虚拟仪器应用

出版说明

前言

第1篇 LabVIEW基本使用

项目1 认识LabVIEW

1.1 任务1 认识虚拟仪器

1.1.1 虚拟仪器简介

1.1.2 LabVIEW简介

1.2 任务2 认识VI

1.2.1 VI简介

1.2.2 VI的组成

1.2.3 VI的前面板

1.2.4 VI的程序框图

1.2.5 VI的图标和连线板

1.3 任务3 创建VI

1.3.1 创建一个简单的VI

1.3.2 子VI的创建和调用

1.4 任务4 数据流和运行及调试VI

1.4.1 数据流

1.4.2 运行及调试VI

1.5 思考题

项目2 认识LabVIEW中的数据类型

2.1 任务1 字符串型数据操作

2.1.1 认识控件与函数选板

2.1.2 字符串的显示方式

2.1.3 日期时间的显示

2.2 任务2 数值型数据操作

2.2.1 认识控件与函数选板

2.2.2 数值属性

2.2.3 数值表示法

2.2.4 用随机数产出模拟温度

2.2.5 比较函数

2.2.6 温度的比较与警示

2.3 任务3 布尔型数据操作

2.3.1 认识控件与函数选板

2.3.2 机械动作

2.3.3 简单的布尔操作

2.3.4 温度报警程序设计

2.4 任务4 数组和簇操作

2.4.1 认识控件与函数选板

2.4.2 创建数组

2.4.3 数组的大小和索引运算

2.4.4 创建和使用簇

2.4.5 簇的编号与排序

2.5 任务5 波形数据操作

2.5.1 认识控件与函数选板

2.5.2 波形图表

2.5.3 波形图

2.5.4 XY图

2.6 思考题

项目3 应用结构设计程序

3.1 任务1 应用For循环编写VI

3.1.1 设计循环计数器

3.1.2 利用For循环创建二维数组

3.1.3 移位寄存器的使用

3.2 任务2 应用While循环设计VI

3.2.1 设计复数运算VI

3.2.2 设计温度转换与报警VI

3.2.3 设计循环累加器

3.3 任务3 应用条件结构设计VI

3.3.1 设计数值选择输出VI

3.3.2 编写水果总价计算VI

3.4 任务4 应用顺序结构设计VI

3.4.1 顺序结构

3.4.2 编写顺序点亮指示灯VI

3.5 任务5 应用事件结构设计VI

3.5.1 事件结构

3.5.2 编写指示灯状态控制VI

3.6 思考题

项目4 数据的读写与存储

4.1 任务1 存取文本文件

4.2 任务2 存取二进制文件

4.3 任务3 存取电子表格文件

4.4 任务4 存取波形文件

4.5 任务5 存取TDMS文件存储

4.6 思考题

项目5 构成基础虚拟仪器系统

5.1 任务1 构建虚拟仪器测控系统

5.1.1 选择传感器

5.1.2 选择数据采集硬件

5.1.3 选择仪器总线

5.1.4 选择系统处理器

5.1.5 选择仪器驱动

5.1.6 选择系统应用开发软件

5.2 任务2 学习数据采集驱动程序DAQmx

5.2.1 NI-DAQmx简介

5.2.2 学习DAQmx常用函数

5.3 任务3设计DAQmx采集与生成VI

5.4 思考题

第2篇 基于LabVIEW的测控系统

项目6 交通灯控制系统

6.1 项目描述

6.1.1 项目目标

6.1.2 任务要求

6.1.3 实验环境

6.2 任务1 学习使用nextboard和nextpad

6.3 任务2 设计控制系统的前面板

6.3.1 布置前面板

6.3.2 设计交通灯控件

6.3.3 制作表格

6.3.4 用For循环实现倒计时显示

6.4 任务3 实现交通灯控制的逻辑功能

6.5 任务4 设计交通灯控制系统

6.5.1 数字信号的输出

6.5.2 交通灯控制系统的程序框图

6.6 任务5 系统调试、运行及测试

6.7 思考题

项目7 温度预警系统

7.1 项目描述

7.1.1 项目目标

7.1.2 任务要求

7.1.3 实验环境

7.2 任务1 设计系统前面板

7.3 任务2 采集温度信号

7.3.1 模拟信号采集

7.3.2 热电偶温度采集程序

7.4 任务3 分析处理温度信号

7.4.1 转换温度信号

7.4.2 温度信号的分析比较

7.5 任务4 调试及测试系统

7.6 思考题

项目8 智能电子秤的设计与应用

8.1 项目描述

8.1.1 项目目标

8.1.2 任务要求

8.1.3 实验环境

8.2 任务1 制作按钮与数码管

8.2.1 制作按钮

8.2.2 制作数码管

8.3 任务2 设计电子秤前面板

8.4 任务3 设计质量换算子VI

8.5 任务4 采集质量数据

8.5.1 状态机的基本架构

8.5.2 用状态机实现数据采集功能

8.5.3 实现去皮功能

8.6 任务5 调试及测试系统

8.7 思考题

项目9 电动自行车模拟系统

9.1 项目描述

9.1.1 项目目标

9.1.2 任务要求

9.1.3 实验环境

9.2 任务1 自定义控件和设计前面板

9.2.1 自定义控件

9.2.2 设计前面板

9.3 任务2 转速控制与测量

9.4 任务3 利用事件结构设计程序

9.5 任务4 运行、调试及测试

9.6 思考题

项目10 自动门控制仿真系统

10.1 项目描述

10.1.1 项目目标

10.1.2 任务要求

10.1.3 实验环境

10.2 任务1 设计前面板

10.2.1 图片下拉列表

10.2.2 前面板外观

10.3 任务2 测量步进电动机角度

10.3.1 使用编码器

10.3.2 使用计数器

10.3.3 编码器的角度测量

10.4 任务3 控制步进电动机正、反转

10.4.1 步进电动机

10.4.2 使用DO端子驱动步进电动机转动

10.5 任务4 设计自动门控制系统

10.5.1 基于状态机的状态设计

10.5.2 等待状态

10.5.3 创建任务状态与停止DAQ

10.5.4 开门状态

10.5.5 关门状态

10.6 任务5 调试及测试系统

10.6.1 硬件搭建

10.6.2 调试及测试

10.7 思考题

第3篇 虚拟仪器的综合设计

项目11 CPU智能散热模拟系统

11.1 项目描述

11.1.1 项目目标

11.1.2 任务要求

11.1.3 任务分析

11.2 任务1 设计前面板

11.2.1 前面板的设计要求

11.2.2 前面板的参考设计

11.3 任务2 设计程序框图

11.3.1 程序框图的设计要求

11.3.2 程序框图的参考设计

11.4 任务3 运行、调试及测试

11.4.1 硬件搭建

11.4.2 调试及测试系统

11.5 思考题

项目12 智能窗帘模拟系统

12.1 项目描述

12.1.1 项目目标

12.1.2 任务要求

12.1.3 任务分析

12.2 任务1 设计前面板

12.3 任务2 设计程序框图

12.4 任务3 运行、调试及测试

12.5 思考题

项目13 数字存储式录音系统

13.1 项目描述

13.1.1 项目目标

13.1.2 任务要求

13.1.3 任务分析

13.2 任务1 设计前面板

13.3 任务2 设计程序框图

13.3.1 系统流程图

13.3.2 系统架构

13.3.3 声音数据采集与回放

13.4 任务3 运行、调试及测试

13.4.1 硬件搭建

13.4.2 调试及测试系统

13.5 思考题

项目14 模拟油门控制系统

14.1 项目描述

14.1.1 项目目标

14.1.2 任务要求

14.1.3 任务分析

14.2 任务1设计前面板

14.3 任务2设计程序框图

14.4 任务3运行、调试及测试

14.5 思考题

参考文献

《虚拟仪器应用/全国高等职业教育规划教材》以LabVIEW（2011及以上版本）为蓝本，通过理论与实践一体化项目的形式，深入浅出地介绍了虚拟仪器的体系结构及LabVIEW的编程方法。《虚拟仪器应用/全国高等职业教育规划教材》全书由三个部分14个项目组成，内容包括LabVIEW基本使用、基于LabVIEW的测控系统、虚拟仪器综合设计项目三部分，其中的第一部分，通过5个项目学习LabVIEW的基本使用；第二部分以基于PC-DAQmx虚拟仪器系统为内容，由5个独立的测控项目构成，项目内容由简单到复杂。从硬件构成到软件实现以及系统调试等，都进行了详细介绍；第三部分为4个综合设计项目，给出项目要求等信息，要求学生根据前两部分的内容自己设计测控系统，并给出参考设计。教材内容由浅入深、由简单到复杂；有边学边做内容，也有自己设计内容；教学中可调动学生积极性、激发学生求知欲和探索精神。每个项目的完成能使他们获得很大成就感，增强自信心和工程意识。《虚拟仪器应用/全国高等职业教育规划教材》中每个项目的硬件构成介绍详细，读者可以自己搭建；源程序可以光盘形式提供。
　　《虚拟仪器应用/全国高等职业教育规划教材》可作为高职高专类院校、成人高等学校及本科院校举办的二级职业技术学院和民办高校电子、电气等电类专业的教材，也可供虚拟仪器的初学者参考。