LabVIEW 2014基础实例教程

第1章 虚拟仪器技术概述　1
1．1　虚拟仪器系统概述　1
1．1．1　虚拟仪器的概念　2
1．1．2　虚拟仪器的优势　2
1．1．3　虚拟仪器的特点　3
1．2　虚拟仪器的特征　3
1．2．1　虚拟仪器的分类　4
1．2．2　虚拟仪器的组成　5
1．2．3　虚拟仪器的发展方向　6
1．3　课后习题　7
第2章　LabVIEW概述　8
2．1　LabVIEW基础知识　8
2．1．1　LabVIEW的概念　8
2．1．2　LabWindows/CVI的概念　9
2．1．3　LabVIEW的应用　10
2．2　LabVIEW 2014概述　10
2．2．1　LabVIEW 2014的安装　10
2．2．2　LabVIEW 2014的新功能　15
2．2．3　使用网络资源　20
2．3　课后习题　21
第3章　LabVIEW的开发环境　22
3．1　LabVIEW图形界面　22
3．1．1　启动窗口　22
3．1．2　“项目浏览器”窗口　25
3．2　LabVIEW操作模板　26
3．2．1　“控件”选板　26
3．2．2　“工具”选板　27
3．2．3　“函数”选板　27
3．2．4　选板可见性设置　28
3．3　菜单栏　29
3．3．1　“文件”菜单　29
3．3．2　“编辑”菜单　30
3．3．3　“查看”菜单　31
3．3．4　“项目”菜单　31
3．3．5　“操作”菜单　32
3．3．6　“工具”菜单　32
3．3．7　“窗口”菜单　33
3．3．8　“帮助”菜单　34
3．3．9　菜单属性设置　36
3．4　前面板控件　37
3．4．1　控件样式　38
3．4．2　数值型控件　38
3．4．3　布尔型控件和单选按钮　40
3．4．4　字符串与路径控件　41
3．4．5　课堂练习——“银色”面板的使用　42
3．4．6　数组、矩阵和簇控件　43
3．4．7　列表框、树形控件和表格　43
3．4．8　图形和图表　44
3．4．9　下拉列表和枚举控件　45
3．4．10　容器控件　45
3．4．11　I/O控件　46
3．4．12　修饰控件　47
3．4．13　对象和应用程序的引用　47
3．4．14　．NET与ActiveX控件　48
3．5　课堂案例——数值控件的使用　49
3．6　课后习题　50
第4章　LabVIEW的设计方法　51
4．1　创建VI　51
4．1．1　创建VI　52
4．1．2　课堂练习——设置乘法图标　57
4．1．3　程序框图　58
4．1．4　课堂练习——乘法运算　59
4．2　创建子VI　60
4．2．1　设置连线端口　60
4．2．2　创建子VI　62
4．3　运行和调试VI　63
4．3．1　运行VI　63
4．3．2　纠正VI的错误　64
4．3．3　高亮显示程序执行过程　65
4．3．4　单步通过VI及其子VI　66
4．3．5　调用子VI　67
4．4　课堂案例——布尔运算VI　69
4．5　课后习题　73
第5章　编辑VI　74
5．1　编辑VI　74
5．1．1　使用断点　74
5．1．2　使用探针　75
5．1．3　设置图标　75
5．2　设置对象的属性　77
5．2．1　设置控件的属性　77
5．2．2　课堂练习——控件的格式显示　79
5．3　设置前面板的外观　80
5．3．1　改变对象的大小　80
5．3．2　改变对象颜色　82
5．3．3　设置对象的字体　83
5．3．4　在窗口中添加标签　83
5．3．5　对象编辑窗口　84
5．4　设置对象的位置关系　86
5．4．1　对齐关系　86
5．4．2　课堂练习——控件布局　86
5．4．3　分布对象　87
5．4．4　改变对象在窗口中的前后次序　88
5．4．5　组合与锁定对象　89
5．4．6　课堂练习——组合控件　89
5．4．7　网格排布　90
5．5　课堂案例——修饰控件的使用方法　91
5．6　课后习题　93
第6章　数据类型　94
6．1　数组　94
6．2　簇　95
6．2．1　簇的组成　95
6．2．2　创建簇　96
6．2．3　簇函数　98
6．2．4　课堂练习——记录学生情况表　100
6．3　矩阵　100
6．3．1　矩阵　101
6．3．2　矩阵范数　102
6．4　图表数据　103
6．4．1　波形图　103
6．4．2　波形图表　104
6．4．3　XY图　105
6．4．4　课堂练习——显示函数曲线　106
6．5　波形数据　107
6．5．1　变体函数　107
6．5．2　时间标识　107
6．6　文件数据　108
6．6．1　路径　108
6．6．2　引用句柄　108
6．7　课堂案例——简单正弦波形　109
6．8　课后习题　112
第7章　数据运算与程序运算　113
7．1　数据运算　113
7．1．1　数值函数　114
7．1．2　函数快捷命令　116
7．1．3　课堂练习——创建数组　118
7．2　初等与特殊函数和VI　118
7．3　数组函数　119
7．3．1　数组大小　120
7．3．2　创建数组　120
7．3．3　课堂练习——产生随机波形　121
7．3．4　索引数组　121
7．3．5　初始化数组　122
7．3．6　课堂练习——创建新数组　123
7．4　循环结构函数　124
7．4．1　For循环　124
7．4．2　移位寄存器　126
7．4．3　课堂练习——创建Y曲线　128
7．4．4　While循环　129
7．4．5　反馈节点　131
7．4．6　课堂练习——计算平方和　131
7．4．7　变量　132
7．4．8　课堂练习——全局变量的控制　133
7．5　其他循环结构函数　134
7．5．1　条件结构　135
7．5．2　顺序结构　135
7．5．3　课堂练习——计算时间差　137
7．5．4　事件结构　138
7．5．5　公式节点　142
7．5．6　课堂练习——四则运算　143
7．5．7　属性节点　144
7．6　课堂案例——公务卡管理系统　147
7．7　课后习题　150
第8章　波形运算　151
8．1　波形生成　151
8．1．1　基本函数发生器　151
8．1．2　课堂练习——生成基本信号　152
8．1．3　公式波形　153
8．1．4　课堂练习——生成公式信号　153
8．1．5　正弦波形　153
8．1．6　基本混合单频　154
8．1．7　课堂练习——生成混合信号　155
8．1．8　仿真信号　155
8．1．9　课堂练习——生成带噪声的仿真信号　158
8．2　信号生成　159
8．2．1　基于持续时间的信号发生器　160
8．2．2　课堂练习——生成正弦信号　161
8．3　基本波形函数　161
8．3．1　获取波形成分　162
8．3．2　创建波形　162
8．3．3　设置波形函数和获取波形函数　164
8．3．4　索引波形数组函数　164
8．3．5　获取波形子集函数　164
8．3．6　Express函数　165
8．4　强度图和强度图表　167
8．4．1　强度图　167
8．4．2　课堂练习——设计颜色表　168
8．4．3　强度图表　169
8．5　三维图形　171
8．5．1　三维曲面图　172
8．5．2　三维参数图　176
8．5．3　课堂练习——绘制三维球面　177
8．5．4　三维曲线图　178
8．5．5　极坐标图　179
8．5．6　课堂练习——数学函数的极坐标图　180
8．6　课堂实例——使用Express VI生成曲线　180
8．7　课后习题　185
第9章　文件操作与管理　186
9．1　文件类型　186
9．1．1　文件常量　187
9．1．2　配置文件　187
9．1．3　TDM流　188
9．1．4　存储/数据插件　188
9．1．5　Zip文件　189
9．1．6　XML格式　189
9．1．7　波形文件I/O函数　189
9．1．8　高级文件I/O函数　190
9．2　文件操作　191
9．3　文件管理　193
9．3．1　文本文件　194
9．3．2　课堂练习——写入/读取正弦数据　194
9．3．3　电子表格文件　196
9．3．4　课堂练习——写入/读取电子表格文件　197
9．3．5　二进制文件　198
9．3．6　数据记录文件的创建和读取　199
9．3．7　课堂练习——写入/读取温度计数据　199
9．3．8　测量文件　200
9．4　课堂案例——编辑选中文件　204
9．5　课后习题　207
第10章　数据采集　208
10．1　数据采集基础　208
10．1．1　DAQ功能概述　208
10．1．2　NI-DAQ安装　211
10．1．3　安装设备和接口　213
10．2　数据采集节点介绍　215
10．2．1　DAQ节点常用的参数简介　216
10．2．2　DAQmx节点　218
10．3　课堂案例——DAQ助手的使用　224
10．4　课后习题　227
第11章　信号处理　228
11．1　波形调理　228
11．1．1　数字FIR滤波器　228
11．1．2　课堂练习——对正弦波信号进行数字滤波　229
11．1．3　连续卷积（FIR）　230
11．1．4　滤波器　230
11．1．5　课堂练习——对正弦信号进行仿真滤波　232
11．2　波形测量　233
11．2．1　基本平均直流——均方根　234
11．2．2　FFT频谱（幅度—相位）　234
11．2．3　课堂练习——分析频谱相位　235
11．2．4　幅值和电平测量　235
11．3　信号处理　237
11．3．1　卷积和相关　237
11．3．2　课堂练习——卷积运算信号波　238
11．4　窗　239
11．5　滤波器　239
11．6　谱分析　240
11．7　变换　240
11．8　逐点　241
11．9　课堂案例——继电器控制开关信号　241
11．10　课后习题　244
第12章　通信技术　245
12．1　串行通信技术　245
12．1．1　串行通信介绍　245
12．1．2　VISA配置串口　246
12．1．3　课堂练习——指令的发送与接收　247
12．2　DataSocket技术　248
12．2．1　DataSocket技术　248
12．2．2　读取DataSocket　249
12．2．3　写入DataSocket　250
12．2．4　打开DataSocket　250
12．2．5　关闭DataSocket　250
12．2．6　课堂练习——正弦信号的远程通信　251
12．3　TCP通信　254
12．3．1　TCP简介　254
12．3．2　TCP侦听　255
12．3．3　打开TCP连接　255
12．3．4　读取TCP数据　256
12．3．5　写入TCP数据　257
12．3．6　课堂练习——正弦波的网络通信　257
12．4　其他通信方法介绍　258
12．4．1　UDP通信　259
12．4．2　课堂练习——数据的地址传送　259
12．5　课堂案例——多路解调器　261
12．6　课后习题　263
第13章　数字滤波器设计实例　264
13．1　设置工作环境　264
13．2　设计程序　264
13．2．1　生成波形数据　264
13．2．2　计算波形数据　265
13．2．3　配置滤波器　265
13．3　运行程序　266
第14章　2D图片旋转显示设计实例　267
14．1　设置工作环境　267
14．2　设置基本显示数据　267
14．3　设置图片显示　268
14．3．1　设置基本数据　268
14．3．2　转换数据类型　268
14．3．3　转换数据为图片　269
14．4　设置显示时间　269
14．5　运行程序　270
第15章　车速实时记录仪设计实例　271
15．1　设置工作环境　271
15．2　控件设计　271
15．2．1　放置控件　271
15．2．2　修改控件属性　272
15．3　前面板设计　273
15．3．1　前面板布局　273
15．3．2　修饰前面板　274
15．3．3　设置颜色　275
第16章　救护车呼救灯系统设计实例　277
16．1　设置工作环境　277
16．2　设计前面板　277
16．2．1　添加控件　277
16．2．2　设置VI属性　279
16．3　设计程序框图　279
16．3．1　设置循环　280
16．3．2　设置条件结构　280
16．3．3　设置亮灯　280
16．3．4　设置灭灯　280
16．4　运行程序　281
第17章　课程设计　282
设计1——计算机控件　282
设计2——火车故障检测系统　283
设计3——预测成本　287
设计4——播放演讲稿　289