基于LABVIEW的数字钟设计
摘要：LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，实验室虚拟仪器集成环境）是一种图形化的编程语言（又称G语言），它是由美国NI公司推出的虚拟仪器开发平台，也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境。
本文利用labview实现电子时钟的设计与仿真，即通过labview获取电脑的系统时间，然后分离出给数字，再通过布尔指示灯显示。
关键词：虚拟仪器；LABVIEW；数字时钟；可重入函数；
引言
随着科学技术的飞速发展,测试领域需要不断更新检测设备,以满足工业生产及科研开发需求。
在我国,传统测试仪器自动化程度较低,其测量精度和可靠性均低于国外,而高档测试仪器基本上依靠国外进口,不但造价高,而且功能单一、适用范围窄,虚拟仪器技术的出现,彻底改变了这种局面[1]。
虚拟仪器[2]是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起，利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能，打破了传统仪器的框架，利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。
本文首先介绍了系统的设计思路,在此基础上给出了各个功能模块的实现，并对数字钟的界面进行了适当的美化。
1设计思路
本系统的基本设计思路是通过可以获取时间的控件来获取相关信息，如：年、月、日、星期、时、分、秒等，然后返回当前时间的时间标识。
然后利用除10取余取商分离个十位，再通过布尔指示灯显示。
数字的显示主要是由7个长条的布尔指示灯组成，原理与7段数码管相似，数字的显示通过7个不同的布尔值控制，将0-9对应的7段布尔显示值依次存入一个布尔数组里，只需提取此数组的不同段即可让其显示不同的值，如显示“0”提取数组的0-6位分别赋值给7个布尔指示灯显示。
以此类推，可以实现九位数字即0到9的可视化显示[3]。
2 数字时钟的组成[4]
设计中要用到自动获取系统时间、指示灯、簇、数组、常量、真常量、假常
量、加减乘除、条件判断、case结构等控件，主要由以下模块组成。
2.1 系统时间获取、解除捆绑和分离模块
软件中获取日期/时间（秒）控件可以从计算机系统中自动提取时间，在获取时间后，将数据解除捆绑即分别取得年、月、日、时间等，再通过除10取余取商便可得到各位数字的个位和十位，模块图如图2-1所示：
图2-1 获取时间、解除捆绑和分离模块
2.2 七段布尔显示子VI
取出各位数字后，并不可直接显示，要通过统一编码规范显示的格式，这样才能显示各位数，编码各段如下：A、B、C、D、E、F、G分别对应着七段布尔显示控件，要显示“0”时A~G的赋值分别为：1 1 1 1 1 1 0（1代表真，0为假），显示其他数字也是按此做法的。
最后将此70个值串接起来存入一个布尔数组里，要显示数字时，只需将数字乘以7，再将乘积的值作为索引在存放真值的数组里寻找对应显示的七个布尔显示控件的值。
如显示‘2’，则从数组的第2*7=14位开始，依次取出7个（分别代表着七个布尔的真值），其他同理，本系统中将此部分程序做成了一个子VI，如图2-2所示：
图2-2 七段数码管和译码、布尔显示子VI
2.3 星期显示模块
因为从时间提取控件取出来的时间以周日为一周的开始,即周日取出来的是1,周一取出来的是二,以此类推, 所以显示星期时要先减1然后进行条件判断，之后再送去显示。
模块图如图2-3所示。
图2-3 星期显示模块
2.4 连接符显示模块
时间连接符闪烁时只要判断其是否秒数大于0.5S，大于则显示（为真），小于则熄灭（为假），日期连接符只要使两个指示灯显示常亮即可,如图2-4所示
图2-4 连接符显示模块
2.5 闹钟设置子VI
闹钟设置子VI输入包括以下内容：系统时间、闹钟设置开关、小时和分钟调整按钮、以及60或24进制的限制数字。
输出项包括数字输出及闹钟时间保存量，数字输出用于送“数码管”显示，保存量保存设置的闹钟时间。
当闹钟设置开关被打开时，输出量为设置的闹钟时间，且当调整按钮每被按下一次，闹钟时间相应加1，当超过限定值时被置0，设置的时间通过反馈节点完成。
调整按钮要设置为释放时触发，闹钟设置开关关闭时，输出量为系统时间。
由于使用了反馈节点，且用于设置小时和分钟，故应将此VI设置为可重入执行。
图2-5 闹钟设置子VI
2.6 闹钟提示子VI
闹钟开关处于开启状态且闹钟时间到来时，指示灯会亮起，并且会发出警报声。
如不关闭闹钟开关，提醒时间会持续两分钟。
图2-6 闹钟提示子VI
3结束语
本系统基本实现了时间日期的显示和闹钟的功能，但界面还不是太美观，还可以再加上手动设定时间功能，在后续可以继续加以完善。
参考文献
[1] 杨乐平，李海涛．LABVIEW程序设计与应用[M]．电子工业出版社，2001，
7：1-4.
[2] 张凯.LabVIEW虚拟仪器工程设计与开发[M].国防工业出版社，
2004.6:1-5.
[3] 戴鹏飞，王胜开，王格芳，马欣.测试工程与LabVIEW应用[M].电子工业出
版社.2006
[4] 聂春燕，张猛，张万里.MaTLAB和 LabVIEW仿真技术及应用实例.清华大学
出版社.2008
附录主程序框图前面板
顶层程序框图。