">
Физика Теоретическая физика
Информация о работе

Тема: Разработка в среде LabVIEW виртуальной лабораторной работы

Описание: Среда программирования, с помощью которой можно создавать приложения, используя графическое представление всех элементов алгоритма, что отличает ее от обычных языков программирования. Управляющие клавиши. Исследовательские лаборатории. Иконная форма.
Предмет: Физика.
Дисциплина: Теоретическая физика.
Тип: Курсовая работа
Дата: 31.08.2012 г.
Язык: Русский
Скачиваний: 62
Поднять уникальность

Похожие работы:

Кафедра общей физики

Курсовая работа

«Разработка в среде LabVIEW виртуальной лабораторной работы»

2012

1 Вступление

1.1Цели и задачи данной работы.

Изучить среду програмирования LabVIEW

Научится создавать виртуальные приборы и управлять ими

Создать графические интерфейсы

Разработать виртуальную лабораторную работу на основе триггеров

1.2Описание среды программирования.

LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench- среда разработки лабораторных виртуальных приборов) является средой программирования,

с помощью которой можно создавать приложения, используя графическое

представление всех элементов алгоритма, что отличает ее от обычных языков

программирования.

Широко используется в промышленности, образовании

и научно-исследовательских лабораториях в качестве стандартного инструмента

для сбора данных и управления приборами.

LabVIEW находит применение в самых разнообразных сферах человеческой деятельности.

В соответствии со своим названием он первоначально использовался

в исследовательских лабораториях, да и в настоящее время является наиболее популярным

программным пакетом как в лабораториях фундаментальной науки

В LabVIEW используется язык

графического программирования, где алгоритм создается в графической иконной форме (pictorial form), образующей так называемую блок-диаграмму (blockdiagram), что позволяет исключить множество синтаксических деталей

В LabVIEW используется терминология, рисунки иконок и основные идеи, знакомые ученым и инженерам. Этот язык базируется на графических символах,

а не на тексте для описания программируемых действий. Основополагающий для LabVIEW принцип потока данных (dataflow), согласно которому функции выполняются

лишь тогда, когда они получают на вход необходимые данные, однозначно

определяет порядок исполнения алгоритма.

Программы LabVIEW называются виртуальными приборами (ВП, virtual instruments

- VI), так как они функционально и внешне подобны реальным (традиционным)

приборам. Однако они столь же подобны программам и функциям на

популярных языках программирования, таких как С или Basic

Виртуальный прибор состоит из трех основных частей:

• лицевая панель (Front Panel) представляет собой интерактивный пользовательский интерфейс виртуального прибора и названа так потому, что имитирует лицевую панель традиционного прибора. На ней могут находиться ручки управления, кнопки, графические индикаторы и другие элементы управления (controls), которые являются средствами ввода данных со стороны пользователя, и элементы индикации (indicators) - выходные данные из программы. Пользователь вводит данные, используя мышь и клавиатуру, а затем видит результаты действия программы на экране монитора;



• блок-диаграмма (Block Diagram) является исходным программным кодом ВП, созданным на языке графического программирования LabVIEW, G (Джей). Блок-диаграмма представляет собой реально исполняемое

приложение. Компонентами блок-диаграммы являются: виртуальные приборы более низкого уровня, встроенные функции LabVIEW, константы и структуры управления выполнением программы. Для того чтобы задать поток данных между определенными объектами или, что то же самое, создать связь между ними, вы должны нарисовать соответствующие

проводники (wires). Объекты на лицевой панели представлены на

блок-диаграмме в виде соответствующих терминалов (terminals), через которые данные могут поступать от пользователя в программу и обратно;



Цифрами на рисунках обозначены:

1. Панель инструментов (Toolbar), 2. Ярлык (Label) 3. Цифровой регулятор (Numeric

Control), 4. Ярлык (Label) , 5. Терминал цифрового регулятора (Numeric Control Terminal), 6.

Терминал ручки (Knob Terminal), 7. Численная константа( Numeric Constant), 8. Функция

умножения (Multiply Function), 9. Пиктограмма (Icon), 10. Ручка (Knob Control), 11. Описание

графика (Plot Legend), 12. График (XY Graph), 13. Соединение, нить данных (Wire Data Path), 14.

Терминал графика (XY Graph Terminal), 15. Функция объединения в кластер (Bundle Function),

16.Подпрограмма, сабви (SubVI), 17. Цикл for (For Loop Structure)

• для того чтобы использовать некоторый ВП в качестве подпрограммы (подприбора) в блок-диаграмме другого ВП, необходимо определить его иконку (icon) и соединительную панель (connector). Виртуальный прибор, который применяется внутри другого ВП, называется виртуальным подприбором (ВПП, SubVI), который аналогичен подпрограмме в традиционных

алгоритмических языках. Иконка является однозначным

графическим представлением ВП и может использоваться в качестве объекта на блок-диаграмме другого ВП. Соединительная панель представляет собой механизм передачи данных в ВП из другой блок-диаграммы, когда он применяется в качестве подприбора - ВПП. Подобно аргументам и параметрам подпрограммы, соединительная панель определяет

входные и выходные данные виртуального прибора.



Наборы инструментов

Набор инструментов Tools (Show Tools Palette) позволяет изменить вид и позиции курсора. Основные позиции (рис. 1):

«стрелка» – перемещение, выделение и изменение размеров

объектов;

«катушка» – соединение объектов блок-схемы проводами.

Активный элемент – конец провода;

«А» – печать текста с клавиатуры, ввод числовых данных в окна

источников и метки объектов;

«кисть» – раскрашивание объектов и фона. Этот вид курсора

не используется для вызова всплывающего меню объектов ПКМ

(правой кнопки мыши);

«рука» – изменяет позиции выключателя и тем самым

управляет цифровыми источниками (нажимая на клавиши «больше»

или «меньше»), виртуальными осциллографами (нажимая на

переключатели и кнопки управления ими) и другими объектами. Также

используется для ввода числовых данных.

Набор управляющих элементов Controls передней панели

(Show Controls Palette) позволяет вывести на левую панель контрольно- измерительные приборы, виртуальные осциллографы, кнопки. При

помещении курсора на окно набора в верхней части окна высвечивается название соответствующего поднабора (рис.1) (например, «Numeric» – «Цифровые приборы»). Поднабор открывается нажатием ЛКМ (левой

кнопки мыши).

Перемещая курсор по элементам поднабора, можно узнать название прибора. Элемент выделяется квадратной рамкой, его название отображается вверху поднабора.

Набор инструментов Functions панели блок-схемы (Show Functions

Palette) содержит функции и виртуальные инструменты (VI),

используемые для построения блок-схемы (рис.2). Из набора Functions вызываются: управляющие структуры (циклы While, For), формульный узел (Formula Node) – Structures поднабор; преобразователи строк – String поднабор; приборы преобразования Фурье и линейной алгебры – Analysis поднабор и многие другие.

Управляющие клавиши

Клавиша «Run» («Пуск») располагается в левом верхнем углу обеих

панелей. После «нажатия» этой клавиши происходит запуск программы.

Остановка выполнения программы должна быть предусмотрена самой

программой. На этапе сборки блок-схемы или при наличии в ней

ошибок изображение стрелки на клавише разделено на две части. Если

«нажать» на клавишу при таком виде стрелки, на экран будет выведен

список ошибок (Error List). Список ошибок позволяет найти место

каждой ошибки. Для этого выделяют строку с интересующей ошибкой,

нажимают кнопку «Find». Место ошибки будет выделено программой.

Клавиша «Run Continiously» («Циклический режим») – запуск

программы в режиме цикла. Выполнение можно приостановить

клавишей «Pause» («Пауза»).

• Клавиша «Abort Execution» («Стоп») – остановка программы.

Клавиши, присутствующие только на панели блок-схемы:

6

• клавиша «Highlight Execution» («Лампочка») - используется для

наблю-дения прохождения данных по проводам в замедленном и

пошаговом режимах. Передача данных от элемента к элементу схемы

изображается мультипликацией;

• остальные три клавиши используются для пошагового выполнения

программы.

2.Ход работы

Разработка в среде LabVIEW виртуальной лабораторной работы на основе триггеров

Таблицы истинности для RS асинхронного, RS синхронного, D и T триггеров



Лицевая панель



Блог-диаграмма





выбор триггера



Вывод в таблицу



3. Содержание лабораторной работы

Цель работы

Ознакомление с LabVIEW

Освоение таблицы истинности триггеров

Оборудование: ПК, программное обеспечение.

Ход работы

1.Запустите LabVIEW.

2. Выберите Открыть (Open) из меню Файл (File) или щелкните мышью

по кнопке Открыть ВП (Open VI) в начальном диалоговом окне LabVIEW.

3. Откройте каталог (или папку) Everyone двойным щелчком мыши. Выберите

библиотеку СН1 .LLB . Затем откройте trigger Demo.vi

4.Откроется лицевая панель триггеры

5. Запустите ВП, щелкнув по кнопке Запуск (Run). Кнопка поменяет внешний

вид, указывая, что ВП выполняется. Далее вы можете задать смещение фаз, что отражается на двух входных сигнала, которые отображаются на графике . Нажимаете «сгенерировать » и входные значения заносятся в таблицу истинности и одновременно выдавая выходные. По таблице истинности вы должны определить тип триггера. Если вы определили не верно то программа автоматически выбирает другой триггер и вы заново его определяете