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实用标准文案
第一讲:认识Labview
,会出现如下界面:
从File>>NewVI或者从右半部分中的New>>BlankVI都可以打开如下界面:
上图中前图是虚拟仪器的前面板,是用户使用的人机界面,后面的是程序框图界
面(即后面板)。
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在LabVIEW的用户界面上,应特别注意它提供的操作模板,包括工具(Tools)
模板、控制(Controls)模板和函数(Functions)模板。这些模板集中反映了
该软件的功能与特征。下面我们来大致浏览一下。
工具模板(ToolsPalette)
该模板提供了各种用于创建、修改和调试VI程序的工具。
如果该模板没有出现,则可以在Windows菜单下选择ShowTools
Palette命令以显示该模板。当从模板内选择了任一种工具后,
鼠标箭头就会变成该工具相应的形状。当从Windows菜单下选择
了ShowHelpWindow功能后,把工具模板内选定的任一种工具
光标放在流程图程序的子程序(SubVI)或图标上,就会显示相
应的帮助信息。
工具图标有如下几种:
图标名称功能
OperateValue用于操作前面板的控制和显示。使用它向数字
1(操作值)或字符串控制中键入值时,工具会变成标签工
具
Position/Size用于选择、移动或改变对象的大小。当它用于
2/Select(选改变对象的连框大小时,会变成相应形状。
择)
EditText(编用于输入标签文本或者创建自由标签。当创建
3
辑文本)自由标签时它会变成相应形状。
ConnectWire用于在流程图程序上连接对象。如果联机帮助
4(连线)的窗口被打开时,把该工具放在任一条连线上,
就会显示相应的数据类型。
Object用鼠标左键可以弹出对象的弹出式菜单。
5ShortcutMenu
(对象菜单)
Scroll使用该工具就可以不需要使用滚动条而在窗口
6Windows(窗口中漫游。
漫游)
Set/Clear使用该工具在VI的流程图对象上设置断点。
7Breakpoint(断
点设置/清除)
ProbeData(数可在框图程序内的数据流线上设置探针。通过
8据探针)控针窗口来观察该数据流线上的数据变化状
况。
GetColor(颜使用该工具来提取颜色用于编辑其他的对象。
9色提取)
SetColor(颜用来给对象定义颜色。它也显示出对象的前景
10
色设置)色和背景色。
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下面的两个模板是多层的,其中每一个子模板下还包括多个对象。
控制模板(ControlPalette)
注意:只有打开前面板时才能调用该模板
该模板用来给前面板设置各种所需的输出显示对象
和输入控制对象。每个图标代表一类子模板。如果控制
模板不显示,可以用Windows菜单的ShowControls
Palette功能打开它,也可以在前面板的空白处,点击
鼠标右键,以弹出控制模板。
控制模板如右图所示,它包括如下所示的一些子模
板。子模板中包括的对象,我们在功能中用文字简要介
绍。
图标子模板名称功能
Numeric(数值数值的控制和显示。包含数字式、指针式显示表
1
量)盘及各种输入框。
Boolean(布尔逻辑数值的控制和显示。包含各种布尔开关、按
2
量)钮以及指示灯等。
String&Path字符串和路径的控制和显示。
3(字符串和路
径)
Array&数组和簇的控制和显示。
4Cluster(数组
和簇)
List&Table列表和表格的控制和显示
5
(列表和表格)
Graph(图形显显示数据结果的趋势图和曲线图。
6
示)
Ring&Enum(环环与枚举的控制和显示。
7
与枚举)
I/O(输入/输出输入/输出功能。于操作OLE、ActiveX等功能。
8
功能)
Refnum参考数
9
Digilog数字控制
10Controls(数字
控制)
Clussic经典控制,指以前版本软件的面板图标。
11Controls(经典
控制)
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Activex用于ActiveX等功能。
12
Decorations用于给前面板进行装饰的各种图形对象。
13
(装饰)
Selecta调用存储在文件中的控制和显示的接口。
14Controls(控制
选择)
UserControls用户自定义的控制和显示。
15
(用户控制)
功能模板(FunctionsPalette)
注:只有打开了流程图程序窗口(即后面板),才能出
现功能模板。
功能模板是创建流程图程序的工具。该模板上的每一
个顶层图标都表示一个子模板。若功能模板不出现,则可
以用Windows菜单下的ShowFunctionsPalette功能打开
它,也可以在流程图程序窗口的空白处点击鼠标右键以弹
出功能模板。
功能模板如右图所示,其子模块如下所示。(个别不常
用的子模块未包含)
图标子模板名称功能
Structure(结包括程序控制结构命令,例如循环控制等,以
1
构)及全局变量和局部变量。
Numeric(数值包括各种常用的数值运算,还包括数制转换、
2运算)三角函数、对数、复数等运算,以及各种数值
常数。
Boolean(布尔
3包括各种逻辑运算符以及布尔常数。
运算)
String(字符串包含各种字符串操作函数、数值与字符串之间
4
运算)的转换函数,以及字符(串)常数等。
Array(数组)包括数组运算函数、数组转换函数,以及常数
5
数组等。
Cluster(簇)包括簇的处理函数,以及群常数等。这里的群
6
相当于C语言中的结构。
Comparison(比
7包括各种比较运算函数,如大于、小于、等于。
较)
Time&Dialog包括对话框窗口、时间和出错处理函数等。
8
(时间和对话
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框)
FileI/O(文件包括处理文件输入/输出的程序和函数。
9
输入/输出)
Data包括数据采集硬件的驱动,以及信号调理所需
10Acquisition的各种功能模块。
(数据采集)
Waveform(波各种波形处理工具
11
形)
Analyze(分析)信号发生、时域及频域分析功能模块及数学工
12
具。
Instrument包括GPIB(488、)、串行、VXI仪器控制
13I/O(仪器输入/的程序和函数,以及VISA的操作功能函数。
输出)
Motion&
14Vision(运动与
景像)
Mathematics包括统计、曲线拟合、公式框节点等功能模块,
15
(数学)以及数值微分、积分等数值计算工具模块。
Communication包括TCP、DDE、ActiveX和OLE等功能的处理
16
(通讯)模块。
Application包括动态调用VI、标准可执行程序的功能函
17Control(应用数。
控制)
Graphics&包括3D、OpenGL、声音播放等功能模块。包括
18Sound(图形与调用动态连接库和CIN节点等功能的处理模
声音)块。
Tutorial(示教
19包括LabVIEW示教程序。
课程)
Report
20Generation(文
档生成)
Advanced(高级
21
功能)
SelectaVI(选
22
择子VI)
UserLibrary
23(用户子VI
库)
练****一:建立一个测量温度和容积的VI
步骤如下:
文档:.
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»NewVI,打开一个新的前面板窗口。
>>AllControls>>numeric中选择Tank放到前面板中。
(注:如果前面板中没有Controls模版,可在菜单栏选window>>show
controlspalette,即可打开或直接点击鼠标右键)
(Tank)文本框中输入“容积”,然后在前面板中的其他任何位
置单击一下。
>>AllControls>>numeric中选择Thermometer放到前
面板中
“温度计”,然后在前面板中的其他任何位置单击
一下。
。
,使它高亮显示。在坐标中输入1000,
再在前面板中的其他任何地方单击一下。
的增量将被自动显示。
。
将鼠标移到容器上,点右键,在出现的快速菜单中选Visible
Iterms>>DigitalDisplay即可。
前面板如下图所示:
图1-1练****一的前面板图
>>ShowblockDiagram打开流程图窗口,在窗口中建立如下程
序:
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乘法函数
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随机数发
生器
延时函数
数值常数
图1-2练****一的流程图
该流程图中新增的对象有两个乘法器、两个数值常数、两个随机数发生器、
一个延时函数,一个while循环,一个布尔常量,温度和容积对象是由前棉板的
设置自动带出来的。
(Multiply)、随机数发生器(Randomnumber(0--1))和数
值常数(Numbericconstant)由Functions>>All
Functions>>Numeric中拖出。(注:如果面板中没有Functions模版,
可以从菜单栏中选Window>>ShowFunctionspalette或点击鼠标右
键)
(Timedelay)可以从Functions>>All
Functions>>Time&Dialog>>Timedelay中拖出,在自动弹出的对话
框中输入要延时的时间()。
:把鼠标放到函数端子上,当鼠标自动变为连线模式并出现一闪一
闪时,点击一下鼠标左键然后找要连接的函数端子,当鼠标出现一闪一闪时,再
次点击鼠标左键,这时就把两个函数连接起来了。
>>AllFunctions>>Structures>>WhileLoop,在已
编好的程序左上角点击鼠标左键,然后移动鼠标,直到出现的虚线把程序全包含
起来再点鼠标左键,就创建了一个While循环。在右下角条件端子上点击鼠标右
键,再弹出的菜单里选Creatconstant就可,目的是让循环能够维持下去。
,单击Run(运行)按钮,运行该VI
,就可以看见程序中各个数
据流的走向。
»Save,把该VI保存到任意目录下。
»Close,关闭该VI。
练****一结束
附注与说明:
(Indicator)、控制对象(Control)和数值常数对象
显示对象和控制对象都是前面板上的控件,前者有输入端子而无输出端子,
后者正好相反,它们分别相当于普通编程语言中的输出参数和输入参数。数值常
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数对象可以看成是控制对象的一个特例。
在前面板中创建新的控制对象或显示对
象时,LabVIEW都会在流程图中创建对应的端
子。端子的符号反映该对象的数据类型。例如,
DBL符号表示对象数据类型是双精度数;TF
符号表示布尔数;I16符号表示16位整型数;
ABC符号表示对象数据类型是字符串。
一个对象应当是显示对象还是控制对象必须
弄清楚,否则无法正确连线。有时他们的图标
是相似或相同的,可以根据需要明确规定它是
显示对象还是控制对象。方法是将鼠标移到图
标上,然后点右键,可出现快速菜单(例见右
图)。如果菜单中的第一项是ChangtoControl,说明这是一个显示对象,你可
以根据需要,将其变为控制对象。如果菜单中的第一项是ChangtoIndicator,
说明这是一个控制对象,你也可以根据需要,将其变为显示对象。
连线是程序设计中较为复杂的问题。流程图上的每一个对象都带有自己的连
线端子,连线将构成对象之间的数据通道。因为这不是几何意义上的连线,因此
并非任意两个端子间都可连线,连线类似于普通程序中的变量。数据单向流动,
从源端口向一个或多个目的端口流动。不同的线型代表不同的数据类型。下面是
一些常用数据类型所对应的线型和颜色:
类型颜色标量一维数组二维数组
整形数兰色
浮点数橙色
逻辑量绿色
字符串粉色
文件路径青色
当需要连接两个端点时,在第一个端点上点击连线工具(从工具模板栏调
用),然后移动到另一个端点,再点击第二个端点。端点的先后次序不影响数据
流动的方向。
当把连线工具放在端点上时,该端点区域将会闪烁,表示连线将会接通该端
点。当把连线工具从一个端口接到另一个端口时,不需要按住鼠标键。当需要连
线转弯时,点击一次鼠标键,即可以正交垂直方向地弯曲连线,按空格键可以改
变转角的方向。
接线头是为了帮助正确连接端口的连线。当把连线工具放到端口上,接线头
就会弹出。接线头还有一个黄色小标识框,显示该端口的名字。
线型为波折号的连线表示坏线。出现坏线的原因有很多,例如:连接了两个
控制对象;源端子和终点端子的数据类型不匹配(例如一个是数字型,而另一个
是布尔型)。可以通过使用定位工具点击坏线再按下<Delete>来删除它。选择
Edit»RemoveBadWires或者按下<Ctrl-B>可以一次删除流程图中的所有坏
线。当VI无法运行,或者显示SignalhasLooseEnds(信号丢失终端)的
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错误信息时,这是一个快捷的调试方法。
程序调试技术
(以下操作大家可以用练****一尝试)
如果一个VI程序存在语法错误,则在面板工具条上的运行按钮会变成一个
折断的箭头,表示程序不能被执行。这时该按钮被称作错误列表。点击它,
则LabVIEW弹出错误清单窗口,点击其中任何一个所列出的错误,选用Find
功能,则出错的对象或端口就会变成高亮。
在LabVIEW的工具条上有一个画着灯泡的按钮,这个按钮叫做“高亮执行”
按钮上。点击这个按钮使它变成高亮形式,再点击运行按钮,VI程序就以较
慢的速度运行,没有被执行的代码灰色显示,执行后的代码高亮显示,并显
示数据流线上的数据值。这样,你就可以根据数据的流动状态跟踪程序的执
行。
为了查找程序中的逻辑错误,有时希望流程图程序一个节点一个节点地执
行。使用断点工具可以在程序的某一地点中止程序执行,用探针或者单步方
式查看数据。使用断点工具时,点击你希望设置或者清除断点的地方。断点
的显示对于节点或者图框表示为红框,对于连线表示为红点。当VI程序运
行到断点被设置处,程序被暂停在将要执行的节点,以闪烁表示。按下单步
执行按钮,闪烁的节点被执行,下一个将要执行的节点变为闪烁,指示它将
被执行。你也可以点击暂停按钮,这样程序将连续执行直到下一个断点。
可用探针工具来查看当流程图程序流经某一根连接线时的数据值。从Tools
工具模板选择探针工具,再用鼠标左建点击你希望放置探针的连接线。这时
显示器上会出现一个探针显示窗口。该窗口总是被显示在前面板窗口或流程
图窗口的上面。在流程图中使用选择工具或连线工具,在连线上点击鼠标右
键,在连线的弹出式菜单中选择“探针”命令,同样可以为该连线加上一个
探针。
子VI(SubVI)相当于普通编程语言中的子程序,也就是被其他的VI调用
的VI。可以将任何一个定义了图标和联接器的VI作为另一个VI的子程序。在
流程图中打开Functions»SelectaVI….,就可以选择要调用的子VI。构
造一个子VI主要的工作就是定义它的图标和联接器。
每个VI在前面板和流程图窗口的右上角都显示了一个默认的图标。启动图
标编辑器的方法是,用鼠标右键单击面板窗口的右上角的默认图标,在弹出菜单
中选择EditIcon。
下图显示了图标编辑器的窗口。可以用窗口左边的各种工具设计像素编辑区
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中的图标形状。编辑区右侧的一个方框中显示了一个实际大小的图标。图标编辑
器的具体使用细节参阅练****二
图标编辑器窗口
联接器是VI数据的输入输出接口。如果用面板控制对象或者显示对象从子
VI中输出或者输入数据,那么这些对象都需要在联接器面板中有一个连线端子。
您可以通过选择VI的端子数并为每个端子指定对应的前面板对象以定义联接
器。
定义联接器的方法是,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ShowConnector。
联接器图标会取代面板窗口右上角的图标。LabVIEW自动选择的端子连接模
式是控制对象的端子位于联接器窗口的左边,显示对象的端子位于联接器窗口右
边。选择的端子数取决于前面板中控制对象和显示对象的个数。
联接器中的各个矩形表示各个端子所在的区域,可以用它们从VI中输入或
者输出数据。如果必要,也可以选择另外一种端子连接模式。方法是在图标上单
击鼠标右键单出快捷菜单,选择ShowConnector,再次弹出快捷菜单,选择
Patterns。下面我们通过一个练****说明具体操作。
练****二:子VI的建立及调用
步骤如下:
(数据输入控件)和一个Number
Indicator控件(数据显示),都在Allcontrols>>numberic模板下并把标
签分别改为X和X^6,如下图:
文档:.
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,这是一个计算X的6次方程序
,用鼠标右键单击窗口右上角的图标,在快捷菜单中选择Edit
Icon….,也可以双击图标激活图标编辑器。注意只能在前面板中编辑图标和
联接器。
。使用SelectTool(矩形框),单击并拖动想要删除的部分,
按下<Delete>。也可以通过双击工具框中的阴影矩形删除图标。
(文本工具)创建文本(写好后可以用方向键移动文字在
图标中的位置)。得到图标将如下图所示。
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,关闭编辑器。新创建的图标就显示在屏幕右上角的图标窗口中。
,在快捷菜单中选择Show
Connector,设置联接器端子连接模式。在默认情况下,LabVIEW会
根据前面板中的控制对象和显示对象的数目确定联接器的端子连
接模式。因为前面板中有两个对象,所以联接器有两个端子,如
右图所示。用鼠标右键单击联接器窗口,在快捷菜单中选择Rotate
90Degrees(旋转90度),注意联接器窗口的变化,如右图所示。
^6:
。光标自动变成连线工具,同时端子
变成黑色。
。一个移动的虚线框把它包围起来,选中的端子的颜
色变为与控制/显示对象的数据类型一致的颜色。
如果单击前面板中的任何空白区域以后,虚线消失,选中的端子变暗,
这表示您已经成功地把显示对象和上部端子连接起来。如果端子是白色,
则表示没有连接成功。,把右部的端子和X^6连接
起来。
,在快捷菜单中选择ShowIcon.
»Save,保存该VI,保存名为X^6。这样这个VI就完成了,并
也可以作为子VI被其他的VI调用。子VI的图标在主VI的流程图中代表
它。
。新建一个NewVI
,
并把标签分别改为X和X^6,如下图
。在Functions>>AllFunctions>>SelectaVI,选中并打开刚
才保存的VI,并连接好线如下图:
练****二结束
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目的:查看VI分别在三种模式下执行时图表的显示。
练****三:
建立前面板及流程图如下
步骤:
(Controls>>AllControls>>Graph>>Waveform
chart)控件
(Functions>>AllFunctions>>Numberic>>
Trigonometric>>sine)及WaitUntilNextmsMultiple函数
(Functions>>AllFunctions>>Time&Dialog>>WaitUntilNextmsMultiple)
并在左端子建立常数如100。最后放置while循环
该程序中利用一个while循环产生连续的sin(i)函数值,并及时地在chart
图表上显示出来,现在前面板上的chart是一个strip,这是一个坐标式显示器,
与纸带式图表记录器相似。每接受一个新数据,新数据就将显示在右侧,而原有
数据移动到左侧
,点击右键,可在快速菜单中选择Advanced»Update
文档:.
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Mode子菜单。可以选择更换其他两种更新模式。
示波器模式是一个返回式的显示器,与示波器类似。每接受一个新数据时,
它就把新数据绘制在原有数据的右侧。当数据曲线到达显示区的右边缘时,VI会
删除全部图形,从左边缘重新开始绘制曲线。示波器模式显然要快于条状图模式,
因为它不会因为滚动产生溢出。
扫描模式更接近于示波器模式,但是当数据曲线到达显示区的右边时,不会
变成空白,而是会出现一个移动的垂线,标记新数据的开始,并当VI添加新数
据时穿过整个显示区。
练****三结束。
第二讲程序结构
循环结构
While循环
While循环可以反复执行循环体的程序,直至到达某个边界条件。它类
似于普通编程语言中的Do循环和Repeat-Until循环。While循环的框图
是一个大小可变的方框,用于执行框中的程序,直到条件端子接收到的布尔
值为FALSE。
该循环有如下特点:
计数从0开始(i=0)。
先执行循环体,而后i+1,如果循环只执行一次,那么循环输出值i=0。
循环至少要运行一次。
条件端子
循环变量
图4-1While循环示意图
由于在练****一中已讲过While循环的应用,大家可以自己做下面的练****其
前面板和流程图如下图所示:
Ñ­»·ÓÑʱ
Ëæ»úÐźÅ
¿ØÖÆ¿ª¹Ø
ON
01023
OFF
文档:.
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(ShiftRegister)
移位寄存器可以将数据从一个循环周期传递到另外一个周期。在程序设计中,经常要用
,用鼠标右键单
击循环的左边或者右边,在快捷菜单中选择Add
ShiftRegister。如右图所示。
移位寄存器在流程图上用在循环边框上相
应的一对端子来表示。右边的端子中存储了一
个周期完成后的数据,这些数据在这个周期完
成之后将被转移到左边的端子,赋给下一个周
期。移位寄存器可以转移各种类型的数据--
数值、布尔数、数组、字符串等等。它会自动
适应与它连接的第一个对象的数据类型。下图
表示了它的工作过程.
图2-3ShiftRegister的工作过程
可以令移位寄存器记忆前面的多个周期的数值。这个功能对于计算数据均值
非常有用。还可以创建其他的端子访问先前的周期的数据,方法是用鼠标右键单
击左边或者右边的端子,在快捷菜单中选择AddElement。例如,如果某个移位
寄存器左边的端口含有三个元素,那么就可以访问前三个周期的数据。
文档:.
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练****四使用移位寄存器
目的:创建一个可以在图表中显示运行平均数的VI。
前面板
,按照下图所示创建对象。
。
,用鼠标右键单击它,在快捷菜单中选择Mechanical
Action»LatchWhenPressed,再选择Operate»MakeCurrentValuesDefault,
把ON状态设置为默认状态。
Boolean
随机数
ON
OFF
050
练****四的前面板
流程图
。
练****四的流程图
(Functions»Structures),创建移位寄存器。
,在快捷菜单中选择Add
ShiftRegister。
,在快捷菜单中选择AddElement,添加
一个寄存器。用同样的方法创建第三个元素。
(0–1)函数(Functions»Numeric)——产生0到1之间的某
个随机数。
(Functions»Numeric)——在本练****中,它将返
文档:.
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回两个周期产生的随机数的和。如果要加入其他的输入,只需用右键单击某个输
入,从快捷菜单中选择AddInput。
(Functions»Numeric)——在本练****中,它用于返回最近四个随机
数的平均值。
6.