走進(jìn)LabVIEW圖形化編程

1、1走進(jìn)走進(jìn)LabVIEW圖形化編程圖形化編程3您將會從本次課程中掌握：您將會從本次課程中掌握： 虛擬儀器技術(shù)理念 LabVIEW開發(fā)環(huán)境與基本操作 使用LabVIEW構(gòu)建溫度監(jiān)控系統(tǒng) LabVIEW模塊與工具包 更多學(xué)習(xí)資源4以以LabVIEW為核心的虛擬儀器技術(shù)為核心的虛擬儀器技術(shù)自動化測試自動化測試 工業(yè)控制工業(yè)控制嵌入式設(shè)計(jì)嵌入式設(shè)計(jì)軟件自定義軟件自定義模塊化模塊化 I/O5應(yīng)用案例：波音公司客機(jī)噪聲定位系統(tǒng)應(yīng)用案例：波音公司客機(jī)噪聲定位系統(tǒng)應(yīng)用應(yīng)用波音公司使用LabVIEW與9臺PXI機(jī)箱實(shí)現(xiàn)超過300通道振動信號的同步采樣與分析，成功降低了客機(jī)起飛時的噪聲NI 產(chǎn)品產(chǎn)品LabVIEW

2、, PXI“使用NI軟硬件平臺，我們成功構(gòu)建在多臺機(jī)箱間分布的高性能，低成本的靈活性振動信號采集系統(tǒng)，通道間實(shí)現(xiàn)緊密同步，并可以提供更多通道的擴(kuò)展性。“ - James Underbrink, 波音公司聲音振動與污染試驗(yàn)室6應(yīng)用案例：奧運(yùn)鳥巢體育場結(jié)構(gòu)監(jiān)測應(yīng)用案例：奧運(yùn)鳥巢體育場結(jié)構(gòu)監(jiān)測應(yīng)用應(yīng)用基于LabVIEW與CompactRIO平臺，對2008北京奧運(yùn)體育場進(jìn)行連續(xù)時間振動監(jiān)測，包括結(jié)構(gòu)模型驗(yàn)證、監(jiān)測突發(fā)事件等工作。NI 產(chǎn)品產(chǎn)品LabVIEW, CompactRIO“不到一年的時間里，我們以LabVIEW和CompactRIO為計(jì)算平臺實(shí)現(xiàn)了一個嵌入式監(jiān)測系統(tǒng)，其在準(zhǔn)確度、價(jià)格以及靈活

3、性等方面的競爭力是無與倫比的。 ” Chrise Mcdonald CGM 工程公司. . .Kinemetrics Seismic SensorscRIO7什么是什么是LabVIEW?8 圖形化的多線程編程方式和用戶界面 高效、方便地實(shí)現(xiàn)采集、分析和顯示數(shù)據(jù) 大量的內(nèi)置函數(shù)用于I/O,視覺,運(yùn)動,和控制 支持多核技術(shù) NI LabVIEW 圖形化的開發(fā)環(huán)境圖形化的開發(fā)環(huán)境920052006200320041998200019931997199019921986LabVIEW 1.0MacintoshLabVIEW 2.0編譯語言程序LabVIEWSun, WindowsLabVIEW 3.0

4、多平臺LabVIEW 4.0專業(yè)化開發(fā)LabVIEW 6i聯(lián)網(wǎng)LabVIEW 5.0實(shí)時LabVIEW 7 ExpressPDA 和 FPGALabVIEW嵌入式和 DSPLabVIEW 8.20簡體中文版LabVIEW 8分布式智能 持續(xù)持續(xù)20多年的創(chuàng)新與發(fā)展多年的創(chuàng)新與發(fā)展LabVIEW 8.5多核處理器狀態(tài)圖模塊20072008LabVIEW 8.6引領(lǐng)并行技術(shù)時代的編程標(biāo)準(zhǔn)10持續(xù)持續(xù)20多年的創(chuàng)新和發(fā)展多年的創(chuàng)新和發(fā)展200520062003199820001993199719901986LabVIEW 1.0MacintoshLabVIEW 2.0編譯語言程序LabVIEW 3.

5、0多平臺LabVIEW 4.0專業(yè)化開發(fā)LabVIEW 6i網(wǎng)絡(luò)技術(shù)LabVIEW 5.0實(shí)時技術(shù)LabVIEW 7 ExpressPDA 和 FPGALabVIEW 8.2020周年紀(jì)念版簡體中文版LabVIEW 8分布式智能2008LabVIEW 8.6多核、FPGA、無線2009LabVIEW 200911中國地區(qū)數(shù)據(jù)采集和儀器控制領(lǐng)域最常用的軟件中國地區(qū)數(shù)據(jù)采集和儀器控制領(lǐng)域最常用的軟件Error: 4.5%Reed機(jī)構(gòu)2005年調(diào)研結(jié)果12LabVIEW 編程環(huán)境編程環(huán)境13LabVIEW 開發(fā)環(huán)境開發(fā)環(huán)境“VI” = 程序 or 子函數(shù)“前面板” = 用戶界面“程序框圖” = 代碼

6、14LabVIEW 控件控件 旋鈕 波形圖表 按鈕 數(shù)字顯示器 滑竿 溫度計(jì) 自定義控件前面板前面板15查找前面板控件查找前面板控件or 在前面板右鍵鼠標(biāo) 按層次瀏覽控件 按 啟動“快速放置” 根據(jù)控件名搜索控件選板控件選板控件控件 “快速放置快速放置”前面板前面板16標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) VI 與與 Express VI程序框圖程序框圖Configuration BasedExpress VIStandard VIs17數(shù)據(jù)流編程數(shù)據(jù)流編程123本VI需要等所有輸入都有值才會執(zhí)行本VI執(zhí)行后，輸出值繼續(xù)傳至控件終端這兩個Simulate Signal VI同時執(zhí)行123程序框圖程序框圖18連線與數(shù)據(jù)類型

7、連線與數(shù)據(jù)類型 通過連線連線實(shí)現(xiàn)程序框圖間的數(shù)據(jù)傳遞 連線具有不同的顏色，不同樣式以及厚度，取決于它們的數(shù)據(jù)類型 斷線表示兩端數(shù)據(jù)類型不一致18單值1D 數(shù)組2D 數(shù)組實(shí)數(shù)型 整型 字符串型程序框圖程序框圖19執(zhí)行控制結(jié)構(gòu)執(zhí)行控制結(jié)構(gòu)While 循環(huán)For 循環(huán)不斷循環(huán)直到停止條件為True運(yùn)行 N 次 允許相同代碼反復(fù)運(yùn)行多次 停止條件各結(jié)構(gòu)不同程序框圖程序框圖20查找程序框圖查找程序框圖VIor函數(shù)面板函數(shù)面板函數(shù)函數(shù) “快速放置快速放置” 程序框圖中按鼠標(biāo)右鍵 按層次瀏覽VI 按 “ctrl + space” 啟動 “快速放置” 按VI名搜索程序框圖程序框圖21指導(dǎo)型演示指導(dǎo)型演示: 創(chuàng)

8、建一個簡單創(chuàng)建一個簡單VI 使用基本LabVIEW對象 仿真信號與顯示22內(nèi)置編程相關(guān)工具內(nèi)置編程相關(guān)工具高亮執(zhí)行顯示程序框圖自動清理即時幫助23指導(dǎo)型演示指導(dǎo)型演示: 使用編程工具使用編程工具 使用高亮執(zhí)行顯示、即時幫助及程序框圖自動清理24基于基于LabVIEW實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集25基于基于PC的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) (DAQ) 26NI DAQ 平臺平臺PCIPXIUSBWirelessCompactDAQ同一應(yīng)用程序, 多種目標(biāo)硬件27Signal ProcessingControlsCircuitsMeasurementsNI myDAQ學(xué)生動手創(chuàng)新實(shí)踐平臺學(xué)生動手創(chuàng)新實(shí)

9、踐平臺28Integrated DMMV, I, , DiodeUSB Bus Powered3.5mmAudio In/Out8 Digital In/Out15 V and 5VPower SupplyAnalog In/Out2 ch, 200ks/sPlug & Play InstrumentsDMM * Oscilloscope * Func GenBode * DSA * ARB * Digital I/OComputer InterfaceLabVIEW usingNI DAQmx1 Counter29本次選用本次選用 DAQ 系統(tǒng)系統(tǒng)混合搭配超過混合搭配超過50種模塊種

10、模塊可熱插拔模塊可熱插拔模塊NI CompactDAQ 平臺平臺30本次選用本次選用 DAQ 系統(tǒng)系統(tǒng)31基于基于CompactDAQ實(shí)現(xiàn)車門噪聲分析實(shí)現(xiàn)車門噪聲分析NI 產(chǎn)品產(chǎn)品LabVIEW, CompactDAQ應(yīng)用應(yīng)用SM 儀器公司使用LabVIEW和CompactDAQ平臺設(shè)計(jì)便攜式“聲學(xué)照相機(jī)”分析汽車測試中的噪聲定位32練習(xí)練習(xí): 實(shí)現(xiàn)溫度測量實(shí)現(xiàn)溫度測量 采集溫度信號 于波形圖中即時顯示33分析與信號處理分析與信號處理34LabVIEW 強(qiáng)大的信號處理分析能力強(qiáng)大的信號處理分析能力 內(nèi)置1000多個信號處理、分析與數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù) 頻域分析、信號生成、數(shù)學(xué)計(jì)算、曲線擬合插值等 基于

11、文本的數(shù)學(xué)運(yùn)算 (MathScript) 多個面向特定應(yīng)用的工具包（聲音與振動、JTFA等） 與數(shù)學(xué)分析標(biāo)準(zhǔn)軟件的接口35使用分析函數(shù)使用分析函數(shù)VI基于配置的基于配置的Express VI可編程的底層可編程的底層VI基于文本的基于文本的MathScript節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)36高級分析案例高級分析案例第一臺思維控制的輪椅第一臺思維控制的輪椅“LabVIEW 通過提供一個直觀的圖形化編程方式簡化開發(fā)與創(chuàng)新的過程；我們可以忽略底層的編程細(xì)節(jié)，而將主要精力放在創(chuàng)新上?！? Michael Callahan, CEO, AmbientNI 產(chǎn)品產(chǎn)品LabVIEW信號處理USB DAQ應(yīng)用應(yīng)用Illinois大

12、學(xué)的工科學(xué)生借助LabVIEW成功開發(fā)了將思維轉(zhuǎn)譯為控制命令的設(shè)備。37練習(xí)練習(xí): 添加分析與輸出添加分析與輸出 采集溫度信號 求均并監(jiān)控 根據(jù)警報(bào)值輸出38報(bào)表生成與數(shù)據(jù)表達(dá)報(bào)表生成與數(shù)據(jù)表達(dá)39有效的數(shù)據(jù)表達(dá)與存儲有效的數(shù)據(jù)表達(dá)與存儲數(shù)據(jù)可視化數(shù)據(jù)可視化 內(nèi)置用戶界面控件 波形圖與波形圖表 遠(yuǎn)程應(yīng)用程序控制報(bào)表生成與數(shù)據(jù)存儲報(bào)表生成與數(shù)據(jù)存儲 文件 I/O 功能 基于HTML的報(bào)表生成 Microsoft Word and Excel 報(bào)告40LabVIEW 支持的存儲類型支持的存儲類型 ASCII Binary HTML XML LVM TDM(S) * Excel Word Datalog 數(shù)據(jù)庫41練習(xí)練習(xí): 寫入文件寫入文件 采集溫度信號 求均并監(jiān)測 根據(jù)警報(bào)值輸出 寫入文件42LabVIEW 無處不在無處不在43附加工具包計(jì)算模式模塊部署對象44報(bào)表生成工具包聲音與振動工具包高級信號處理工具包數(shù)據(jù)庫連接工具包控制設(shè)計(jì)工具包系統(tǒng)辨識工具包頻譜分析工具包調(diào)制解調(diào)工具包附加工具包附加工具包靈活而專業(yè)靈活而專業(yè)45附加工具包計(jì)算模式模塊部署對象46