【正文】 86 發(fā)明至今，已推出了數(shù)個(gè)不同版本，可以支持多個(gè)目前流行的操作系統(tǒng)， LabVIEW 的主要發(fā)展歷程如下： ? 1983 年 4 月， LabVIEW 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)在美國(guó)德克薩斯州奧斯汀研制成功，主要是為儀器系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)者提供一套快捷地建立、檢測(cè)和修改 儀器系統(tǒng)的圖形軟件系統(tǒng)； ? 1986 年 5 月， NI 公司推出了 LabVIEW beta 測(cè)試版； ? 1986 年 10 月， NI 公司正式發(fā)布了 for macintosh 版本，該版本是解釋型 8 和單色的，一問(wèn)世引起了儀器工業(yè)的變革； ? 1990 年 1 月， 版本問(wèn)世，此為編譯型版本，并增加了彩色的性能，它提供了圖形編譯功能，是的 LabVIEW 中的 VI（虛擬儀器）運(yùn)行速度可以與編程 C 語(yǔ)言的運(yùn)行速度相媲美； ? 1992 年 8 月，支持 sun solaris 工作站和 PC 的 LabVIEW 版本面世； ? 1993 年 1 月 版本開(kāi)發(fā)完成，同時(shí)給用戶提供一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)生成器（ application builder） ,它使得 LabVIEW 的 VI 變成一個(gè)可以獨(dú)立運(yùn)行的程序； ? 1998 年 2 月， 版本問(wèn)世，改版本是 LabVIEW 歷史上又一個(gè)里程碑 。它提供了支持多核處理器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列編程等新技術(shù)。 9 前面板是指一些圖形化的測(cè)試界面，如圖 31 所示，即測(cè)試程序開(kāi)發(fā)完成后，用戶運(yùn)行時(shí)所展現(xiàn)的各種測(cè)試交互接口，包括菜單、參數(shù)設(shè)置、結(jié)果顯示等。 如圖 32所示。開(kāi)發(fā)完成的測(cè)試程序 在運(yùn) 行時(shí)流程圖式不可見(jiàn)的，它和文本式開(kāi)發(fā)平臺(tái)（如 VC++）中的 *.h、 *.cpp 等文件的作用是一樣的。 圖 32LabVIEW 流程圖 LabVIEW 的應(yīng)用 領(lǐng)域 LabVIEW 的諸多優(yōu)點(diǎn)，使其在包括航天、航空、通信、汽車(chē)。從儀器控制、數(shù)據(jù)采集到測(cè)試和工業(yè)自動(dòng)化，從大學(xué)實(shí)驗(yàn)室到工廠，從探索研究到技術(shù)集成，不同 領(lǐng)域的科學(xué)家和工程師都在借助 LabVIEW 解決研究和工作中出現(xiàn)的各種應(yīng)用課題。 表 31 LabVIEW 在測(cè)試和測(cè)量中的應(yīng)用及任務(wù) 應(yīng) 用 任 務(wù) 制造測(cè)試 測(cè)試制造系統(tǒng)， 提升處理能力和可升級(jí)性 電子設(shè)計(jì)驗(yàn)證與定性 驗(yàn)證常見(jiàn)的測(cè)量任務(wù)（如參數(shù)值、電氣特征）的設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)記錄 記錄測(cè)量值（溫度、壓力、電流、速度、應(yīng)力、位移等） 結(jié)構(gòu) /機(jī)械測(cè)試 測(cè)試設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和機(jī)械（噪聲、震動(dòng)操作平穩(wěn)性） 硬件在環(huán)（ HIL）測(cè)試 實(shí)現(xiàn)插置模式，在硬件平臺(tái)上執(zhí)行控制和分析代碼 RF 和通信測(cè)試 測(cè)試無(wú)線通訊功能 便攜式 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試 創(chuàng)建自定義的便攜式測(cè)試系統(tǒng) 臺(tái)式測(cè)試 通過(guò)臺(tái)式機(jī)上的虛擬儀器進(jìn)行測(cè)量和實(shí)時(shí)分析 10 2. 應(yīng)用于工業(yè)測(cè)量和控制普通 LabVIEW 在工業(yè)測(cè)量和控制平臺(tái)中的應(yīng)用及任務(wù)如表 32所示。 將 LabVIEW 和測(cè)量工具集成與附加的設(shè)計(jì)和仿真工具中，在設(shè)計(jì)過(guò)程中就可以將真實(shí)的測(cè)試工具與仿真模型進(jìn)行比較，從而發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的缺陷、減少重復(fù)設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品質(zhì)量。 4. 應(yīng)用于院校實(shí)驗(yàn)室 LabVIEW 在測(cè)控領(lǐng)域掀起革新的同時(shí)，也增強(qiáng)和提高了院校實(shí)驗(yàn)室的研究。 LabVIEW 在教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用領(lǐng)域包括測(cè)量、電路設(shè)計(jì)和仿真、控制、機(jī)械、電子、信號(hào)和圖像處理、無(wú)線通信和嵌入式系統(tǒng)等。下一章我將討論程序框圖及系統(tǒng)前面板的介紹 11 4 系統(tǒng) VI 程序設(shè)計(jì) VI 層次 結(jié)構(gòu)圖 中以 VI 圖表代表各個(gè) VI，清楚地顯示出了分層式的金字塔結(jié)構(gòu) ， 便于用戶瀏覽結(jié)構(gòu)的作用。 圖 41 系統(tǒng)的 VI 層次結(jié)構(gòu)圖 創(chuàng)建子 VI 1． 子 VI 的概念 子 VI 即 LabVIEW 的子程序，是層次化和模塊化 VI 的關(guān)鍵組件，它能使 VI 易于調(diào)試和維護(hù)。在 VI中可使用的子 VI 數(shù)目不受限制。 2．創(chuàng)建 虛擬溫度發(fā)生器 子 VI 本設(shè)計(jì)采用模擬的溫度發(fā)生器產(chǎn)生隨機(jī)溫度數(shù)值，見(jiàn)圖 42， 用隨機(jī)數(shù) 01產(chǎn)生的數(shù)值 ，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算生成所需 采集的 溫度數(shù)值 ，且溫度值的范圍控制在 4050 攝氏度 。主界面包括 溫度檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析兩部分， 如圖 43和 44 所示。數(shù)據(jù)分析面板包含波形圖的分析顯示、相關(guān)數(shù)據(jù)值顯示、自相關(guān)函數(shù)的波形顯示以及關(guān)閉系統(tǒng)按鈕。圖 ，瞬時(shí)溫度值，以及報(bào)警情況。同時(shí)還在面板上顯示出最大值、最小 值、平均溫度、采樣頻率等統(tǒng)計(jì)而得的數(shù)據(jù)。 圖 45 設(shè)置上下限 圖 46 溫度采集 14 圖 47 數(shù)據(jù)分析 本章小結(jié) 本章主要對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)模塊的程序框圖做了 簡(jiǎn)單 介紹，以及每一個(gè)模塊的主要功能，參數(shù)設(shè)置等一系列問(wèn)題；同樣對(duì)前面板也做了簡(jiǎn)要的概述。 15 5 程序框圖 介紹 如果 說(shuō)前面板是儀器的操作面板，那么程序框圖則相當(dāng)于儀器內(nèi)部的電子線 路。 下面就先來(lái)介紹系統(tǒng)的 基本 整體流程圖， 如 下圖 51所示： 圖 51 系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)初始化 為前端數(shù)據(jù)輸入，程序運(yùn)行即彈出對(duì)話框，用于設(shè)置上下限值。 為清零設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)在下次啟動(dòng)時(shí)將上次的數(shù)據(jù)清零。溫度采集程序框圖中溫度模擬發(fā)生子 VI 產(chǎn)生隨機(jī)溫度值，將該溫度值與預(yù)先設(shè)定的上下限值比較，若大于上限小于下線則報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警。 圖 53 溫度采集程序框圖 17 數(shù)據(jù)分析 圖 53 中，已采集到 的 單通道一維標(biāo)量數(shù)組經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換變?yōu)閯?dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，經(jīng)由單頻測(cè)量和統(tǒng)計(jì)，輸出采樣 頻率 、平均溫度、最大值、最小值等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)經(jīng)一維自相關(guān)函數(shù)運(yùn)算，根據(jù)其顯示出來(lái)的數(shù)據(jù)判斷是否所采集 的溫度具有周期性 。 編程圖如 54所示 。 1,177。 (N1)， （ 52） 如果信號(hào)中有周期成分，其自相關(guān)函數(shù)在τ很大時(shí)都不衰減，并具有明顯的周期性。若其自相關(guān)函數(shù)圖像顯示具有對(duì)稱性，則判定原信號(hào)具有周期性。而為了充分利用這些數(shù)據(jù)，就要用到擬合。 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行二維曲線擬合時(shí)需要輸入數(shù)據(jù)的坐標(biāo)（ Xi,Yi） 即 x 數(shù)組和 y數(shù) 組。 本系統(tǒng)采用多項(xiàng)式擬合。本設(shè)計(jì)中采用多項(xiàng)式階數(shù)為 5，其當(dāng)前模型可寫(xiě)為 Y= a0+a1*x+a2*x^2+a3*x^3+a4*x^4+a5*x^5，（ 53） 3． 統(tǒng)計(jì) 統(tǒng)計(jì)為 LabVIEW 中信號(hào)分析 Express VI 中的一個(gè) VI，利用概率統(tǒng)計(jì)的方法求算出本文中所需的 最大值、最小值、采樣總數(shù)、平均值等。 本系統(tǒng)的特 點(diǎn) 可以歸納 如下： 1．溫度產(chǎn)生方便，通過(guò)一個(gè)隨機(jī)數(shù)即可模擬產(chǎn)生，而且可以 隨意設(shè)置范圍； 2．整個(gè)系統(tǒng)界面清晰明了，各個(gè)功能模塊分的很詳細(xì)； 3． 統(tǒng)計(jì)比較方便簡(jiǎn)單，可以方便快捷的統(tǒng)計(jì)出各種參數(shù)，如最高溫度、最低溫度發(fā)生時(shí)間等等； 4． 可視化的界面，效果異常明顯，可以很清楚的看見(jiàn)采集到的溫度高于或低于設(shè)定的界限； 5． 系統(tǒng)配有聲音報(bào)警模塊，當(dāng)超出或低于設(shè)定的界限時(shí)可以立即發(fā)出警報(bào) ； 6． 系統(tǒng)控制方便，可以隨時(shí)開(kāi)始采集，隨時(shí)停止。 在未來(lái)的工作中要努力完善該溫度監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)，如：添加記錄功能，使其能夠記錄保存歷史數(shù)據(jù)；增加數(shù)據(jù)分析內(nèi)容；增加報(bào)警時(shí)的處理系統(tǒng)等。 20 致 謝 感謝我的論文指導(dǎo)老師，他 循循善誘 ， 學(xué)識(shí)淵博，責(zé)任心強(qiáng)，感謝他在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給我的幫助和關(guān)懷！ 他的教導(dǎo)與幫助使我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)以及相關(guān)的論文寫(xiě)作，也使我學(xué)習(xí)到了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，在這里對(duì)他表示 衷心 的感謝。 謝謝你們！ 21 參考文獻(xiàn) [1] 張桐，陳國(guó)順，王正林 . 精通 LabVIEW 程序設(shè)計(jì) [M].北京： 電子工業(yè)出版社 ， 20xx(12) [2] 戴鵬飛，王勝開(kāi)，王格芳，馬欣 .測(cè)試工程與 LabVIEW 應(yīng)用 [M].北京： 電子工業(yè)出版社 ， 20xx(5) [3] 豈興明 ,周建興 . 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