Labview 實(shí)驗(yàn)報(bào)告材料

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1、word J I A N G S U U N I V E R S I T Y 《虛擬儀器技術(shù)》 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 專 業(yè)： 測(cè)控技術(shù)與儀器 班 級(jí)： 測(cè)控1301 某某： 徐鵬 學(xué) 號(hào)： 3130302010 2015年 1月 實(shí)驗(yàn)一 熟悉LabVIEW軟件的開發(fā)環(huán)境 一、 實(shí)驗(yàn)容 1． LABVIEW啟動(dòng)的初始化界面的6個(gè)選項(xiàng)功能； 2． 熟悉創(chuàng)建應(yīng)用程序窗口的菜單條和工具條； 3． 熟悉LABVIEW的控件模板； 4． 熟悉LABVIEW的函數(shù)模

2、板； 5． 熟悉LABVIEW的工具模板。 二、 實(shí)驗(yàn)需完成的作業(yè) 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。 實(shí)驗(yàn)二 前面板設(shè)計(jì) 一、 實(shí)驗(yàn)容 1． 前面板對(duì)象設(shè)計(jì)方法和屬性配置； 2． 前面板對(duì)象的大小和顏色的變化； 3． 前面板對(duì)象位置、排列及裝飾效果的設(shè)計(jì)； 4． 前面板對(duì)象快捷鍵設(shè)置； 5． 定制前面板控件及調(diào)用控件。 二、 實(shí)驗(yàn)需完成的作業(yè) 1． 前面板控件的生成及大小顏色的改變 2． 控件的自動(dòng)排列及裝飾 3． 分配快捷鍵（附程序） 4． 自定制控件及調(diào)用 實(shí)驗(yàn)三 編輯程序代碼 一、 實(shí)驗(yàn)容 1． 代碼圖標(biāo)創(chuàng)建及調(diào)整；

3、 2． 代碼圖標(biāo)的自動(dòng)和手工連線； 3． 創(chuàng)建程序圖標(biāo)及接口板； 4． 調(diào)用子程序。 二、 實(shí)驗(yàn)需完成的作業(yè) 1． 編輯一程序，調(diào)用子程序，子程序圖標(biāo)自定義 2． 用LABVIEW的基本運(yùn)算函數(shù)編寫以下算式的程序代碼。 3． 利用攝氏溫度與華氏溫度的關(guān)系℃＝5（℉－32）/9編寫一個(gè)程序，求華氏溫度（℉為32°，64°，4°，98.6°，104°，212°時(shí)的攝氏溫度。 實(shí)驗(yàn)四 數(shù)組、簇和字符串 一、 實(shí)驗(yàn)容 1． 數(shù)組的創(chuàng)建及常用數(shù)組函數(shù)的使用 2． 簇創(chuàng)建及常用簇函數(shù)的使用 3． 字符串函數(shù)的使用 二、 實(shí)驗(yàn)需完成的作業(yè) 1． 創(chuàng)建

4、一個(gè)2行3列的二維數(shù)組控制件，為數(shù)組成員賦值如下： 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 2． 用數(shù)組函數(shù)將習(xí)題1創(chuàng)建的二維數(shù)組改為一個(gè)一維數(shù)組，成員為 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 3． 用數(shù)組函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)二維數(shù)組顯示件，成員為： 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 1.00 3.00

5、4.00 5.00 6.00 1.00 2.00 4.00 5.00 6.00 1.00 2.00 3.00 4． 用數(shù)組函數(shù)求出習(xí)題3創(chuàng)建的數(shù)組的大小 5． 編程將習(xí)題3創(chuàng)建的數(shù)組轉(zhuǎn)置為： 1.00 2.00 3.00 4.00 2.00 3.00 4.00 5.00 3.00 4.00 5.00 6.00 4.00 5.00 6.00 1.00 5.00 6.00 1.00 2.0

6、0 6.00 1.00 2.00 3.00 實(shí)驗(yàn)五 結(jié) 構(gòu) 一、 實(shí)驗(yàn)容 1． For循環(huán)結(jié)構(gòu) 2． While循環(huán)結(jié)構(gòu) 3． 選擇結(jié)構(gòu) 4． 順序結(jié)構(gòu) 5． 公式節(jié)點(diǎn) 二、 實(shí)驗(yàn)需完成的作業(yè) 1． 用For循環(huán)產(chǎn)生4行100列的二維數(shù)組，數(shù)組成員如下： 1，2，3……100 100，99，98……1 6，7，8……105 105，104，103，……6 從這個(gè)數(shù)組中提取出2行50列的二維數(shù)組，數(shù)組成員如下： 50，49，48……1 56，57，58……

7、105 2． 產(chǎn)生100個(gè)隨機(jī)數(shù)，求最小值和平均值。 3． 求100個(gè)隨機(jī)數(shù)的最大值。 4． 用隨機(jī)數(shù)函數(shù)連續(xù)產(chǎn)生0-1的隨機(jī)數(shù)，求這些隨機(jī)數(shù)的平均值達(dá)0.5時(shí)所循環(huán)的次數(shù)及時(shí)間。 5． 編程實(shí)現(xiàn)While循環(huán)，先檢查條件端口再執(zhí)行代碼。 6． 猴子吃桃子，每天吃全部桃子的一半零一個(gè)，到第10天剩一個(gè)桃子，編程求第一天猴子摘了多少桃子。 7． 編程求“水仙花數(shù)”?！八苫〝?shù)”指一個(gè)三位數(shù)，它的各位數(shù)字立方和等于它本身，例如： 實(shí)驗(yàn)六 圖形顯示 曲線圖例 刻度圖例 (Scale Legend) 圖形模板 (G

8、raph Palette) 光標(biāo)圖例 (Cursor Legend) 標(biāo)簽(Label) 說(shuō)明 (Caption) 一、 實(shí)驗(yàn)容 1． 常用的圖形顯示件Waveform Chart和Waveform Graph的功能 圖 6-1 Waveform Graph的圖形控件 數(shù)字顯示 （Digital Display） 圖 6-2 Waveform chart的圖形控件 2． 圖片子模板的使用 二、 實(shí)驗(yàn)需完成的作業(yè) 用圖片顯示子模板Picture.Ctl，畫出一臉。 三、 編程作業(yè) 1. 編程求Josephus問(wèn)題：m個(gè)小孩圍成一圈，從第一個(gè)小孩

9、開始順時(shí)針?lè)较蛎繑?shù)到第n個(gè)小孩時(shí)這個(gè)小孩就離開，最后剩下的一個(gè)小孩是勝利者。求第幾個(gè)小孩是勝利者。 2. 編程求1000的“完數(shù)”?！巴陻?shù)”指一個(gè)數(shù)恰好等于它本身的因子之和。例如 28=14+7+4+2+1 3. 創(chuàng)建一個(gè)VI，實(shí)現(xiàn)對(duì)按鈕狀態(tài)的指示和按鈕“按下”持續(xù)時(shí)間的簡(jiǎn)單計(jì)算功能，按下按鈕時(shí)，對(duì)應(yīng)的指示燈亮，對(duì)應(yīng)的數(shù)字量顯示控件中開始計(jì)時(shí)。松開按鈕時(shí)，指示燈滅，計(jì)時(shí)停止。 4. 溫度報(bào)警程序，當(dāng)溫度值大于30則報(bào)警，小于-25則退出運(yùn)行狀態(tài)。 5. 設(shè)計(jì)一評(píng)分程序，輸入不同的分?jǐn)?shù)會(huì)得到不同的評(píng)論。分?jǐn)?shù)小于60，“警告”指示燈會(huì)亮起來(lái)，同時(shí)顯示字符串

10、“你沒(méi)有通過(guò)考試！”；分?jǐn)?shù)在60~99之間，“通過(guò)”指示燈會(huì)亮起來(lái)，同時(shí)顯示字符串“你考試通過(guò)了！”；分?jǐn)?shù)為100，“恭喜”指示燈會(huì)亮起來(lái)，同時(shí)顯示字符串“你是第一名!”;如果輸入為0~100以外的數(shù)字，會(huì)有錯(cuò)誤提示，同時(shí)顯示字符串“錯(cuò)誤！”。 6. 建立一個(gè)實(shí)現(xiàn)計(jì)算器功能的VI。前面板有數(shù)字控制件用來(lái)輸入兩個(gè)數(shù)值，有數(shù)值顯示件用來(lái)顯示運(yùn)算結(jié)果。運(yùn)算方式有加、減、乘、除，可用一個(gè)滑動(dòng)條實(shí)現(xiàn)運(yùn)算方式的設(shè)定。 7. 用順序結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)值匹配：輸入1~100之間的任意1個(gè)整數(shù)，然后系統(tǒng)隨機(jī)產(chǎn)生1~100之間的整數(shù)，直到和預(yù)先輸入的整數(shù)一樣，然后輸出匹配的次數(shù)和時(shí)間。 8. 建立一

11、個(gè)VI，只用一個(gè)公式節(jié)點(diǎn)計(jì)算下面的方程。 y1=x*x*x+x*x-3*x+7 y2=x*x-m*x+b 9. 在“XY圖”控件中顯示半徑分別為1和2的同心圓。 10. 在一個(gè)波形圖表中顯示3條隨機(jī)數(shù)組成的曲線，分別用紅、綠、藍(lán)3種顏色表示，其取值圍分別為0~1、 1~5 和5~10。 實(shí)驗(yàn)一．溫度測(cè)量 實(shí)驗(yàn)原理： 1. 本實(shí)驗(yàn)的熱敏電阻阻值與溫度關(guān)系為 其中：R1、R2 為絕對(duì)溫度下T1、T2 時(shí)的電阻值（kΩ）；B：B值（K） 實(shí)驗(yàn)所用熱敏電阻 B=3470(K)，T=298K時(shí)，R=5K。與一3

12、K電阻分壓得 對(duì)上式進(jìn)行曲線擬合可近似得到溫度與電壓的線性關(guān)系 T=23.68*V-19.59 (OC) 2、熱敏電阻RT1構(gòu)成的測(cè)溫電路圖如下圖所示： 熱敏電阻RT1與R1串聯(lián)分壓，電路輸出電壓與溫度成正比。 3、測(cè)量電路輸出的模擬電壓通過(guò)U18 接口轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸入PC機(jī)，這一AD轉(zhuǎn)換功能由U18 硬件平臺(tái)提供，U18軟件的U18軟件功能模塊實(shí)現(xiàn)硬件接口的驅(qū)動(dòng)和通信及信號(hào)處理等基本功能的實(shí)現(xiàn)。 4. 如圖所示，當(dāng)溫度變大時(shí)，熱敏電阻RT1電阻變小，在分壓點(diǎn)產(chǎn)生一線性電壓，經(jīng)電壓跟隨器保持后，經(jīng)過(guò)LM324進(jìn)行一級(jí)和二級(jí)放大，輸出

13、一個(gè)正向、與溫度變化大小成正比的線性電壓。 實(shí)驗(yàn)步驟： 1．接線：用DB37電纜將實(shí)驗(yàn)板的模擬口XS1與采集卡的模擬口XS1連接。 2．調(diào)節(jié)硬件測(cè)溫電路中的RX1電位器阻值，從而調(diào)節(jié)輸入信號(hào)幅度和電路的放大倍數(shù)，確定電路的電壓輸出幅度與溫度變化之間的比例關(guān)系。 3．最終結(jié)果是：當(dāng)溫度升高時(shí)，響應(yīng)的電壓顯示曲線也響應(yīng)增大；反之亦然，當(dāng)溫度降低時(shí)，響應(yīng)的電壓顯示曲線也響應(yīng)減小。 4．利用labview 軟件的設(shè)計(jì)平臺(tái)及U18提供的功能模塊，設(shè)計(jì)溫度監(jiān)測(cè)及顯示用虛擬儀器。 軟件流程: 初始化設(shè)備 初始化AD部件 讀取模擬口CH0數(shù)據(jù)

14、 數(shù)據(jù)處理 釋放AD部件 N 是否結(jié)束 Y 釋放設(shè)備 說(shuō)明：由于電路中反饋大于1，所以在數(shù)據(jù)處理時(shí)中，a應(yīng)大于23.68，通過(guò)調(diào)節(jié)RX1校正。 Labview面板圖： Labview流程圖： 思考題：怎樣確定溫度為實(shí)際實(shí)時(shí)溫度？ 將熱敏電阻置于常溫下，運(yùn)行程序得到溫度值與實(shí)際溫度比較，將熱敏電阻升到一定溫度，保持恒定，得到另一溫度值并與實(shí)際溫度比較，如果兩次溫度都相同，則此程序可以實(shí)時(shí)檢測(cè)溫度值。（實(shí)際溫度可用家用溫度顯示計(jì)觀察得到） 實(shí)驗(yàn)五. 模擬電梯工作

15、（步進(jìn)電機(jī)） 實(shí)驗(yàn)原理： 1. 本實(shí)驗(yàn)使用的步進(jìn)電機(jī)用直流+12V 電壓，電機(jī)線圈由A、/A、B、/B 四相組成。 2. 驅(qū)動(dòng)方式為四相四拍方式,各線圈通電順序如下表。表中首先向A 線圈輸入驅(qū)動(dòng)電流，接著/A、B、/B 線圈驅(qū)動(dòng)，最后又返回到A 線圈驅(qū)動(dòng)，按這種順序切換，電機(jī)軸按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。若通電順序相反，則電機(jī)軸按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。（注：為提高步進(jìn)電機(jī)負(fù)載能力和運(yùn)行平穩(wěn)可使用四相八拍驅(qū)動(dòng)方式。） 四相四拍 0 1 2 3 4 5 6 7 A 1 1 0 0 0 0 0 1 /A 0 1 1 1 0 0 0 0 B

16、 0 0 0 1 1 1 0 0 /B 0 0 0 0 0 1 1 1 四相八拍 3．電路原理圖:a.步進(jìn)電機(jī)的原理圖 DO3-DO6分別控制電機(jī)的四相，“1”代表該相加電流工作?；魻栐1-T8 檢測(cè)旋轉(zhuǎn)臂的位置，旋轉(zhuǎn)臂上帶有一磁鋼，當(dāng)霍爾元件輸出為“0”代表旋轉(zhuǎn)臂到了它的上方，經(jīng)74HC14整形反向后，連接至DI0— DI7，即當(dāng)DI0— DI7 某一位檢測(cè)到“1”的時(shí)候代表旋轉(zhuǎn)臂到了某一霍爾元件的上方。 實(shí)驗(yàn)步驟： 1．接線

17、：用電纜將實(shí)驗(yàn)板數(shù)字口XS2與采集卡數(shù)字口XS2連接。 2．調(diào)試與結(jié)果：控制DO3－DO6使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)霍爾元件檢測(cè)到磁鋼時(shí)，對(duì)應(yīng)的LED點(diǎn)亮，并通過(guò)U18的DI0-DI7傳入PC，經(jīng)處理后控制U18的DO7~DO13端的高或低電平狀態(tài)，通過(guò)數(shù)碼管顯示對(duì)應(yīng)數(shù)值。 3．軟件設(shè)計(jì)：用labview 編程來(lái)模擬8 層電梯的工作過(guò)程。 初始化設(shè)備 驅(qū)動(dòng)方式 TURE FALSE 四相四拍 四相八拍 依序輸出至DO3-DO6控制步進(jìn)電機(jī) 讀入DI0-DI7的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為整型A A=0? 樓層N不變 Y N=log2A+1 七段譯碼輸出至DO7-DO14 是否結(jié)束 釋

18、放設(shè)備 Y N 軟件流程 說(shuō)明：步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)可采用for loop嵌套CASE實(shí)現(xiàn)。 Labview面板圖： Labview流程圖 思考題：理解四相四拍、四相八拍的含義？ 四相是說(shuō)步進(jìn)電機(jī)中有四組線圈。四拍是說(shuō)步進(jìn)電機(jī)A，B，C，D四組線圈的通電時(shí)序，四拍的驅(qū)動(dòng)正轉(zhuǎn)通電順序?yàn)锳-B-C-D-A-B-C-D-A-……循環(huán)往復(fù)，-A-B-C-D-四拍為一個(gè)循環(huán)周期。八拍的通電時(shí)序，A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。 22 / 23