虚拟仪器课程设计跑马灯

河北北方学院

虚拟仪器原理与应用

课程设计

课程设计名称：基于labview的计算器设计

专业班级：电子信息工程技术3班

学号： 201690523

学生姓名：马洪印

成绩: 签名： 2016年12月22日

一、引言：

随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多场合可以看到彩色霓虹灯。

彩灯由于其丰富的灯光色彩,低廉的造价以及控制简単等特点而得到了广泛的应用,用彩灯来装饰已经成为一种时尚。

本次课程设计是基于LabVIEW虚拟仪器系统开发与实践等原理与技术而设计的跑马灯。虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，“虚拟”的含义主要是强调软件在仪器中的作用，体现了虚拟仪器与主要通过硬件实现各种功能的传统仪器的不同。由于虚拟仪器结构形式的多样性和适用领域的广泛性，目前对于虚拟仪器的概念还没有统一的定义。美国国家仪器公司（National Instrunents Corpotion ，NI）认为，虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通信及图形用户界面的软件组成的测控系统，是一种计算机操纵的模块化仪器系统。

过去40年的时间里，美国国家仪器公司（NI）通过虚拟仪器技术为测试测量和自动化领域带来了一场革新：虚拟仪器技术把现成即用的商业技术与创新的软、硬件平台相集成，从而为嵌入式设计、工业控制以及测试和测量提供了一种独特的解决方案。使用虚拟仪器技术，工程师可以利用图形化开发软件方便、高效的创建完全自定义的解决方案，以满足灵活多变的需求趋势。

本次设计的跑马灯是利用虚拟仪器技术而完成的，跑马灯是一种生活中比较常见的装饰,本文主要通过labv i ew来设计了一个相对简单的对跑马灯的控制,实現了其有规律的亮灭,带来一定的观赏效果。

本文主要是实现了跑马灯的单个流水闪烁、双路同步流水闪烁、四路同步流水闪烁、全体同步闪烁,以此循环。本程序并控制闪烁的间隔时间,使其运行更具可观性。

二、前面板设计：

前面板是LabVIEW的图形用户界面，在LabVIEW环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，LabVIEW提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即，控件和显示器。本程序中控件主要是滑动杆，显示器主要是文本显示。

在前面板设计过程中主要设计了12个显示灯, 并让其方形围成一圈，显示程序通行结果。前面板还包括一个文本显示控件和水平指针滑动杆，文本显示控件用于显示滑动杆的刻度值即跑马灯的延时，通过改变滑动杆刻度调节跑马灯每

次亮灭时间。跑马灯的前面板还有程序框图中while循环的停止按钮，用于结束当前操作。

对于前面板的设计相对简单, 通过开关来控制其关断, 水平指针滑动杆来控制其延时时间, 指示灯显示程序运行的结果, 观看到跑马灯的演示情况。

图2-1跑马灯前面板

三、程序框图设计：

本程序主要用到平铺式顺序结构和层叠式顺序结构顺序执行。

本程序用真假常量来控制灯亮与不亮。

本程序还用到了while循环和for循环, 循环是用于达到闪烁和同步递进循环。整个程序几乎每一帧都用到了延时, 单位是毫秒, 延时的目地是使本程序更具有可观性。

四、系统调试：

运行步骤: 单个流水闪烁→全体同步闪烁→双路流水同步闪烁→全体同步→单个流水闪烁...........以此循环。

运行控制: 直接点击labview运行按钮进行跑马灯演示。

开关: 用于结束当前操作, 控制其关断。当开始运行程序时也可通过关断开关来结束程序的运行。

水平指针滑动杆: 用于调节彩灯间的延时时间。通过其可调整灯闪烁的快慢。

程序的调试:直接点击labview送行按钮进行送行状态

单个流水显示双路同步闪烁

四路同步闪烁全体同步闪烁

实验结果分析：

本程序很好的实现了跑马灯的单个流水闪烁,双路同步闪烁,四路同步闪烁和全体同步闪烁,此程序设计简单,思路明确,易于理解,且便于控制,操作简单。实现的功能一目了然, 现象明确, 因此评判其正误也就的简单了。

虽然前面板看起来很简单, 不过该程序后面板过于复杂, 接线及框图太多, 很多地方值得思考精简。

总的来说,该程序能够完成该设计所设计的需实现的功能,且实验现象明显, 整体思路比较明确。

五、总结：

做这次课程设计收获颇多, 其过程体会到了动手的乐起, 做好后有那么一丝的成就感。

首先对本次设计做一个总结, 本次设计是选择的一个比较熟悉的跑马灯做的课题。通过控制显示灯的完灭来达到一定的视觉效果, 具体实现了显示灯的単个流水闪烁,双路同步闪烁,四路同步闪烁以及全体同步闪烁。本程序主要用到平铺式顺序结构和层叠式顺序结构顺序来执行,用真假常量来控制灯亮与不亮,用到了while循环和for循环,循环是用于达到闪烁和同步递进循环。整个程序几乎每一帧都用到了延时, 単位是毫秒, 延时的目的是使本程序更具有可观性, 最终实现了预定的实验现象。

对于本次设计,个人觉得其后面板过于庞大, 一些地方或许值得商権,应该能有另外的方法对其进行精简控制。当然个人觉得这次设计的有点还是挺多的, 尤其是跑马灯有规律的這行时带给人的视觉冲击, 令人很是兴奋。

总体来说这次设计虽然其间遇到了很多因难,但通过査找搜索资料以及询问解决了这些问题, 最终学到了很多东西, 这个结果是还是令人愉快的。

通过此次对虚拟仪器系统开发实践的课程设计，使我初步了解虚拟仪器系统开发的过程，能够在学习与工作中应用虚拟仪器技术开发一些简单的仪器及系统。大家都知道虚拟仪器技术已经广泛的应用于教学实验、科学研究和工程实际中。基于LabVIEW的虚拟仪器在教学试验中可以代替传统仪器；在科学领域可以节省时间提高效率；应用于工程实际，可以大幅度减少构建测试、控制系统和维护方面的投资。与此同时，虚拟仪器技术本身也在不断发展和创新，由于建立