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1、第二章第二章 LabVIEW开发环境介绍开发环境介绍及编程入门及编程入门 主要内容l2.1LabVIEW概述l2.2LabVIEW的编程环境l2.3LabVIEW编程入门2.1 2.1 LabVIEWLabVIEW 概述概述 什么是LabVIEW LabVIEW 软件的特点 LabVIEW的应用 什么是LabVIEW?LabVIEW(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench,实验室虚拟仪器工程平台)是美国 NI 公司推出的一种基于 G 语言(Graphics Language,图形化编程语言)的虚拟仪器软件开发工具。LabVIEW 软件的特
2、点（一）l所见即所得所见即所得”的可视化技术建立人机界面。的可视化技术建立人机界面。l采用数据流采用数据流编编程模式，是能程模式，是能够够同同时时运行多个程序的多运行多个程序的多任任务务系系统统。l提供了丰富的提供了丰富的用于用于数据采集、分析、数据采集、分析、表达及数据存储表达及数据存储的的函数库。函数库。l提供如设置断点、单步运行提供如设置断点、单步运行,高亮执行高亮执行等调试等调试工具工具,使使程序的调试和开发更为便捷。程序的调试和开发更为便捷。l内置内置了了 PCIPCI、DAQDAQ、GPIBGPIB、PXIPXI、VXIVXI、RS-232 RS-232 和和 RS RS 485
3、485 在内的各种仪器通信总线标准的所有功能函数在内的各种仪器通信总线标准的所有功能函数,支持数据采集卡和支持数据采集卡和GPIBGPIB、串口设备串口设备、VXIVXI仪器仪器、PLCPLC、工业现场总线以及用户特殊的硬件板卡。工业现场总线以及用户特殊的硬件板卡。LabVIEW 软件的特点（二）l具有具有强强大的外部接口能力，可以大的外部接口能力，可以实现实现 LabVIEW LabVIEW 与外部的与外部的应应用用软软件件(如如Word,ExcelWord,Excel等等)、C C语语言言、Windows API Windows API、MATLABMATLAB等等编编程程语语言之言之间间
4、的通信。的通信。l强强大的大的 Internet Internet 功能功能,内置了便于内置了便于应应用用TCP/IPTCP/IP、DDEDDE、Active X Active X 等等软软件件标标准的准的库库函数。函数。支持常用网支持常用网络协议络协议,方便网方便网络络、远远程程测测控控仪仪器器的开的开发发。l支持多操作系支持多操作系统统平台平台可直接移植到其它平台上可直接移植到其它平台上 LabVIEW的应用l应用于生产检测l应用于研究和分析l应用于过程控制和工业自动化l应用于机器监控 2.2 LabVIEW 2.2 LabVIEW 编程环境编程环境 LabVIEW7.0启动画面（演示）前
5、面板和框图窗口主菜单栏简介快捷工具栏简介LabVIEW的操作模板工具模板（Tools Palette）控制模板(Controls Palette)功能模板(Functions Palette)VI 基本组成*程序前面板：交互式的用户界面*框图程序：是程序源代码，用模块代替 普通函数。*图标/连接器（子VI）：可被高级VI调用 的VI课堂小结l本堂课主要介绍了，测试技术及虚拟仪器的概述。同时介绍了LabVIEW及其开发环境。2.3 LabVIEW编程入门编程入门 （如何建立一个（如何建立一个VI）2.3.1 前面板设计前面板设计 2.3.2 构建程序框图构建程序框图 2.3.3.如何建立子如何建
6、立子VI（编辑图标编辑图标/连接器）连接器）2.3.3 学习程序调试技术学习程序调试技术l例21：储液罐状态监控系统要求：1、监测一个储液罐的实际液位、温度、进口压力、出口压力2、用曲线图显示被测量液位随时间的变化情况3、液位超标时用指示器报警4、手动和自动两种方式调节储液罐的液位高度5、用调节步长按钮决定自动调节的快慢程度6、设计储液罐状态监控系统前面板2.3.1 程序前面板设计前面板控件分类：控制件（Controls）：类似于仪器的输入器件，为框图程序提供数据。显示件（Indicators）：类似于仪器的输出器件，显示通过框图程序采集或产生的数据。控制件与显示件的区别l数据流方向相反l控制
7、件的接线端子在右侧，而显示件的在左侧l在程序框图中，控制件端口边框粗，而显示件的边框细。注：控制件和显示件之间可以相互转换。前面板设计的主要问题l一、控件设置l二、控件布置l三、定制控件一 控件的设置l如何调出控件的快捷菜单：A:利用鼠标右键。B:利用工具模板的快捷菜单工具。右图为压力表的快捷菜单属性对话框设置数据范围设置刻度设置数据格式与精度设置布尔量的设置l以例21的报警指示灯为例；其调入前面板时的缺省状态不一定能满足程序设计要求，需要对其进行设置。外观设置主要是设置指示灯开关两种状态下的颜色。布尔量的动作方式设置快捷键的设置（演示）编辑键盘焦点顺序其他设置l缺省值设置l可见性设置l颜色设
8、置：利用调色工具l图片调用l颜色梯度条设置二、前面板控件的布置l替换与删除（replace）l改变控件的大小和控件比例化l控件的排列l组合与锁定控件改变控件的大小和控件比例化l改变大小：l控件比例化：控件的大小随前面板的尺寸变化方法：选中后，使用EditScaleObjectWithPanel注意：当前面板恢复时，比例化控件不一定能准确恢复原来的尺寸；比例化控件缩放时其他控件与它的相对位置不变；比例化控件的缩放遵循控件尺寸变化的一般约定。控件排列l对齐控件l分布控件网格的应用组合与锁定控件组合与锁定控件的菜单都在工具条的Reorder按钮下l组合控件（Group命令/Ungroup）l锁定控件
9、（Lock命令/Unlock）为防止设计好的VI控件被意外修改 l控件层叠三、如何定制控件l创建自定义控件打开定制控件面板的方法有两种。l通过新建对话框打开。l在前面板控件上选中一个控件，使用快捷菜单命令AdvancedCustomize，会看到处于编辑状态的控件定制。定制图标2.3.2 程序框图设计l程序框图内的对象节点端子连线l软件设计框图程序构成三要素l节点：是程序执行元素，类似于传统文本编程语言程序中的语句、操作符、函数或者子程序。l端口：是在框图程序和前面板之间或者在框图程序的节点之间进行数据传输的接口。l连线：连线是输入和输出端子间的数据通道，代表程序执行过程中的数据流。类似于普通
10、程序中的参数节 点l函数节点Functions、SubVI（图标和可扩展节点）l结构 有顺序结构、选择结构、For循环和While循环几种结构。公式节点和表达式节点是两种特殊的结构l属性节点用于设置对象属性端 口l控件端口图标端口数据类型端口l节点端口节点连线的位置，即数据传输的端点l结构端口l常数连 线l线型LabVIEW用连线的形状和连线的颜色表示不同的数据类型l手工连线常用方式l自动布线帮助合理布置连线l自动连线可以自动为放进框图的对象连线l错误连线数据类型不对或数据流方向错误 软件设计软件的层次结构l帮助我们了解软件层次结构的一个图形工具是LabVIEW的层次结构窗口如何建立SubVI
11、l构造一个子VI主要的工作就是定义它的图标和联接器（端口面板）l建立子VI的两种方式直接建立选择部分，利用Edit菜单中的CreateSubVI命令连接器（端口面板）设置l定义端口面板 方法是，用鼠标右键单击面板窗口中的图标窗口，在快捷菜单中选择Show Connectorl建立端口与控件的连接子VI端口参数重要程度的划分通 过 端 口 对 应 的 快 捷 菜 单 中 的 ThisConnectionIs命令，分三种ll必要参数Requiredll建议参数Recommendedll可选参数Optional 图标/连接器l图标/连接器是子VI被其它VI调用的接口。图标是子VI在其它程序框图中被调
12、用的节点表现形式；连接器则表示节点数据的输入/输出端点，就象一个函数调用的参数。连接器端口与前面板的控制或显示一一对应。VIVI程序的编辑与调试程序的编辑与调试 VI的编辑：的编辑：对象的选择、移位、删除、复制、标注、对象的选择、移位、删除、复制、标注、连线连线、坏线删除、对象排列、大小改变、坏线删除、对象排列、大小改变、颜色改变、故障定位等颜色改变、故障定位等 程序运行：程序运行：连续、单步、高亮、探针工具的使用连续、单步、高亮、探针工具的使用LabVIEW在线帮助l上下文相关帮助窗口上下文相关帮助窗口 l目录和索引目录和索引l浏览电子手册浏览电子手册数据流编程概念l在G语言中程序的执行是依
13、靠数据沿规定路径传递来控制的，这种数据传递称为数据流。（演示）对一个节点而言，只有当它的所有输入端口上的数据都成为有效数据时，它才能被执行。当节点程序运行完毕后，它才把结果数据送给所有的输出端口，使之成为有效数据，并且数据很快从源送到目的端口。习题习题：1.1.创创建建一一个个 VI VI 程程序序，比比较较两两个个数数,如如果果其其中中一一个个数数大大于于或或等等于于另另一一个个数数，则则 LED LED 点点亮亮。(提提 示示：使使用用功功能能模模板板中中的的 Comparison Comparison 子子模模板板-Greater Greater or or Equal?Equal?函函
14、数数),),VI VI 命命名名为为 CompareCompare.vi.vi2.2.创创建建一一个个VIVI程程序序,该该程程序序完完成成的的功功能能是是：产产生生一一个个 0.0 0.0 10.0 10.0 的的随随机机数数与与10.010.0相相乘乘,然然后后通通过过一一个个VIVI子子程程序序将将积积与与100100相相加加后后开开方方,将将结结果输出显示。果输出显示。本章小结本章小结 1 1。LabVIEW LabVIEW 开发环境开发环境：3 3个模板个模板：工具模板、控制模板和功能模板工具模板、控制模板和功能模板 2 2个工作窗口个工作窗口：前面板开发窗口和流程图编辑窗口前面板开发窗口和流程图编辑窗口 2 2。前面板主要构成对象：。前面板主要构成对象：控制器：是用户输入数据到程序的接口控制器：是用户输入数据到程序的接口 显示器：用于显示显示器：用于显示VIVI程序生成的数据程序生成的数据 3。程序构成：程序构成：端口（节点之间数据传送的接口）端口（节点之间数据传送的接口）节点（对数据流进行变换，对应节点（对数据流进行变换，对应C C源语言的函数）源语言的函数）连线（以颜色区分数据线上的数据类型）连线（以颜色区分数据线上的数据类型）