LabVIEW 2014基礎(chǔ)實(shí)例教程

第1章 虛擬儀器技術(shù)概述　1
1．1　虛擬儀器系統(tǒng)概述　1
1．1．1　虛擬儀器的概念　2
1．1．2　虛擬儀器的優(yōu)勢(shì)　2
1．1．3　虛擬儀器的特點(diǎn)　3
1．2　虛擬儀器的特征　3
1．2．1　虛擬儀器的分類　4
1．2．2　虛擬儀器的組成　5
1．2．3　虛擬儀器的發(fā)展方向　6
1．3　課后習(xí)題　7
第2章　LabVIEW概述　8
2．1　LabVIEW基礎(chǔ)知識(shí)　8
2．1．1　LabVIEW的概念　8
2．1．2　LabWindows/CVI的概念　9
2．1．3　LabVIEW的應(yīng)用　10
2．2　LabVIEW 2014概述　10
2．2．1　LabVIEW 2014的安裝　10
2．2．2　LabVIEW 2014的新功能　15
2．2．3　使用網(wǎng)絡(luò)資源　20
2．3　課后習(xí)題　21
第3章　LabVIEW的開發(fā)環(huán)境　22
3．1　LabVIEW圖形界面　22
3．1．1　啟動(dòng)窗口　22
3．1．2　“項(xiàng)目瀏覽器”窗口　25
3．2　LabVIEW操作模板　26
3．2．1　“控件”選板　26
3．2．2　“工具”選板　27
3．2．3　“函數(shù)”選板　27
3．2．4　選板可見性設(shè)置　28
3．3　菜單欄　29
3．3．1　“文件”菜單　29
3．3．2　“編輯”菜單　30
3．3．3　“查看”菜單　31
3．3．4　“項(xiàng)目”菜單　31
3．3．5　“操作”菜單　32
3．3．6　“工具”菜單　32
3．3．7　“窗口”菜單　33
3．3．8　“幫助”菜單　34
3．3．9　菜單屬性設(shè)置　36
3．4　前面板控件　37
3．4．1　控件樣式　38
3．4．2　數(shù)值型控件　38
3．4．3　布爾型控件和單選按鈕　40
3．4．4　字符串與路徑控件　41
3．4．5　課堂練習(xí)——“銀色”面板的使用　42
3．4．6　數(shù)組、矩陣和簇控件　43
3．4．7　列表框、樹形控件和表格　43
3．4．8　圖形和圖表　44
3．4．9　下拉列表和枚舉控件　45
3．4．10　容器控件　45
3．4．11　I/O控件　46
3．4．12　修飾控件　47
3．4．13　對(duì)象和應(yīng)用程序的引用　47
3．4．14　．NET與ActiveX控件　48
3．5　課堂案例——數(shù)值控件的使用　49
3．6　課后習(xí)題　50
第4章　LabVIEW的設(shè)計(jì)方法　51
4．1　創(chuàng)建VI　51
4．1．1　創(chuàng)建VI　52
4．1．2　課堂練習(xí)——設(shè)置乘法圖標(biāo)　57
4．1．3　程序框圖　58
4．1．4　課堂練習(xí)——乘法運(yùn)算　59
4．2　創(chuàng)建子VI　60
4．2．1　設(shè)置連線端口　60
4．2．2　創(chuàng)建子VI　62
4．3　運(yùn)行和調(diào)試VI　63
4．3．1　運(yùn)行VI　63
4．3．2　糾正VI的錯(cuò)誤　64
4．3．3　高亮顯示程序執(zhí)行過程　65
4．3．4　單步通過VI及其子VI　66
4．3．5　調(diào)用子VI　67
4．4　課堂案例——布爾運(yùn)算VI　69
4．5　課后習(xí)題　73
第5章　編輯VI　74
5．1　編輯VI　74
5．1．1　使用斷點(diǎn)　74
5．1．2　使用探針　75
5．1．3　設(shè)置圖標(biāo)　75
5．2　設(shè)置對(duì)象的屬性　77
5．2．1　設(shè)置控件的屬性　77
5．2．2　課堂練習(xí)——控件的格式顯示　79
5．3　設(shè)置前面板的外觀　80
5．3．1　改變對(duì)象的大小　80
5．3．2　改變對(duì)象顏色　82
5．3．3　設(shè)置對(duì)象的字體　83
5．3．4　在窗口中添加標(biāo)簽　83
5．3．5　對(duì)象編輯窗口　84
5．4　設(shè)置對(duì)象的位置關(guān)系　86
5．4．1　對(duì)齊關(guān)系　86
5．4．2　課堂練習(xí)——控件布局　86
5．4．3　分布對(duì)象　87
5．4．4　改變對(duì)象在窗口中的前后次序　88
5．4．5　組合與鎖定對(duì)象　89
5．4．6　課堂練習(xí)——組合控件　89
5．4．7　網(wǎng)格排布　90
5．5　課堂案例——修飾控件的使用方法　91
5．6　課后習(xí)題　93
第6章　數(shù)據(jù)類型　94
6．1　數(shù)組　94
6．2　簇　95
6．2．1　簇的組成　95
6．2．2　創(chuàng)建簇　96
6．2．3　簇函數(shù)　98
6．2．4　課堂練習(xí)——記錄學(xué)生情況表　100
6．3　矩陣　100
6．3．1　矩陣　101
6．3．2　矩陣范數(shù)　102
6．4　圖表數(shù)據(jù)　103
6．4．1　波形圖　103
6．4．2　波形圖表　104
6．4．3　XY圖　105
6．4．4　課堂練習(xí)——顯示函數(shù)曲線　106
6．5　波形數(shù)據(jù)　107
6．5．1　變體函數(shù)　107
6．5．2　時(shí)間標(biāo)識(shí)　107
6．6　文件數(shù)據(jù)　108
6．6．1　路徑　108
6．6．2　引用句柄　108
6．7　課堂案例——簡(jiǎn)單正弦波形　109
6．8　課后習(xí)題　112
第7章　數(shù)據(jù)運(yùn)算與程序運(yùn)算　113
7．1　數(shù)據(jù)運(yùn)算　113
7．1．1　數(shù)值函數(shù)　114
7．1．2　函數(shù)快捷命令　116
7．1．3　課堂練習(xí)——?jiǎng)?chuàng)建數(shù)組　118
7．2　初等與特殊函數(shù)和VI　118
7．3　數(shù)組函數(shù)　119
7．3．1　數(shù)組大小　120
7．3．2　創(chuàng)建數(shù)組　120
7．3．3　課堂練習(xí)——產(chǎn)生隨機(jī)波形　121
7．3．4　索引數(shù)組　121
7．3．5　初始化數(shù)組　122
7．3．6　課堂練習(xí)——?jiǎng)?chuàng)建新數(shù)組　123
7．4　循環(huán)結(jié)構(gòu)函數(shù)　124
7．4．1　For循環(huán)　124
7．4．2　移位寄存器　126
7．4．3　課堂練習(xí)——?jiǎng)?chuàng)建Y曲線　128
7．4．4　While循環(huán)　129
7．4．5　反饋節(jié)點(diǎn)　131
7．4．6　課堂練習(xí)——計(jì)算平方和　131
7．4．7　變量　132
7．4．8　課堂練習(xí)——全局變量的控制　133
7．5　其他循環(huán)結(jié)構(gòu)函數(shù)　134
7．5．1　條件結(jié)構(gòu)　135
7．5．2　順序結(jié)構(gòu)　135
7．5．3　課堂練習(xí)——計(jì)算時(shí)間差　137
7．5．4　事件結(jié)構(gòu)　138
7．5．5　公式節(jié)點(diǎn)　142
7．5．6　課堂練習(xí)——四則運(yùn)算　143
7．5．7　屬性節(jié)點(diǎn)　144
7．6　課堂案例——公務(wù)卡管理系統(tǒng)　147
7．7　課后習(xí)題　150
第8章　波形運(yùn)算　151
8．1　波形生成　151
8．1．1　基本函數(shù)發(fā)生器　151
8．1．2　課堂練習(xí)——生成基本信號(hào)　152
8．1．3　公式波形　153
8．1．4　課堂練習(xí)——生成公式信號(hào)　153
8．1．5　正弦波形　153
8．1．6　基本混合單頻　154
8．1．7　課堂練習(xí)——生成混合信號(hào)　155
8．1．8　仿真信號(hào)　155
8．1．9　課堂練習(xí)——生成帶噪聲的仿真信號(hào)　158
8．2　信號(hào)生成　159
8．2．1　基于持續(xù)時(shí)間的信號(hào)發(fā)生器　160
8．2．2　課堂練習(xí)——生成正弦信號(hào)　161
8．3　基本波形函數(shù)　161
8．3．1　獲取波形成分　162
8．3．2　創(chuàng)建波形　162
8．3．3　設(shè)置波形函數(shù)和獲取波形函數(shù)　164
8．3．4　索引波形數(shù)組函數(shù)　164
8．3．5　獲取波形子集函數(shù)　164
8．3．6　Express函數(shù)　165
8．4　強(qiáng)度圖和強(qiáng)度圖表　167
8．4．1　強(qiáng)度圖　167
8．4．2　課堂練習(xí)——設(shè)計(jì)顏色表　168
8．4．3　強(qiáng)度圖表　169
8．5　三維圖形　171
8．5．1　三維曲面圖　172
8．5．2　三維參數(shù)圖　176
8．5．3　課堂練習(xí)——繪制三維球面　177
8．5．4　三維曲線圖　178
8．5．5　極坐標(biāo)圖　179
8．5．6　課堂練習(xí)——數(shù)學(xué)函數(shù)的極坐標(biāo)圖　180
8．6　課堂實(shí)例——使用Express VI生成曲線　180
8．7　課后習(xí)題　185
第9章　文件操作與管理　186
9．1　文件類型　186
9．1．1　文件常量　187
9．1．2　配置文件　187
9．1．3　TDM流　188
9．1．4　存儲(chǔ)/數(shù)據(jù)插件　188
9．1．5　Zip文件　189
9．1．6　XML格式　189
9．1．7　波形文件I/O函數(shù)　189
9．1．8　高級(jí)文件I/O函數(shù)　190
9．2　文件操作　191
9．3　文件管理　193
9．3．1　文本文件　194
9．3．2　課堂練習(xí)——寫入/讀取正弦數(shù)據(jù)　194
9．3．3　電子表格文件　196
9．3．4　課堂練習(xí)——寫入/讀取電子表格文件　197
9．3．5　二進(jìn)制文件　198
9．3．6　數(shù)據(jù)記錄文件的創(chuàng)建和讀取　199
9．3．7　課堂練習(xí)——寫入/讀取溫度計(jì)數(shù)據(jù)　199
9．3．8　測(cè)量文件　200
9．4　課堂案例——編輯選中文件　204
9．5　課后習(xí)題　207
第10章　數(shù)據(jù)采集　208
10．1　數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)　208
10．1．1　DAQ功能概述　208
10．1．2　NI-DAQ安裝　211
10．1．3　安裝設(shè)備和接口　213
10．2　數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)介紹　215
10．2．1　DAQ節(jié)點(diǎn)常用的參數(shù)簡(jiǎn)介　216
10．2．2　DAQmx節(jié)點(diǎn)　218
10．3　課堂案例——DAQ助手的使用　224
10．4　課后習(xí)題　227
第11章　信號(hào)處理　228
11．1　波形調(diào)理　228
11．1．1　數(shù)字FIR濾波器　228
11．1．2　課堂練習(xí)——對(duì)正弦波信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波　229
11．1．3　連續(xù)卷積（FIR）　230
11．1．4　濾波器　230
11．1．5　課堂練習(xí)——對(duì)正弦信號(hào)進(jìn)行仿真濾波　232
11．2　波形測(cè)量　233
11．2．1　基本平均直流——均方根　234
11．2．2　FFT頻譜（幅度—相位）　234
11．2．3　課堂練習(xí)——分析頻譜相位　235
11．2．4　幅值和電平測(cè)量　235
11．3　信號(hào)處理　237
11．3．1　卷積和相關(guān)　237
11．3．2　課堂練習(xí)——卷積運(yùn)算信號(hào)波　238
11．4　窗　239
11．5　濾波器　239
11．6　譜分析　240
11．7　變換　240
11．8　逐點(diǎn)　241
11．9　課堂案例——繼電器控制開關(guān)信號(hào)　241
11．10　課后習(xí)題　244
第12章　通信技術(shù)　245
12．1　串行通信技術(shù)　245
12．1．1　串行通信介紹　245
12．1．2　VISA配置串口　246
12．1．3　課堂練習(xí)——指令的發(fā)送與接收　247
12．2　DataSocket技術(shù)　248
12．2．1　DataSocket技術(shù)　248
12．2．2　讀取DataSocket　249
12．2．3　寫入DataSocket　250
12．2．4　打開DataSocket　250
12．2．5　關(guān)閉DataSocket　250
12．2．6　課堂練習(xí)——正弦信號(hào)的遠(yuǎn)程通信　251
12．3　TCP通信　254
12．3．1　TCP簡(jiǎn)介　254
12．3．2　TCP偵聽　255
12．3．3　打開TCP連接　255
12．3．4　讀取TCP數(shù)據(jù)　256
12．3．5　寫入TCP數(shù)據(jù)　257
12．3．6　課堂練習(xí)——正弦波的網(wǎng)絡(luò)通信　257
12．4　其他通信方法介紹　258
12．4．1　UDP通信　259
12．4．2　課堂練習(xí)——數(shù)據(jù)的地址傳送　259
12．5　課堂案例——多路解調(diào)器　261
12．6　課后習(xí)題　263
第13章　數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)實(shí)例　264
13．1　設(shè)置工作環(huán)境　264
13．2　設(shè)計(jì)程序　264
13．2．1　生成波形數(shù)據(jù)　264
13．2．2　計(jì)算波形數(shù)據(jù)　265
13．2．3　配置濾波器　265
13．3　運(yùn)行程序　266
第14章　2D圖片旋轉(zhuǎn)顯示設(shè)計(jì)實(shí)例　267
14．1　設(shè)置工作環(huán)境　267
14．2　設(shè)置基本顯示數(shù)據(jù)　267
14．3　設(shè)置圖片顯示　268
14．3．1　設(shè)置基本數(shù)據(jù)　268
14．3．2　轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型　268
14．3．3　轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)為圖片　269
14．4　設(shè)置顯示時(shí)間　269
14．5　運(yùn)行程序　270
第15章　車速實(shí)時(shí)記錄儀設(shè)計(jì)實(shí)例　271
15．1　設(shè)置工作環(huán)境　271
15．2　控件設(shè)計(jì)　271
15．2．1　放置控件　271
15．2．2　修改控件屬性　272
15．3　前面板設(shè)計(jì)　273
15．3．1　前面板布局　273
15．3．2　修飾前面板　274
15．3．3　設(shè)置顏色　275
第16章　救護(hù)車呼救燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例　277
16．1　設(shè)置工作環(huán)境　277
16．2　設(shè)計(jì)前面板　277
16．2．1　添加控件　277
16．2．2　設(shè)置VI屬性　279
16．3　設(shè)計(jì)程序框圖　279
16．3．1　設(shè)置循環(huán)　280
16．3．2　設(shè)置條件結(jié)構(gòu)　280
16．3．3　設(shè)置亮燈　280
16．3．4　設(shè)置滅燈　280
16．4　運(yùn)行程序　281
第17章　課程設(shè)計(jì)　282
設(shè)計(jì)1——計(jì)算機(jī)控件　282
設(shè)計(jì)2——火車故障檢測(cè)系統(tǒng)　283
設(shè)計(jì)3——預(yù)測(cè)成本　287
設(shè)計(jì)4——播放演講稿　289