一.目的及基本要求
熟悉LabVIEW开发环境,掌握基于LabVIEW的虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧,运用专业课程中的基本理论和实践知识,采用LabVIEW开发工具,实现电子时钟的设计和仿真。
二.LabVIEW介绍
LabVIEW是一种程序开发环境,由美国国家仪器(NI)公司研制开发,类似于C和BASIC开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G 编写程序,产生的程序是框图的形式。
LabVIEW软件是NI设计平台的核心,也是开发测量或控制系统的理想选择。
LabVIEW开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具,旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新。
三.软件设计
3.1获取时间的各整型数据
软件中获取日期/时间(秒)控件从计算机系统中自动提取时间,并转换成日期、时间等,控件图如下:
图3-1 获取时间控件
在获取时间后,将数据使用截取字符串vi可分别获得年、月、日、时间等。
3.2截取字符串
通过截取字符串VI,可以获得时间和日期各个位数对应的数字,其中偏移量表示截取字符串的起始位,长度表示截取的数字位数。
如下图:
图3-2 截取字符串控件
3.3 七段布尔显示控件编码
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:
图3-3 指示灯控件
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7个值串接起来存入一个布尔数组里。
3.4 布尔显示数字
要显示数字时,只需将截取字符串得到的数字传输到对应的条件判断结构中。
再寻找对应的条件分支,将结果显示出来。
例如希望得到时间12:07:03中的时间数“1”,将第一位提取出来后,传给时间分支对应的第一个时间条件VI,便可得到相应的显示值。
为了使显示更加美观,对于不显示的布尔灯,我们设置其属性为不可见。
Labview表达如下:
图 3-4 显示控件
3.5 闹铃
为了使设计更加人性化,还增加了闹铃和自定义时间一项,程序框图如下:
图3-5闹铃
3.6 滚动标题设计
将“数字时钟”的几个文字,循环的显示在程序框图的最上层,如图:
图3-6 滚动标题设计
3.7 整体程序框图
由于整个程序的框图太大,无法完成显示在一个屏幕上,故只截取了重要的如下部分:
图3-7 总程序框图
四.程序调试
程序的前面板如下图所示:
上面的带有“labview数字电子时钟”字样会在文字框内滚动显示。
打开闹铃
开关,设置闹铃时间,当闹铃时间与系统时间相同时,闹铃响,为使效果更加明显,加了一个布尔指示灯,仿真结果如图:
图3-9 闹铃显示面板
五.结果分析
Labview数字电子时钟调试成功,闹铃功能正常工作,表明了设计的正确性。
前面板设计得也比较美观。
不足的地方在于程序的显示模块部分,每一个数字对应一个条件判断模块,程序的可读性虽然比较好,但是代码的使用效率降低,这是有待改进的地方。