Labview模拟万用表设计报告

题目名称：模拟万用表

设计题目：模拟万用表

1.引言

LabVIEW是美国国家仪器公司（NationalInstrument,NI）推出的一门图形化编程

念中的主角。它结合了图形化编程方式的高性能与灵活性，以及专为测试测量与自动化控制应用设计的高端性能与配置功能，能为数据采集、仪器控制、测量分析与数据显示等各种应用提供必要的开发工具。虚拟仪器和传统仪器的差异很大，具有很强的优势。独立的传统仪器，例如示波器和波形发生器，性能强大，但是价格昂贵，且被厂家限定了功能，只能完成一件或几件具体的工作，因此，用户通常都不能够对其加以扩展或

自定义其功能。仪器的旋钮和开关、内置电路及用户所能使用的功能对这台仪器来说都是固定的。另外，开发这些仪器还必须要用专门的技术和高成本的元部件，从而使它们身价颇高且很不容易更新。基于PC机的虚拟仪器系统，诞生以来就充分利用了现成即用的PC机所带来的最新科技。这些科技和性能上的优势迅速缩短了独立的传统仪器和PC机之间的距离，包括功能强大的处理器（如Pentium4)、操作系统及微软Windows XP、NET技术和Apple Mac OSx。除了融合诸多功能强大的特性，这些平台还为用户提供了简单的联网工具。此外，传统仪器往往不便随身携带，而虚拟仪器可以在笔记本电脑上运行，充分体现了其便携特性。需要经常变换应用项目和系统要求的工程师和科学家们需要有非常灵活的开发平台以便创建适合自己的解决方案。可以使用虚拟仪器以满足特定的需要，因为有安装在PC机上的应用软件和一系列可选的插入式硬件，无需更换整套设备，即能完成新系统的开发。LABVIEW有很多优点，尤其是在某些特殊领域其特点尤其突出。

测试测量：LABVIEW最初就是为测试测量而设计的，因而测试测量也就是现在LABVIEW最广泛的应用领域。经过多年的发展，LABVIEW在测试测量领域获得了广泛的承认。至今，大多数主流的测试仪器、数据采集设备都拥有专门的LabVIEW驱动程序，使用LabVIEW可以非常便捷的控制这些硬件设备。同时，用户也可以十分方便地找到各种适用于测试测量领域的LabVIEW工具包。这些工具包几乎覆盖了用户所需的所有功能，用户在这些工具包的基础上再开发程序就容易多了。有时甚至于只需简单地调用几个工具包中的函数，就可以组成一个完整的测试测量应用程序。

控制：控制与测试是两个相关度非常高的领域，从测试领域起家的LabVIEW自然而然地首先拓展至控制领域。LabVIEW拥有专门用于控制领域的模块----LabVIEWDSC。除此之外，工业控制领域常用的设备、数据线等通常也都带有相应的LabVIEW驱动程序。使用LabVIEW可以非常方便的编制各种控制程序。

仿真：LabVIEW包含了多种多样的数学运算函数，特别适合进行模拟、仿真、原型设计等工作。在设计机电设备之前，可以现在计算机上用LabVIEW搭建仿真原型，验证设计的合理性，找到潜在的问题。在高等教育领域，有时如果使用LabVIEW进行软件模拟，就可以达到同样的效果，使学生不致失去实践的机会。

儿童教育：由于图形外观漂亮且容易吸引儿童的注意力，同时图形比文本更容易被儿童接受和理解，所以LabVIEW非常受少年儿童的欢迎。对于没有任何计算机知识的儿童而言，可以把LabVIEW理解成是一种特殊的“积木”：把不同的原件搭在一起，

就可以实现自己所需的功能。著名的可编程玩具“乐高积木”使用的就是LabVIEW 编程语言。儿童经过短暂的指导就可以利用乐高积木提供的积木搭建成各种车辆模型、机器人等，再使用LabVIEW编写控制其运动和行为的程序。除了应用于玩具，LabVIEW还有专门用于中小学生教学使用的版本。

快快速开发：根据笔者参与的一些项目统计，完成一个功能类似的大型应用软件，熟练的LabVIEW程序员所需的开发时间，大概只是熟练的C程序员所需时间的1/5左右。所以，如果项目开发时间紧张，应该优先考虑使用LabVIEW，以缩短开发时间。

跨平台：如果同一个程序需要运行于多个硬件设备之上，也可以优先考虑使用LabVIEW。LabVIEW具有良好的平台一致性。LabVIEW的代码不需任何修改就可以运行在常见的三大台式机操作系统上：Windows、Mac OS 及 Linux。除此之外，LabVIEW 还支持各种实时操作系统和嵌入式设备，比如常见的PDA、FPGA以及运行VxWorks 和PharLap系统的RT设备。

强大功能归因于它的层次化结构，用户可以把创建的VI程序当作子程序调用，然后再把这个程序作为另一个程序的子程序来调用，以创建更为复杂的LabVIEW程序，而这种调用的层次是没有限制的，因此可以充分发挥个人的开发潜能。LabVIEW 这种创建和调用子程序的方法，使创建的程序结构模块化，更易于调试、理解和维护。下面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。

2.虚拟万用表设计

2.1 显示面板的设计

通过【控件/ 新式/ 数值/ 转盘】命令，在前面板放置一个转盘控件，对其设置属性：把数据类型设置为【无符号长整型】；【在文本标签】选项卡双击【文本标签】栏的选项，写入旋钮对应的名称，再单击【插入】按钮，重复多次，写入每一个项的名称。旋钮界面如图所示。

前面板包括一个转盘，一个布尔指示灯，一个开关控制，一个信号控制，一个已用时间的显示框，一个输出显示框。

在编辑转盘时，需要先右键鼠标点击属性，之后将每一个量编辑写入转盘顺序由后到前，因为转盘默认第一个编辑是最后末尾的显示量

2.2 虚拟万用表的软件设计

在后面板中，放置一个条件结构，用于指示万用表对旋钮不同刻度执行不同动作。在条件结构中设置32个分支，这样每一个分支就对应执行32种不同的动作，把旋钮和条件结构的【分支选择器】连接起来。0-31分支与旋钮的文本标签值是对应的。

分支0显示系统的开闭状态，默认为关，指示灯灭，显示屏显示【关】。

分支1负责检测二极管。当红表笔接二极管阳极时，系统中电路接通，显示“此时红表笔接二极管阳极”.接反时会显示“此时红表笔接二极管阴极”.当表笔没有接到二极管上时，显示“没有检测到任何二极管”.程序框图如图2所示。