后停止或按停止按鈕結(jié)束鬧鈴。圖7鬧鐘觸發(fā)模塊注釋：圖8字符串/字符轉(zhuǎn)換函數(shù)字符串/字符轉(zhuǎn)換函數(shù)功能：使數(shù)字轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)組組成的字符串，至少為寬度個字符，還可以適當?shù)恼箤?。如?shù)字為浮點數(shù)或定點數(shù)，轉(zhuǎn)換之前可輸入64位整數(shù)。3.6音樂播放模塊使用了條件結(jié)構(gòu)，當條件為真時，即鬧鐘被觸發(fā)，該模塊進入工作。鬧鈴響后，有三種模式，用事件結(jié)構(gòu)器件來解決，分為鬧鐘停止模式，超時模式和退出鬧鐘模式，接線如圖9所示。圖9音樂模塊注釋：圖10文件i/o和函數(shù)文件i/o和函數(shù)功能說明：是基礎(chǔ)軟件包，用于創(chuàng)建新路徑。名稱或相對路徑是添加之路徑的新路徑的成分，如名稱相對路徑為空字符串或無效，函數(shù)可添加的路徑。如基路徑為空，名稱或相對路徑必須為絕對路徑。3.7鬧鐘的總體設(shè)計鬧鐘前面板如圖11所示。圖11鬧鐘前面板 鬧鐘總接線圖如圖12所示。圖12鬧鐘總圖3.8設(shè)計中遇到的問題因為以前重來都沒接觸過labview的相關(guān)科目，上手覺得很陌生，簡單的功能還比較容易理解，只要遇到難得要求就很難理解，理解時候會花費較長時間。設(shè)計鬧鐘期間，由于對編程軟件的不熟悉，導致在找相關(guān)控件時花費了許多時間，而且常常找到的是錯誤的控件，這直接造成程序運行失誤。這一點在熟悉軟件之后，好了很多。其次，在熟悉設(shè)計原理的時候，由于對相關(guān)邏輯關(guān)系以及函數(shù)關(guān)系的不太熟悉。后期，在總體完成電子時鐘的設(shè)計后，基本功能都得到了實現(xiàn)，但是一直顯得不太美觀。鬧鐘鐘功能很簡單，實現(xiàn)起來也很簡單，但要做得美觀、簡潔卻不那么容易。比如讓其顯示更多生動的字體，在一個小窗口里實現(xiàn)更多的動畫。程序要實現(xiàn)豐富的內(nèi)容及完美的界面主要還是要靠扎實的基礎(chǔ)，掌握各控件的使用及各類型的模塊間的轉(zhuǎn)換。本來把本次課程設(shè)計的界面顯示做成各種字體的，但由于時間及能力的關(guān)系，沒有做得更好。這一點很遺憾，但愿有機會可以彌補。經(jīng)驗總結(jié)：要學好一門語言，需要長時間的練習，不斷的磨練，發(fā)現(xiàn)自己不擅長的地方，通過理解他們的連接圖，重而達到學習與積累的目的。短時間的學習是不會做真正地理解這門課程的。因此，以后若是有機會，要重基礎(chǔ)的地方學起。4運行結(jié)果4.1初始界面圖13初始化前狀態(tài)：兩個指示燈都是熄滅的，系統(tǒng)沒有進行時間初始化，鬧鈴時間沒有設(shè)置，沒有饋送鬧鈴音樂。4.2設(shè)置時間圖14時間設(shè)置設(shè)置過程：運行程序，點擊圖13的完成按鈕，再點擊時間設(shè)置按鈕，進入圖9界面。分別點擊小時和分鐘按鈕進行時間設(shè)置，再按確定按鈕，就完成對時間設(shè)置。4.3設(shè)置鈴音圖15鈴音設(shè)置設(shè)置過程：首先，去下載wav格式的音樂鈴聲，點擊圖13中的白色箭頭，再在文件夾里面選擇自己喜歡的鈴音，再按確定按鈕。就會進入圖15界面，完成鈴音的設(shè)置。4.4鬧鈴響起圖16鈴音響起狀態(tài)：系統(tǒng)時間達到設(shè)置時間，兩個指示燈同時亮，電腦傳來設(shè)置鈴音音樂。一分鐘之后，音樂自動停止，兩燈再次熄滅，也可以按退出鬧鐘按鈕進行終止鬧鐘。參考文獻[1]labview入門與提高.趙品編著.人民郵電出版社.2000.11[2]labview高級應(yīng)用.趙品編著.人民郵電出版社.2000.11[3]labview印刷電路板設(shè)計教程.肖玲妮編著.清華大學出版社.2003.8[4]labview完全自學手冊.龍馬工作室編著.人民郵電出版社.2005.10.2[5]虛擬儀器設(shè)