labview设计报告

【摘要】时间是人类生活必不可少的重要元素，从古代的沙漏、十二天干地支，到后来的机械钟表以及当今的石英钟，都充分显现出了时间的重要性。

随着社会的发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广，功能要求越来越多。

普通的机械钟表与半机械钟表对于当代人忙碌的生活显然早已不太适应，随着科技的进步，电子时钟应运而生，它不仅给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了时钟原先的功能。

本课题研究的主要目的就是设计一个基于Labview的时钟系统，通过获取电脑的系统时间，并分离出给数字，在通过布尔显示显示它以指示灯、获取日期/时间（秒）、格式化日期/时间字符串、截取数组、局部变量、真常量、假常量等等，通过连接就基本制作好一个数码管电子钟了。

关键词：虚拟仪器；Labview；时间；电子时钟AbstractTime is an important element of human life, from the ancient hourglass, 12 days dry terrestrial branch, to later mechanical clocks and today's quartz clock, are fully shown the importance of time. With the development of society, people time measurement accuracy is higher and higher, used more and more widely, the function requirement more and more. Common mechanical clocks and half mechanical clocks for contemporary people busy life obviously had not too orientation, with the progress of science and technology, electronic clock arises at the historic moment, it not only give people production life brought great convenience, but also greatly expanded the clock of the original function.The main purpose of this research is to design a based on Labview clock system, through the acquisition of computer system time, and separate to digital, in through the Boolean display show. It with light, acquisition date/time (in seconds), formatting date/time string, clipping array, a local variable, and the true constant and false constants, etc., through the connection of basic made a digital tube the electronic clock.Key words:Virtual instrument; Labview; Time. Electronic clock目录1 绪论 (1)1.1 课题的背景 (1)1.2课题的意义 (1)1.3国内外研究现状 (2)1.4 论文构成以及章节安排 (2)2 虚拟仪器 (3)2.1 虚拟仪器的概述 (3)2.1.1虚拟仪器的特点及优势 (3)2.1.2虚拟仪器与传统仪器的比较 (4)2.1.3 虚拟仪器系统的组成 (4)2.1.4虚拟仪器的软件结构 (5)2.2 虚拟仪器的开发软件 (6)2.2.1 虚拟仪器的开发语言 (6)2.2.2图形化虚拟仪器开发平台——LABVIEW (6)2.2.3基于LABVIEW平台的虚拟仪器程序设计 (7)2.3 虚拟仪器的发展现状 (8)2.3.1国外虚拟仪器的现状 (8)2.3.2国内虚拟仪器的现状 (9)2.4虚拟仪器的发展方向 (9)3 LabVIEW软件及其基本设计过程和相关的原理 (10)3.1 LabVIEW简介 (10)3.2LabVIEW软件设计基本原理 (10)3.2.1前面板 (11)3.2.2程序框图 (11)3.2.3图标/连接器 (12)3．3 LabVIEW的操作模块 (12)3.3.1工具模板 (12)3.3.2控制模板（Control Palette） (13)3.3.3 功能模板(Functions Palette) (15)4总体设计 (17)4.1 时钟显示的结构 (17)4.2 设计总思路 (17)4.3 软件设计 (17)4.3.1获取时间的各整型数据 (17)4.3.2提取数字的各位 (18)4.3.3 七段布尔显示控件编码 (18)4.3.4 译码、布尔显示数字 (19)4.3.5闪烁 (19)4.3.6 字符移动装饰 (19)4.4程序框图 (20)5 系统调试 (21)结束语 (22)参考文献 (23)1 绪论1.1 课题的背景公元1300年以前，人类主要是利用天文现象和流动物质的连续运动来计时。

例如，日晷是利用日影的方位计时，漏壶和沙漏是利用水流和沙流的流量计时。

东汉张衡制造漏水转浑天仪，用齿轮系统把浑象和计时漏壶联结起来，漏壶滴水推动浑象均匀地旋转，一天刚好转一周，这是最早出现的机械钟。

北宋元祜三年(1088)苏颂和韩公廉等创制水运仪象台，已运用了擒纵机构。

1350年，意大利的丹蒂制造出第一台结构简单的机械打点塔钟，日差为15～30分钟,指示机构只有时针；1500～1510年，德国的亨莱思首先用钢发条代替重锤，创造了用冕状轮擒纵机构的小型机械钟；1582年前后，意大利的伽利略发明了重力摆；1657年，荷兰的惠更斯把重力摆引入机械钟，创立了摆钟。

1660年英国的胡克发明游丝，并用后退式擒纵机构代替了冕状轮擒纵机构；1673年，惠更斯又将摆轮游丝组成的调速器应用在可携带的钟表上；1675年，英国的克莱门特用叉瓦装置制成最简单的锚式擒纵机构，这种机构一直沿用在简便摆锤式挂钟中。

1695年，英国的汤姆平发明工字轮擒纵机构；1715年，英国的格雷厄姆又发明了静止式擒纵机构，弥补了后退式擒纵机构的不足，为发展精密机械钟表打下了基础；1765年，英国的马奇发明自由锚式擒纵机构，即现代叉瓦式擒纵机构的前身；1728～1759年，英国的哈里森制造出高精度的标准航海钟；1775～1780年，英国的阿诺德创造出精密表用擒纵机构。

18～19世纪，钟表制造业已逐步实现工业化生产，并达到相当高的水平。

20世纪，随着电子工业的迅速发展，电池驱动钟、交流电钟、电机械表、指针式石英电子钟表、数字式石英电子钟表相继问世，钟表的日差已小于0.5秒，钟表进入了微电子技术与精密机械相结合的电子化新时期。

1.2课题的意义随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。

怎样让时钟更好的为人民服务，这就要求我们不断设计出新型的电子时钟。

目前，电子时钟已经广泛应用于个人家庭、车站、码头、办公室等公共场所，成为人们日常生活活动中不可少的必须品。

它不仅有基本的时间功能，还有定时功能，并且可扩展为定时对家电等电气产品的自动控制，可以避免多种控制器的混淆，利用一个控制器对多路电器进行控制；可增加温度传感器，进行实时温度显示，进一步扩展为利用不同的温度某些电气产品进行自动控制；也可增加湿度传感器，进行实时湿度显示，以便对湿度进行控制，方便人们的生活。

因此研究电子时钟及其应用，有着非常现实的意义。

1.3国内外研究现状从时钟的发展历史来看，它经历了机械表到电子表，再到晶体管，再到现在的数字电子钟等几个阶段。

中国的钟表历史应该由古代史、近代史、现代史三部分组成。

一九四九年以前，我国仅在山东烟台有一些小型钟的制造业，根本就没有手表制造业。

中华人民共和国成立初，进入中国钟表工业的发展阶段；五十年代至六十年代是国家投资，计划经济模式，完全生产机械手表，机械钟；六十年代末，七十年代初电子钟表已悄悄在起步；七十年代末，八十年代初电子钟表与国际市场同步，异军突一起，冲击着传统的机械钟表领域。

九十年代电子钟表一统钟表市场，机械钟表失去了传统的垄断市场的局面。

现今，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，用LED显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时、分、秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，灵活性好。

1.4 论文构成以及章节安排本课题是基于Labview的时钟系统，通过获取电脑的系统时间，并分离出给数字，在通过布尔显示显示。

论文共分五章：第一章：绪论，介绍了本课题研究的背景、意义，以及国内外的研究状况；第二章：虚拟仪器，介绍了虚拟仪器的特点、组成及发展现状；第三章：Labview，介绍了Labview软件；第四章：总体设计，介绍了本系统的软件设计过程以及相关的原理；第五章：系统调试，介绍了本系统调试时所需软件及调试过程中需要注意的问题。

2 虚拟仪器2.1 虚拟仪器的概述虚拟仪器的概念是由美国国家仪器公司最先提出的。

所谓虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台，它可代替传统的测量仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等，可集成于自动控制、工业控制系统之中，可自由构建成专有仪器系统。

虚拟仪器是智能仪器之后的新一代测量仪器。

虚拟仪器的核心技术思想就是“软件即是仪器”。

该技术把仪器分为计算机、仪器硬件和应用软件三部分。

虚拟仪器以通用计算机和配备标准数字接口的测量仪器为基础，将仪器硬件连接到各种计算机平台上，直接利用计算机丰富的软硬件资源，将计算机硬件和测量仪器等硬件资源与计算机软件资源有机的结合起来。

2.1.1虚拟仪器的特点及优势虚拟仪器是基于计算机的功能化硬件模块和计算机软件构成的电子测试仪器，而软件是虚拟仪器的核心，如图2-1所示，其中软件的基础部分是设备驱动软件，而这些标准的仪器驱动软件使得系统的开发与仪器的硬件变化无关。

这是虚拟仪器最大的优点之一，有了这一点，仪器的开发和换代时间将大大缩短。