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1、1基于 LabVIEW 的数据回放软件关键技术研究专业系统产品部 张静摘要摘要：本文借助LabVIEW平台开发出的数据回放软件，界面友好，功能丰富，操作方便。可再现实时采集的全程数据，根据采集通道自动分配显示窗口数目，联动放大各个采集通道同一时间段的数据。方便进行比较分析和性能评估为试验的维护与改进提供数据依据与指导。 关键词关键词：LabVIEW 数据回放 功能丰富 提供依据Key Technology of Data Review Research Based on LabVIEW(专业产品系统部 ZhangJing)Abstract: Data review software devel
2、oped by LabVIEW platform that is friendly interface, powerful function and easily use. This soft can re-appear entire real-time data acquired, assign automatically the number of the display window based on the channels and zoom all linked the same time collecting the data channel. Facilitate compara
3、tive analysis and performance evaluation for the test of maintenance and improvement of data basis and guidance.Key words: LabVIEW; data review; powerful function; guidance.1 1 引言引言美国 NI 公司开发的 LabVIEW 是一种真正意义上的图形化编程语言，以其界面友好、开发周期短、功能强大，被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件。在工厂自动化、地理遥感与地球物理、铁路铁轨、桥梁涵洞、公路运输以及静力、压力和温度等大量
4、数据的测试与测量领域，数据采集与回放系统得到广泛应用。本文以 LabVIEW 为开发平台，构建出一个功能较为完善的数据回放系统软件。2 数据回放软件基本功能数据回放软件基本功能本文的数据回放软件用于图形化的查看和分析试验保存的二进制数据文件，能够对 116 任意采集通道的数据进行显示和分析。该软件根据试验采集通道数的不同自动分配等值显示窗口以显示试验全部时间内的数据；当点击放大按钮放大任意图形某一段时间内的试验数据时，其余各图形联动实现同步放大；显示每个图形当前显示区域数据的最大、最小值出现的位置及大小以及平均值大2小；显示图形控件数目可选，并且其图形控件的大小和位置随屏幕大小自动调整，可以选
5、择任意采集通道的数据显示在该图形控件上；当点击光标按钮，在任意图形控件上拖动光标时，其余窗口的光标也同样移动，显示光标处的X，Y 坐标值；当前显示窗口可以重叠；可以生成彩色以及黑白报表等功能。数据回放软件人机界面如图 1 所示。图 1 数据回放软件人机界面3 3 数据回放软件关键技术研究数据回放软件关键技术研究3.1 使用事件驱动实现工具栏功能使用事件驱动实现工具栏功能LabVIEW 具有 Event Structure 的事件编程能力，为编制各种人机交互界面提供了一种强有力的方法。在事件驱动程序中，首先是等待事件发生，然后按照指定事件的程序代码对事件进行响应，此后再回到等待事件状态。实现过程
6、如下：(1)将 Event Structure 放入 while 循环内；(2)在 Event Structure 的边框上按右键，弹出快捷菜单，选择添加事件分支，调出事件编辑对话框；(3)在事件编辑对话框做如下选择，控件下的值改变以及图形的游标移动和标尺范围更改事件。(4)处理各个事件的响应，实现其功能。3图 2 基于事件结构的工具栏实现3.2 实现组合显示控件大小和位置动态调整功能实现组合显示控件大小和位置动态调整功能本设计中，在分栏显示下，需要根据显示分栏数的不同动态调整 Graph 以及其相应的加载点选择下拉框 Ring 和多列列表框 ListBox 三个控件的组合（以下简称 GRL
7、控件组合）的大小及位置，而 LabVIEW 在动态调整各图形显示窗口位置和大小方面不易实现。首先，利用 LabVIEW 中提供的应用程序控制内的 VI 服务器函数获得该 VI的引用，利用前面板边界属性节点获得前面板窗口大小。利用分栏子 VI 实现控件窗口的调整，实现过程主要是通过输入 GRL 控件组合的数据、For 循环以及移位寄存器。因为 Graph 图形控件的区域高度和宽度可读取不可写入，所以设置 Graph 图形边框为透明，通过设置其位置和绘图区域大小属性来确定 Graph 图形控件的位置和大小，并根据 Graph 窗口的位置确定 Ring 和 ListBox 的位置。其实现如图 3 所
8、示。4图 3 实现组合显示控件大小和位置动态调整代码在显示过程中，根据分栏数目不同要动态调整 GRL 控件组合的位置和大小，并且设置某些组合不可见。因为设置中采用循环设置，而前面板的属性调整相对较慢，为避免设置过程中动态调整的不同步问题，本文利用了延迟前面板更新属性实现了前面板的同步刷新，设置该属性为 TRUE 时，LabVIEW 可重绘所有包含待处理修改的前面板对象，并延迟所有前面板更新的新请求。例如，控件在属性或值改动时并不会重新绘制。但当操作系统要求重绘（例如，窗口不位于其它窗口后） ，LabVIEW 将使用当前属性重新绘制前面板。当该属性为FALSE 时， LabVIEW 将立即重绘前
9、面板中更改的元素。图 4 设置窗口重绘通过如此设置，实现了 GRL 控件组合的位置及大小的动态调整，并且保证了前面板控件的同步刷新。实现的效果图如图 5 所示。5图 5 8 栏和 16 栏显示对比3.3 各图形窗口实现同步放大功能各图形窗口实现同步放大功能实现各图形显示窗口的同步放大功能，首先添加放大按钮值改变事件，利用选板：活动工具属性，名称：ActPaletteTool 设置图形选板上当前选定的工具。0 为选择光标，1 为平移工具，2-7 为缩放工具。设置所有显示图形窗口ActPaletteTool 属性值为 3。如图 6 所示。当鼠标点击任意图形显示窗口时，窗口中都会出现矩形区域及放大镜
10、图标，如图 7 所示。图图 6 放大事件结构及其代码设计放大事件结构及其代码设计图图 7 放大按钮选中效果放大按钮选中效果另外，既要实现鼠标点击图形内矩形区域放大，也要实现其他图形相同区域的联动放大。添加各个图形显示控件 Graph 的标尺范围改变事件，如图 8 所示。在此事件中实现自身放大和其他图形放大两个功能。6图图 8 添加图形的标尺范围更改事件添加图形的标尺范围更改事件利用标尺范围改变事件中的事件数据端口，以及放大自身子 VI 及放大其他图形 VI 实现联动放大功能。其接口如图 8 所示。图图 8 实现联动放大子实现联动放大子 VI 的接口的接口放大自身和放大其他图形的代码设计相似，由
11、于本软件能够实现全程试验数据的显示，而 LabVIEW 不能读取大于 250M 的二进制数据，所以在显示全程数据中，采取了抽点的算法，但是又希望数据在放大到一定点数时，能够显示真实的数据点，便于观察。采用的策略是当放大区域内的点数少于 3 万时，显示全部的采集数据；当显示区域的数据大于 3 万时，显示抽点后的数据。代码实现如图 9 所示。7图图 9 实现自身及其他图形放大的代码实现自身及其他图形放大的代码3.4 报表生成功能报表生成功能LabVIEW 报告生成工具包通过 ActiveX 技术将 Microsoft Word 和 Excel与 LabVIEW 集成开发环境结合起来，用于快速生成专
12、业的报告，从而高效地表示出各种测试数据和结果。用户可以移植、修改现有的报告模板，并使用标准的 LabVIEW 功能，扩展该工具包的报告生成功能；通过运行由 VBA 编写的宏代码还可以进一步自定义修改报告生成过程并自动生成报告。本文的生成报表提供彩色和黑白两种方式，实现如图 10 所示，图 10 生成 word 报表程序8图 11 生成彩色和黑白报表4 4 总结总结基于 LabVIEW 开发的数据回放系统使用范围广，其良好的人机界面和易操作性为生产和研究提供了一个有力的工具。本文针对数据回放软件中的一些关键技术进行了研究，所设计的软件基本实现了回放软件具有的功能，可以为人机交互界面的软件设计提供一定的参考。5 参考文献参考文献1 李刚,林凌. LabVIEW 易学易用的计算机图形化编程语言M.北京:北京航空航天大学出版社,2001.2 陈锡辉,张银鸿. LabVIEW 8.20 程序设计从入门到精通M.北京:清华大学出版社,2007.4 张宁,王言章. 便携式动态心电记录仪及数据回放系统设计D.长春理工大学学报, 2006, 29(4). 5 刘卓, 张维竞, 聂鹏瑜. 基于 LabVIEW 平台的数据回放系统设计.仪表技术,2003,(6).
