虚拟仪器技术A实验指导2017修订

《虚拟仪器技术A》实验指导书

黎莲花编

桂林电子科技大学

二零一七年九月

目录

实验一创建子VI，模拟温度采集与数据保存 3 实验二网络通信 6 实验三、四数据采集 14 实验五串口通信 26 实验六仪器控制 31 实验七 LabVIEW在信号处理中的应用 34

实验八考试 38

实验一创建子VI，模拟温度采集与数

据保存

一、实验目的

1.了解LabVIEW图形化程序开发环境，掌握LabVIEW开发环境的编辑方法和程序调试工具；

2．创建一个子程序；

3．使用循环结构和波形图表实时的采集和显示数据；

4．学习使用CASE结构和顺序结构，文件IO.

二、实验要求

1.熟悉LabVIEW开发环境，如菜单、工具条、控件模块、函数模块、工具模块和调试工具等，并能编写一个简单的LabVIEW程序，熟悉VI的运行过程。

2.检测温度是否超出范围，当温度超出上限时，前面板上的LED灯点亮，并且有一个蜂鸣器发声，温度不超过显则正常且灯灭。

3.程序可以显示华氏温度和摄氏温度、程序可以调节采样时间间隔、程序可以点击“终止采集”停止循环并显示温度曲线、最大值、最小值和平均值。

4.点击“终止采集”程序停止采集数据，自动生成指定文件名文件，文件头包含操作者名字、温度值、上限值，采集数据附文件头后，如图1-1所示。

图1-1 温度保存

三、实验内容

编写一个温度模拟测量程序（Thermometer.vi），以了解开发环境，熟练运用程序调试工具。

已知华氏温度=摄氏温度×9/5+32，摄氏温度单位为℃，华氏温度单位为℉，编写程序实现功能：

1、假设用现场摄氏温度被测量采集到，要求转换成华氏温度；

2、有按键选择显示摄氏或华氏温度；如图1-2所示

3、把这个程序创建成sub VI;

4、把上限值和温度值显示在波形图表上，求出最大值、最小值和平均值；

5、把数据保存到电子表格文件。参考程序如图1-3所示。

图1-2 模拟温度采集

图1-3 温度显示与保存

四、思考题

1、VI包括哪两个主要的部分？如何在它们之间切换？

2、为什么头文件和数据可以以电子表格显示？

3、顺序结构中数据是怎样传递？

4、LabVIEW有哪几种文件格式？本实验中采用什么文件输入输出函数？

实验二网络通信

一、实验目的

1、学习基于TCP/IP协议和UDP协议的网络通信原理；

2、采用LabVIEW编程实现C/S通信。

二、实验设备

计算机、网线

三、实验要求

1、使用TCP/IP协议编程实现网络通信，在不同计算机测试数据通信；

2、使用DataSocket技术实现网络通信；

3、客户端远程控制服务器端发布的程序，控制方式包括远程面板和浏览器访问。

四、实验内容

1、TCP协议点对点通信（可靠的连接）：

编程实现，服务器端侦听客户端连接，并发数据给客户端，要求发送一个周期的波形数据。

服务器端三步骤：侦听——发送数据——关闭连接；

客户端三步骤：连接——接收数据——关闭连接。

参考程序见图8-1，图8-2，图8-3。

2、UDP通信（不可靠连接）

无服务器客户端之分，基本上也是三步骤：连接——发送或接收数据——关闭连接，编程实现三角波数据传输。：参考程序见图8-4、图8-5、图8-6

3、DataSocket 通信(TCP/IP协议的高度封装)

打开DataSocket服务管理器，在数据通信选板——DataSocket子选板，可以看到有读写数据的高级函数，方便简洁。通信设置及程序，参考图9-1、图9-2、图9-3、图9-4。

4、发布网页

客户可以通过浏览器访问网页和远程面板。需要启用服务器，设置及程序参见图9-5、图9-6、图9-7。

图2-1 TCP通信服务器程序

图2-2 TCP通信客户端程序

图2-3 TCP通信客服界面图2-4 UDP通信客发送端程序

图2-5 UDP通信客接收端程序图2-6 UDP通信前面板

图2-7 DataSocket server

图2-8 DataSocket通信程序及前面板

图2-9 DataSocket通信控件设置图2-10 DataSocket通信变量传输

图2-11 web服务器设置

图2-12浏览器访问打开发布网页

图2-13 访问或控制远程控制面板

五、思考题

1、你了解的网络通信有哪些协议？

2、TCP/IP协议或UDP协议有何不同？

实验三、四数据采集

一、实验目的

1、在前期LabVIEW编程知识的基础上，学习如何把软件和硬件相结合，开发出实用的数据采集系统。

2、掌握数据采集卡的测试方法、模拟信号的输入输出、数字信号的输入输出等。

二、实验设备

NI ELVIS II 或NI USB-6343数据采集卡、函数发生器、示波器

三、采集卡介绍

1、NI USB-6343

图3-1 采集卡2、教学实验虚拟仪器套件(NI ELVIS)

图3-2 NI ELVIS II

3、采集卡模拟输入设置

图3-3 采集卡模拟输入接线方式

四、实验内容

1、数据采集卡(包括 ELVIS)的设置和测试

（1）测试与自动资源管理器MAX