【正文】 。LABVIEW有很多優(yōu)點(diǎn)，尤其是在某些特殊領(lǐng)域其特點(diǎn)尤其突出。測(cè)試測(cè)量：LabVIEW最初就是為測(cè)試測(cè)量而設(shè)計(jì)的，因而測(cè)試測(cè)量也就是現(xiàn)在LABVIEW最廣泛而且最專注的應(yīng)用領(lǐng)域。經(jīng)過多年的發(fā)展，LabVIEW在測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域獲得了廣泛的承認(rèn)。至今，大多數(shù)主流的測(cè)試儀器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備都擁有專門的LabVIEW驅(qū)動(dòng)程序，使用LabVIEW可以非常便捷的控制這些硬件設(shè)備。同時(shí)，用戶也可以十分方便地找到各種適用于測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域的LabVIEW工具包。這些工具包幾乎覆蓋了用戶所需的所有功能，用戶在這些工具包的基礎(chǔ)上再開發(fā)程序就容易多了。有時(shí)甚至于只需簡(jiǎn)單地調(diào)用幾個(gè)工具包中的函數(shù)，就可以組成一個(gè)完整的測(cè)試測(cè)量應(yīng)用程序。控制：控制與測(cè)試是兩個(gè)相關(guān)度非常高的領(lǐng)域，從測(cè)試領(lǐng)域起家LabVIEW自然而然地成為首位拓展至控制領(lǐng)域。LabVIEW擁有專門用于控制領(lǐng)域的塊———LabVIEWDSC。除此之外，工業(yè)控制領(lǐng)域常用的設(shè)備等通常也都帶有相應(yīng)的LabVIEW驅(qū)動(dòng)程序。使用LabVIEW可以非常方便的編制各種控制程序。仿真：LabVIEW包含了多種多樣的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，特別適合模擬、仿真、原型設(shè)計(jì)等工作。在設(shè)計(jì)機(jī)電設(shè)備之前，可以現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上用LabVIEW搭建仿真原型，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性，找到潛在的問題。在高等教育領(lǐng)域，有時(shí)如果使用LabVIEW進(jìn)行軟件模擬，就可以達(dá)到同樣的效果，使學(xué)生不致失去實(shí)踐的機(jī)會(huì)。 跨平臺(tái)：LabVIEW具有良好的平臺(tái)一致性。如果同一個(gè)程序需要運(yùn)行于多個(gè)硬件設(shè)備之上，也可以優(yōu)先考慮使用LabVIEW。LabVIEW的代碼不需任何修改就可以運(yùn)行在常見的三大臺(tái)式機(jī)操作系統(tǒng)(Windows、MasOS及Linux)上除此之外，LabVIEW還支持各種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和嵌入式設(shè)備，常見的有：PDA、FPGA以及運(yùn)行VxWorks和PharLap系統(tǒng)的RT設(shè)備[14]。LabVIEW與其它計(jì)算機(jī)語言采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼行相比，LabVIEW采用圖形化編程語言——G語言，產(chǎn)生的程序是框圖的形式，易學(xué)易用，是一個(gè)特別重要的不同點(diǎn)。并且特別適合硬件工程師、實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員、生產(chǎn)線工藝技術(shù)人員的學(xué)習(xí)和使用，可在很短的時(shí)間內(nèi)掌握并應(yīng)用到實(shí)踐中去[15]。尤其是特別是對(duì)于熟悉儀器結(jié)構(gòu)和硬件電路的硬件工程師、現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員及測(cè)試技術(shù)人員來說，編程就像設(shè)計(jì)電路圖一樣；因此，硬件工程師、現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員及測(cè)試技術(shù)人員們學(xué)習(xí)LabVIEW駕輕就熟，在很短的時(shí)間內(nèi)就能夠?qū)W會(huì)并應(yīng)用LabVIEW。也不必去記憶那眼花繚亂的文本式程序代碼。 此溫度檢測(cè)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下功能： 采集卡與PC機(jī)的串口通信，能及時(shí)地將溫度數(shù)據(jù)傳給PC機(jī)，并將在上位機(jī)界面行程曲線，直觀的表現(xiàn)溫濕度變化。 檢測(cè)參數(shù)的顯示:如測(cè)試時(shí)間、設(shè)定溫濕度、當(dāng)前溫濕度等，當(dāng)溫濕度超出某個(gè)范圍進(jìn)行報(bào)警等。 波形圖顯示和數(shù)字顯示的是溫濕度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)曲線的走向和數(shù)值。 用戶可以將采集到的溫濕度數(shù)據(jù)的一部分或者全部保存在Excel表格中，方便查詢和打印。 系統(tǒng)組成框圖 前面板的組成 基于對(duì)預(yù)期的結(jié)果，基本可以將系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能分為以 下幾個(gè)部分呢在前面板展現(xiàn)： 前面板的結(jié)構(gòu)圖界面由溫濕度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的顯示窗口和報(bào)警數(shù)據(jù)、設(shè)定數(shù)據(jù)以及報(bào)警顯示窗口組成。其中，溫濕度的顯示窗口中可以實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前空間的溫度和濕度的值，設(shè)定窗口可以人為的設(shè)定溫濕度的臨界值，當(dāng)空間溫度或者濕度超過預(yù)設(shè)的臨界值時(shí)會(huì)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，位于前面板上面的報(bào)警指示燈會(huì)變成紅色的。同時(shí)報(bào)警數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)在表格中并且導(dǎo)出excel表格，顯示報(bào)警的情況和報(bào)警的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能是利用數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)的，然后運(yùn)行系統(tǒng)，DAQmx采集到的所有數(shù)據(jù)及其對(duì)應(yīng)的采集時(shí)間都存放在該文件中。如果想要查看某段時(shí)間的溫濕度情況，可以在date文件夾中找到對(duì)應(yīng)的時(shí)間段，單擊，便在MicrosoftExcel下打開。與同類的存儲(chǔ)系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)可以自動(dòng)生成保存文件，這樣既可以節(jié)省用戶的時(shí)間，也減少了系統(tǒng)繁瑣的操作步驟及一些不必要的麻煩。同時(shí)也可以查詢歷史數(shù)據(jù)。 報(bào)警系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)過程如下：將溫度、濕度兩路已報(bào)警的信號(hào)引出來，分別接入注冊(cè)事件，構(gòu)成兩個(gè)用戶事件。并將輸出接到事件結(jié)構(gòu)上，當(dāng)有報(bào)警的信號(hào)時(shí)，事件結(jié)構(gòu)執(zhí)行，將此報(bào)警信號(hào)記錄下來； 當(dāng)不需要某類記錄（溫度或者濕度）的時(shí)候，點(diǎn)擊該記錄對(duì)應(yīng)的清除按鈕，程序?qū)?zhí)行該按鈕所在的程序框中的程序，將所對(duì)應(yīng)的歷史清零。報(bào)警信號(hào)的記錄，方便了相關(guān)人員對(duì)報(bào)警數(shù)據(jù)分析，并對(duì)研究過的或無用的報(bào)警信號(hào)進(jìn)行清除。 傳感器把被測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)換為電量；信號(hào)調(diào)理電路對(duì)傳感器轉(zhuǎn)換的電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、隔離；數(shù)據(jù)采集卡采集信號(hào)調(diào)理電路的電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能處理的數(shù)字信號(hào)；通過數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動(dòng)程序，將數(shù)字信號(hào)讀入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集和處理以達(dá)到預(yù)期效果，并將信號(hào)采集到計(jì)算機(jī)的軟件程序中，然后由示波器在前面板顯示出信號(hào)的變化曲線，同時(shí)利用信號(hào)拆分模塊將送進(jìn)來的信號(hào)拆分，以便對(duì)溫濕度不同的信號(hào)做不同的處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度雙通道的數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)、顯示以及越限報(bào)警。 總體來講，基于虛擬儀器的溫濕度控制是由數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、報(bào)警歷史重現(xiàn)模塊、報(bào)警歷史清除模塊，數(shù)據(jù)顯示模塊組成的。也就是說，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)這些模塊所能實(shí)現(xiàn)的所有功能，將這些功能組合在了一起構(gòu)成了一個(gè)完整的溫濕度檢測(cè)功能的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大棚種植的室內(nèi)溫濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，良好的達(dá)到對(duì)溫濕度的預(yù)期控制，從而取得收益。并且由于外接電路的簡(jiǎn)單和友好的人機(jī)操作系統(tǒng)，方便控制和修改，基于虛擬儀器的檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)越來越廣泛地被使用。第3章 LabVIEW語言及功能簡(jiǎn)介L(zhǎng)abVIEW是實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器集成環(huán)境(laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)的簡(jiǎn)稱,是目前應(yīng)用最廣、發(fā)展最快、功能最強(qiáng)的圖形化軟件開發(fā)集成環(huán)境。得到工業(yè)界學(xué)術(shù)界的普遍認(rèn)可和好評(píng)。它可以把復(fù)雜、繁瑣、費(fèi)時(shí)的語言編程簡(jiǎn)化成用菜單或圖標(biāo)提示的方法選擇功能(圖形),用線條將各種功能(圖形)連接起來的簡(jiǎn)單圖形編程方式,為沒有編程經(jīng)驗(yàn)的用戶進(jìn)行編程、查錯(cuò)、調(diào)試提供了簡(jiǎn)單方便、完整的環(huán)境和工具，尤其適合于從事科研、開發(fā)的科學(xué)家和工程技術(shù)人員使用[16]。LabVIEW是一種虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)軟件，能夠以其直觀簡(jiǎn)便的編程方式、眾多的源代碼級(jí)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、多種多樣的分析和表達(dá)功能支持，為用戶快捷地構(gòu)筑自己在實(shí)際工程中所需要的儀器系統(tǒng)創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件[17]。LabVIEW與其它計(jì)算機(jī)語言相比，有一個(gè)特別重要的不同點(diǎn)：其它計(jì)算機(jī)語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼行，而LabVIEW采用圖形化編程語言——G語言，產(chǎn)生的程序是框圖的形式，易學(xué)易用，特別適合硬件工程師、實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員、生產(chǎn)線工藝技術(shù)人員的學(xué)習(xí)和使用，可在很短的時(shí)間內(nèi)掌握并應(yīng)用到實(shí)踐中去。特別是對(duì)于熟悉儀器結(jié)構(gòu)和硬件電路的硬件工程師、現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員及測(cè)試技術(shù)人員來說，編程就像設(shè)計(jì)電路圖一樣；因此，硬件工程師、現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員及測(cè)試技術(shù)人員們學(xué)習(xí)LabVIEW駕輕就熟，在很短的時(shí)間內(nèi)就能夠?qū)W會(huì)并應(yīng)用LabVIEW。也不必去記憶那眼花繚亂的文本式程序代碼。LabVIEW的功能十分強(qiáng)大。像C或C++等其它計(jì)算機(jī)高級(jí)語言一樣，LabVIEW也是一種通用編程系統(tǒng)，具有各種各樣、功能強(qiáng)大的函數(shù)庫(kù)，包括數(shù)據(jù)采集、GPIB、串行儀器控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，甚至還有目前十分熱門的網(wǎng)絡(luò)功能。LabVIEW也有完善的仿真、調(diào)試工具，如設(shè)置斷點(diǎn)、單步執(zhí)行等。LabVIEW的動(dòng)態(tài)連續(xù)跟蹤方式，可以連續(xù)、動(dòng)態(tài)地觀察程序中的數(shù)據(jù)其變化情況，比其它語言的開發(fā)環(huán)境更方便、更有效。G語言編寫的程序稱為虛擬儀器VI(Virtual Instrument),因?yàn)樗慕缑婧凸δ芘c真實(shí)儀器十分相像,在LabVIEW環(huán)境下開發(fā)的應(yīng)用程序都被冠以VI后綴,以表示虛擬儀器的含義。一個(gè)VI由交互式用戶接口、數(shù)據(jù)流框圖和圖標(biāo)連接端口組成。同時(shí),G語言最佳地實(shí)現(xiàn)了模塊化編程思想。用戶可以將一個(gè)應(yīng)用分解為一系列任務(wù),再將任務(wù)細(xì)分,將一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)用分解為一系列的簡(jiǎn)單子任務(wù),為每個(gè)子任務(wù)建立一個(gè)VI,然后把這些VI組合在一起完成最終的應(yīng)用程序。因?yàn)槊總€(gè)SubVI可以單獨(dú)執(zhí)行,所以很容易調(diào)試。進(jìn)一步而言,許多低級(jí)SubVI可以完成一些常用功能,因此,用戶可以開發(fā)特定的SubVI庫(kù),以適用一般的應(yīng)用程序。LabVIEW的運(yùn)行機(jī)制就宏觀上講已經(jīng)不再是傳統(tǒng)上的馮諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的執(zhí)行方式。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)語言(如C語言)中的順序執(zhí)行結(jié)構(gòu)在LabVIEW中被并行機(jī)制所代替:從本質(zhì)上講,它是一種帶有圖形控制流結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)流模式。數(shù)據(jù)流程序設(shè)計(jì)規(guī)定,一個(gè)目標(biāo)只有當(dāng)它的所有輸入有效時(shí)才能執(zhí)行；而目標(biāo)的輸出,只有當(dāng)它的功能完成時(shí)才是有效的。也就是說,在這種數(shù)據(jù)流程序的概念中,程序的執(zhí)行是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的,它不受操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)等因素的影響。這樣,LabVIEW中被連接的功能節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流控制著程序的執(zhí)行次序,而不象文本程序受到行順序執(zhí)行的約束。從而,我們可以通過相互連接功能節(jié)點(diǎn)快速簡(jiǎn)潔地開發(fā)應(yīng)用程序,甚至還可以有多個(gè)數(shù)據(jù)通道同步運(yùn)行。LabVIEW的核心是VI。VI有一個(gè)人機(jī)對(duì)話的用戶界面——前面板(Front Panel)和類似于源代碼功能的程序圖(Diagram)。前面板接收來自程序圖的指令。在VI的前面板中，控件(Controls)模擬了儀器的輸入裝置并把數(shù)據(jù)提供給VI的程序圖；而指示器(Indicators)則模擬了儀器的輸出裝置并顯示由程序圖獲得或產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。當(dāng)把一個(gè)控件或指示器放置到前面板上時(shí)，LabVIEW在程序圖中相應(yīng)地放置了一個(gè)端口(Terminals),這個(gè)從屬于控件或指示器的端口不能隨意刪除,只有刪除它對(duì)應(yīng)的控件或指示器時(shí)它才隨之一起被刪除[18]。用LabVIEW編制程序圖程序時(shí),不必受常規(guī)程序設(shè)計(jì)語法細(xì)節(jié)的限制。首先,從功能菜單中選擇需要的功能節(jié)點(diǎn),將之置于面板上適當(dāng)?shù)奈恢?；然后用?dǎo)(Wires)連接各功能節(jié)點(diǎn)在程序圖中的端口,用來在功能節(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)。這些節(jié)點(diǎn)包括了簡(jiǎn)單的算術(shù)功能,高級(jí)數(shù)據(jù)采集和分析VI以及用來存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)的文件輸入輸出功能和網(wǎng)絡(luò)功能。用LabVIEW編制出的圖形化VI是分層次和模塊化的。我們可以將之用于頂層(Top level)程序,也可用作其它程序或子程序的子程序。顯然LabVIEW依附并發(fā)展了模塊化程序設(shè)計(jì)的概念。圖形化程序設(shè)計(jì)編程簡(jiǎn)單、直觀、開發(fā)效率高。labview是一個(gè)高效的圖形化程序設(shè)計(jì)環(huán)境，它結(jié)合了簡(jiǎn)單易用的圖形式開發(fā)環(huán)境與靈活強(qiáng)大的G編程語言。提供了一個(gè)直覺式的環(huán)境，與測(cè)量緊密結(jié)合。在這個(gè)平臺(tái)上,各種領(lǐng)域的專業(yè)工程師和科學(xué)家們通過定義和連接代表各種功能模塊的圖標(biāo)來方便迅速地建立高水平的應(yīng)用程序。針對(duì)測(cè)試測(cè)量和過程控制領(lǐng)域,提供了大量的儀器面板中的控制對(duì)象,如表頭、旋鈕、圖表等。通過控制編輯器可將現(xiàn)有的控制對(duì)象修改成適合自己工作領(lǐng)域的控制對(duì)象。使用圖表表示功能模塊,使用圖標(biāo)間的連線表示在各功能模塊間傳遞的數(shù)據(jù),這樣使得編程過程與思維過程非常近似。提供程序調(diào)試功能?？梢栽谠创a中設(shè)置斷點(diǎn),單步執(zhí)行源代碼,在源代碼中的數(shù)據(jù)流連線上設(shè)置探針，在程序運(yùn)行過程中觀察數(shù)據(jù)流的變化。繼承傳統(tǒng)的編程語言中的結(jié)構(gòu)化和模塊化編程的優(yōu)點(diǎn),采用編譯方式運(yùn)行32位應(yīng)用程序,提高了運(yùn)行程序的速度。支持多種系統(tǒng)平臺(tái)。在任何一個(gè)平臺(tái)上開發(fā)的labview應(yīng)用程序可直接移植到其它平臺(tái)上。提供了大量的函數(shù)庫(kù)供調(diào)用。具有實(shí)時(shí)性,支持?jǐn)?shù)據(jù)采集板和GPIB、串口設(shè)備、VXI儀器、.PIC、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線以及用戶特殊的板卡，免費(fèi)提供世界各大廠商的600多種GPIB儀器、串口儀器、VXI儀器、CAMMAC設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。它提供DLL庫(kù)接口和CIN代碼調(diào)用來使用戶有能力在labview,平臺(tái)上使用其它軟件平臺(tái)（如C）編譯的模塊。 labview的基本功能：a）使用圖形編程方法來生成vi在labview中，一個(gè)vi即是一個(gè)應(yīng)用程序，其表現(xiàn)形式就是一個(gè)由代表各種控制、顯示等功能或?qū)ο蟮膱D標(biāo)或圖形模塊及其間的連接線組成的圖。你可以迅速地創(chuàng)建前面板用戶界面，來為你的軟件系統(tǒng)提供交互式控制、你可以非常直觀地將所有方框匯集到一起。具體編程步驟如下：b）創(chuàng)建前面板前面板就是labview,中應(yīng)用程序的人機(jī)界面。在vi的前面板中，你可以用鼠標(biāo)選擇Controls菜單中的對(duì)象，來為你的系統(tǒng)設(shè)置控制和數(shù)據(jù)顯示、量程表圖、餅圖、條狀圖、圖像等。當(dāng)vi完成后，你可以全用前面板來控制系統(tǒng)，當(dāng)vi運(yùn)行時(shí)，通過選擇開關(guān)，移動(dòng)滾動(dòng)條、放大和縮小圖像，或從鍵盤輸入數(shù)值。c)構(gòu)造圖形化的方框編寫vi構(gòu)造方框圖，不必考慮編程中的許多語法細(xì)節(jié)。從labview的Function菜單中選擇對(duì)象（圖標(biāo)）、塊和下一塊間用線來連接，來傳遞數(shù)據(jù)。這些塊包括普通數(shù)學(xué)函數(shù)到高級(jí)的采集分析子程序，以及網(wǎng)絡(luò)和文件I/O操作。d)數(shù)據(jù)流編程labview使用獲得的數(shù)據(jù)流編程方法，從而使你從基于廣西語言的徒工結(jié)構(gòu)編程中解脫出來。因?yàn)閘abview中的執(zhí)行的是由塊間的數(shù)據(jù)的流向決定的，而不是由廣西的序列行決定的，你可以生成具有同步操作的圖（diagram）。e)模塊化和層次化labview的vi設(shè)計(jì)成為模塊化，所以任何vi可以自己運(yùn)行或作為其他vi的一部分，你甚至可以為你自己的vi創(chuàng)建圖標(biāo)，做為你自己的vi和subVI的層次圖（hierarchy）[20]。labview為用戶提供了用戶界面、I/O、數(shù)據(jù)分析駐到指定應(yīng)用程序的連接例如簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)logging、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集及對(duì)PID的直接控制。a)儀器控制labview中的GPIB、VXI和串口VI庫(kù)使用NI工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序軟件來對(duì)儀器系統(tǒng)進(jìn)行全面的控制。你可以使用labview的VXI開發(fā)系統(tǒng)來容易的為你的儀器編程，這種開發(fā)系統(tǒng)包括VISA(Virtual Instrumrnt Software Arehiteeture).b)數(shù)據(jù)采集和分析DAQ的vi庫(kù)包含所有NI插入式和過程DAQ產(chǎn)品的采集和輸出數(shù)據(jù)的函數(shù)。插入式對(duì)高速和直接控制的應(yīng)用是非常理想的。因?yàn)閮r(jià)格低，它大大降低了