基于labview的三維曲面繪制(編輯修改稿)
2024-07-24 18:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 VIEW LabVIEW的簡介LabVIEW是NI推出的虛擬儀器開發(fā)平臺軟件，它們能夠以其直觀簡便的編程方式、眾多的源碼級的設(shè)備驅(qū)動程序、多種多樣的分析和表達功能支持，為用戶快捷地構(gòu)筑自己在實際生產(chǎn)中所需要的儀器系統(tǒng)創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。LabVIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國國家儀器（NI）公司研制開發(fā)的，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境，但是LabVIEW與其他計算機語言的顯著區(qū)別是：其他計算機語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編輯G語言編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。與C和BASIC一樣，LabVIEW也是通用的編程系統(tǒng)，有一個完成任何編程任務(wù)的龐大函數(shù)庫。LabVIEW的函數(shù)庫，包括數(shù)據(jù)采集、GPIB、串口控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲等等。LabVIEW也有傳統(tǒng)的程序調(diào)試工具，如設(shè)置斷點、以動畫方式顯示數(shù)據(jù)及其子程序（子VI）的結(jié)果、單步執(zhí)行等等，便于程序的調(diào)試[5]。LabVIEW是具有革命性的圖形化開發(fā)環(huán)境，在工業(yè)測量和控制領(lǐng)域中掀起來了一場變革。同樣它也為各個領(lǐng)域帶來了巨大的變化。它不僅功能強大、編程靈活，而且人機界面友好。在電子測量和儀器工程科學(xué)領(lǐng)域中使用非常廣泛。它內(nèi)置信號采集、測量分析與數(shù)據(jù)顯示功能[6]，摒棄了傳統(tǒng)開發(fā)工具的復(fù)雜性，從簡單的儀器控制、數(shù)據(jù)采集到過程控制和工業(yè)自動化系統(tǒng)，LabVIEW都得到了廣泛的應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品測試、圖像檢測、無線通信、醫(yī)療和生命科學(xué)。同時，NI的PXI平臺與LabVIEW圖形化編程環(huán)境的結(jié)合幫助用戶實現(xiàn)多通道的同步采集與聯(lián)合信號分析[7]。由于LabVIEW采用了圖形化的編程方法，因此LabVIEW又被稱為G語言。LabVIEW程序稱為“虛擬儀器”或簡稱為VI，一個LabVIEW程序由前面板和程序框圖兩部分組成。前面板用圖形方式模擬傳統(tǒng)儀器的操作面板，包含各種控件和指示器，用來為程序提供輸入值，并接受輸出值；程序框圖包含以圖形方式表示的程序代碼。 LabVIEW的功能LabVIEW具備強大的信號采集、信號發(fā)生、數(shù)據(jù)分析與存儲顯示等功能，集開發(fā)、調(diào)試、運行于一體，廣泛應(yīng)用于測試測量和過程控制系統(tǒng)中?；贚abVIEW軟件和計算機的數(shù)據(jù)采集卡，通過簡單編程，可以方便地實現(xiàn)信號的采集和產(chǎn)生、分析和處理等功能，即“計算機+軟件”等于儀器，比如：可以實現(xiàn)虛擬的信號發(fā)生器、數(shù)據(jù)記錄儀、示波器等功能，具有設(shè)計靈活，界面直觀，通用性強．升級方便等特點。NI公司LabVIEW含有超過600個內(nèi)置函數(shù)[8]，其功能包括：從采集到的數(shù)據(jù)和單一的測量中提取有效信息可以生成、修改、處理并分析信號在應(yīng)用程序中增添智能化及決策功能可執(zhí)行在線和離線的信號處理和分析使用通用和專用的工具及附加工具可創(chuàng)建仿真系統(tǒng)，以探討設(shè)計問題或進行概念演 LabVIEW中文版的開發(fā)環(huán)境LabVIEW ，提高了設(shè)計、控制和測試領(lǐng)域工程師的效率，同時也包括了控制和設(shè)計中用到的各種模塊[9]。正確安裝LabVIEW ，執(zhí)行window命令【開始】/【程序】/【National Instrument LabVIEW 】，啟動LabVIEW，啟動界面如圖11所示[13]。圖11 LabVIEW啟動界面在【文件】列表欄中單擊【新建VI】分欄，創(chuàng)建一個新的VI。然后系統(tǒng)會自動打開前面板窗口和程序框圖設(shè)計窗口，切換到前面板窗口下，如圖12所示。圖12 前面板界面圖13 程序設(shè)計框圖界面程序設(shè)計框圖窗口如圖13所示。這樣一個空白的VI就產(chǎn)生了。虛擬儀器不僅僅是讓用戶在前面板上放置了相應(yīng)的輸入和輸出等對象（即前面板對象），它還需要一個與之相配套的程序框圖；前面板的設(shè)計類似于實際生活中可以看到的儀器界面，而程序框圖則是儀器內(nèi)部信號處理的過程。 LabVIEW前面板窗口前面板由輸入控件和顯示控件組成。輸入控件用來模擬儀器的輸入裝置，為VI的程序框圖提供數(shù)據(jù)，主要包括旋鈕、按鈕、轉(zhuǎn)盤等等。顯示控件模擬儀器的輸出裝置，用于顯示程序框圖獲取或生成的數(shù)據(jù)，有圖表、指示燈等。工具欄菜單欄前面板設(shè)計窗口主要包括菜單欄、工具欄和前面板設(shè)計區(qū)3部分[14]，如圖14所示。其中，菜單欄主要通過菜單命令實現(xiàn)VI的創(chuàng)建、打開、編輯、需求幫助等操作；工具欄則為常用的菜單命令提供了快捷的運行方式，主要包括程序的運行、中斷、停止的設(shè)置，以及前面板設(shè)計區(qū)控件的排列方式等；前面板設(shè)計區(qū)是供用戶進行設(shè)計的區(qū)域，VI中的輸入/輸出控件對象主要放在這個區(qū)域。前面板設(shè)計區(qū)圖14 LabVIEW程序前面板 LabVIEW程序設(shè)計框圖窗口在程序框圖設(shè)計窗口下，它同前面板一樣有菜單欄、工具欄和程序設(shè)計區(qū)[15]。每當(dāng)在前面板上放置一個器件時，相應(yīng)的在程序設(shè)計框圖中就產(chǎn)生一個與之相對的節(jié)點。當(dāng)然，程序設(shè)計框圖有一個和前面板不同的地方：它可以在程序框圖設(shè)計區(qū)放置各種信號和數(shù)據(jù)等這類單元。當(dāng)前面板中的控件放置完畢的時候，我們可以在程序設(shè)計框圖中看到這些控件單元是分立的，所以要調(diào)整他們的位置使其看起來比較美觀。這時，要造程序框圖設(shè)計窗口下，選中要調(diào)節(jié)的單元，按住左鍵拖動光標(biāo)，可以看到控件會隨光標(biāo)的移動而改變在程序
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