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1、精选优质文档-倾情为你奉上虚拟仪器技术实 验 指 导 书颜华 主编二一零年九月专心-专注-专业目录实验一、仿真信号发生器一、 实验（上机）目的1、 熟悉LabVIEW程序的组成。2、 熟悉、掌握前面板设计和框图程序设计的基本方法。3、 熟悉Express VI仿真信号，学习、掌握借助快速VI创建自己VI程序的基本方法。二、 实验（上机）内容设计一个能生成并显示信号波形的虚拟仪器。信号类型有正弦、三角、锯齿和方波四种选择，信号幅度、频率可调，信号的采样频率、采样点数可调。三、 实验方案（程序设计说明）将Express VI“仿真信号”变成一个标准子VI。修改 Express VI“仿真信号”变成
2、的标准子VI的前面板和框图程序，使之满足设计要求。四、 实验（上机）步骤1、启动LabVIEW，打开一个空白的VI。2、从函数模板上，找到Express VI“仿真信号”。3、把Express VI“仿真信号”放置在空的程序框图窗口中，配置仿真信号对话框会自动打开，不选中使用信号类型名，在信号名中输入“我的信号”，配置Express VI“仿真信号”如图1.1所示后，点击“确定”。图1.1 配置仿真信号4、在框图窗口中的Express VI“仿真信号”图标上点击鼠标右键，弹出快捷菜单，选择打开前面板，这时会弹出一个提示框询问是否真的要把它转换为标准子VI，并提示，如果转换为标准子VI则不能再打
3、开它的配置对话框。单击转换按钮之后打开它的前面板如图1.2所示，进而也可以打开它的程序框图如图1.3所示。图1.2 “仿真信号”的前面板图1.3 “仿真信号”的框图程序5、选中仿真信号前面板中与设计要求无关的控件并删除，要删除的控件是：(1)噪声幅值; (2)Seed Number; (3)试验; (4)error in; (5)error out；（6）Reset Signal。前三个控件是控制噪声类型与幅度的；后两个控件用于出错处理；最后一个控件默认值为False，将相位重置为初始相位、时间标签置为0，无需用户修改。删除上述控件后前面板如图1.4所示，框图程序如图1.5所示。注意由于程序中
4、有错误连线，程序不可以运行，运行按钮是断开的。6、将框图程序中由于删除前面板控件所造成的所有错误连线（中间带红叉的虚线）全部删除；删除框图程序中的两个无用常数Actual Frequency、Actual Number of samples；移动布尔常数Integer Number of Cycles的位置使框图尽可能紧凑。修改后的框图程序如图1.6所示。注意删除错误连线后程序又可以运行了。7、更改框图程序中的常数Generate、Sampling Rate(Hz)、#of Samples为控件，并把它们移放置适当位置。将常数更改为控件的方法是：在要更改的常数上单击鼠标右健，并从弹出的快捷菜单
5、中选择“转换为输入控件”。修改后的程序框图如图1.7所示。8、将常数Generate、Sampling Rate(Hz)、#of Samples更改为控件后的前面板会出现三个对应控件，将这三个控件的标签修改为中文，调整各控件的位置使之尽可能紧凑。设置前面板各控件参数，点击运行按钮，会在图形显示窗口中看到所产生的信号波形。图1.8所示前面板供参考。可设置的控件参数有：（1）信号类型，正弦、三角、锯齿和方波、直流五种选择；(2幅值；(3频率；(4)偏移量；(5)相位；(6)占空比；(7)采样频率；(8采样点数。9、用自由标签工具在适当位置，用适当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名。在不同设置参数
6、下运行程序，图1.9所示前面板供参考。10、用“姓名实验1”为文件名保存你的程序，如：李红实验1.vi。运行程序并调整控件参数，记录程序运行结果。图1.4 删除无用控件后的前面板图1.5 删除无用控件后的框图程序图1.6 删除无用常数和错误连线后的框图程序图1.7 常数Generate、Sampling Rate(Hz)、#of Samples更改为控件后的框图程序图1.8 常数Generate、Sampling Rate(Hz)、#of Samples更改为控件后的前面板图1.9 前面板实验二、集合成员数据类型的使用一、 实验（上机）目的1、 学习、掌握数组及常用数组函数的使用。2、 学习、
7、掌握簇及常用簇函数的使用。3、 学习、掌握波形及常用波形函数的使用。二、 实验（上机）内容设计使用数组、簇和波形的虚拟仪器，具体内容如下：1、虚拟仪器1：数组与数组函数的使用。将输入的一个浮点数数组的非负数成员和负数成员分离形成2个新数组。2、虚拟仪器：簇与簇函数的使用。(1)创建一个簇控制件，成员分别为字符型控制件“姓名”、数值型控制件“学号”、布尔型控制件“注册”；(2)用簇函数从这个簇控制件中提取出簇成员“注册”，显示在前面板上；(3)用簇函数将簇控制件中的姓名替换成“王小飞”，并在前面板显示新生成的簇。3、虚拟仪器3：波形与波形函数的使用。用“正弦波”产生波形数据，用波形函数创建一波形
8、，并为它添加“通道”和“采样率”两个属性。三、 实验方案（程序设计说明）虚拟仪器1使用“For 循环”，“条件结构”，“小于0?”以及数组、数组函数；虚拟仪器2使用簇与簇函数；虚拟仪器3使用“正弦波”及有关的波形函数。四、 实验（上机）步骤1、 虚拟仪器1：数组与数组函数的使用(1)启动LabVIEW，打开一个空白的VI。(2)在前面板窗口创建一个数值型一维数组控制件，并将其标签更改为“输入数组”，用“操作值”或“编辑文本”工具为数组成员赋值。用鼠标右击数组，从弹出的快捷菜单中选择“数据操作”中的“当前值设置为默认值”把当前数组值设置为默认值。(3)在框图程序窗口中从函数模板上找到“初始化数组
9、”，“创建数组”，“For 循环”，“条件结构”，“小于0?”并放置到适当位置，设计框图程序如图2.1所示。(4)在框图程序窗口中，将连线工具放置在存储正数数组（负数数组）移位寄存器右端口上，在端口上点击右键弹出快捷菜单，选择“创建显示控件”产生一个一维数组显示控件，将该显示控件的标签更改为“正数数组”（“负数数组”）。(5)在前面板窗口，将“输入数组”、“正数数组”、“负数数组”放置到适当位置，并将它们的显示区调整到适当大小。用“编辑文本”工具在适当位置，用适当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名。(6)用“姓名实验2-1”为文件名保存你所做工作，如：李红实验2-1.vi。运行程序并记录运行
10、结果。图2.2、图2.3所示的框图程序和前面板供参考。小提示：在端口上弹出菜单，选择创建常量/控制控件/显示控件 命令将产生一个常数/控制控件/显示控件，这样产生的对象数据类型一定是正确的，并自动连好线。但是如果选择了不正确的数据流方法，例如给一个控制控件产生一个控制控件，将不会连线。图2.1 部分完成的虚拟仪器1框图程序图2.2 虚拟仪器1框图程序（供参考）图2.3 虚拟仪器1前面板（供参考）2、 虚拟仪器2：簇与簇函数的使用(1)启动LabVIEW，打开一个空白的VI。(2)在前面板窗口创建一个簇控制件，成员分别为字符型控制件“姓名”，数值型控制件“学号”，布尔型控制件“注册”，如图3.4
11、所示。如簇壳内的成员不够紧凑，可在簇壳边框上弹出快捷菜单，选择“自动调整大小”选项，其中的“水平排列”将簇成员按逻辑顺序水平排列并收紧外壳；“垂直排列”将簇成员按逻辑顺序垂直排列并收紧外壳；“调整为匹配大小”不移动成员只收紧外壳。（注：“学号”用数值型控制件时，学号将显示成）。(3)在框图程序窗口中从函数模板上找到“捆绑”，“按名称解除捆绑”函数并放置到适当位置，设计框图程序如图2.5所示。其中前面板的三个显示件“输出簇”、注册、学号推荐采用在数据端口上用连线工具弹出快捷菜单，在快捷菜单中选择“创建显示控件”的方法创建。(4)在前面板窗口，将各控件放置到适当位置，用“编辑文本”工具在适当位置，
12、用适当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名。(5)用“姓名实验2-2”为文件名保存你所做工作，如：李红实验2-2.vi。运行程序并记录程序运行结果。图2.6为完成的虚拟仪器2前面板，供参考。图2.4 部分完成的虚拟仪器2前面板图2.5 虚拟仪器2的框图程序图2.6虚拟仪器2前面板，供参考。3、 虚拟仪器3：波形与波形函数的使用(1)启动LabVIEW，打开一个空白的VI。(2)在框图程序窗口中从函数模板上找到“正弦波”（Sine Wave.vi）、“创建波形”、“设置波形属性”函数并放置到适当位置，设计框图程序如图2.7所示。其中前面板的两个显示件“输出波形”、“波形输出”推荐采用在数据端口上
13、用连线工具弹出快捷菜单，在快捷菜单中选择“创建显示控件”的方法创建。(3)在前面板窗口，将各控件放置到适当位置，用自由标签工具在适当位置，用适当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名。(4)用“姓名实验2-3”为文件名保存你所做工作，如：李红实验2-3.vi。运行程序并记录程序运行结果。图2.8为完成的虚拟仪器3前面板，供参考。图2.7 虚拟仪器3的框图程序图2.8 虚拟仪器3的前面板实验三、结构的使用一、 实验（上机）目的1、 学习、掌握条件结构的使用；2、 学习、掌握循环结构、移位寄存器的使用。3、 学习、掌握顺序结构的使用；二、 实验（上机）内容设计使用循环结构、条件结构、顺序结构控制程序
14、运行的虚拟仪器。具体内容如下：1、虚拟仪器1：求一个数的平方根，当该数大于等于0时，输出开方结果；当该数小于0时，用弹出式对话框报告错误，同时输出错误代码-99999。2、虚拟仪器2：产生100个随机数并求其最小值和平均值。3、虚拟仪器3：用随机数（0-1）连续产生01的随机数,计算这些随机数平均值达到0.5所用时间。三、 实验方案（程序设计说明）虚拟仪器1使用大于等于?、“单按钮对话框”，和“条件结构”；虚拟仪器2使用循环结构、移位寄存器、“最大值与最小值”、“除”、“加”、“随机数(01)”，等函数，；虚拟仪器3使用循环结构、顺序结构、Tick Count（ms）、Divide、Add、R
15、andom number(01)、Increment、In Range and Coerce、Subtract等函数。四、 实验（上机）步骤1、虚拟仪器1：求一个数的平方根(1)启动LabVIEW，打开一个空白的VI。(2)在前面板窗口适当位置放置一个数值型控制件和一个数值型显示件，并把它们的标签分别修改为“x”和“sqrt(x)”。用编辑文本工具在适当位置，用适当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名，图3.1所示前面板供参考。(3)在框图程序窗口中，从函数模板上找到“大于等于?”、“单按钮对话框”，“平方根”和“条件结构”并放置到适当位置，设计框图程序如图3.2所示。(4)用“姓名实验3-1”为文件名保存你所做工作，如：李红实验3-1.vi。输入x值，运行程序并记录程序运行结果。图3.1 虚拟仪器1的前面板图3.2 虚拟仪器1的框图程序2、虚拟仪器2：产生100个随机数并求其最小值和平均值
