LabVIEW学习笔记（二）——小试牛刀

前言：

     在第一章学习了一个 VI 示例以后，我们对 LabVIEW 已经有了一个基本的了解。趁热打铁，本章做几个小的例子，以此来加深对软件的基本操作。在建立每个 VI之前，都会先了解一些相关控件的概念。

 

一、数值比较

        这一节我们写一个 VI 来判断两个数的大小，即输入 A 和 B 的值，当 A>B 时，指示灯亮；当 A

        LabVIEW 是通过控件选板选择控件对象的。控件选板包含了大量的 LabVEW 控件，按照控件能代表的数据类型（比如数值型数据、布尔型数据、字符串和路径数据等）分成不同的类别。每个类别中的控件所包含的数据类型是相同的或者近似的，同类别控件又分为不同外观形式的输入控件和显示控件。

 

1.1 数值控件

        数值控件有多种显示方式，但是它们都有一个共同的特点——控件包含的数据类型都是数值型的。数值输入控件是最基本的数值控件，其他不同外观的数值型控件都是以它为基础的。LabVIEW 的控件是典型的对象继承结构，数值输入控件是其他数值型控件的基类。如下所示：

        数值输入控件对象由一些基本对象元素组成的，这 些元素包括增量按钮、减量按钮、数字文本框、标签、标题、单位标签和基数等。基数指的是进制形式，可以 是十进制、十六进制、八进制、二进制。基数不同，不过是数值的表现形式不同，它所代表的值是相同的。如下所示：

        下图说明了数值输入控件的基本对象元素以及进制、单位的不同表现形式。数值输入控件的基数默认是不显示的，可以在它的快捷菜单上选择"显示"——> "基数"项来确定是否显示。常规语言中对一个数用不同的进制显示需要由编程实现，非常复杂，而在LabVIEW中只需选择相应的进制。

        如果数值控件的基数处于显示状态，单击基数标记（数值左侧），可以自由选择十进制、十六进制、八进制、二进制和SI符号。如果是整型数，那么这些数值都可以选择；如果是双精度数等，则只能选择十进制和SI符号。另外，LabVIEW可以自动判断哪些是可以显示其他进制的， 哪些是不能显示的。

        适当地运用数值控件的单位标签，可以自动进行单位转换。单位转换的功能是非常重要的。因为在实际应用过程中，经常会遇到单位转换的问题。只要适当选取单位标签，LabVIEW 会自动地为我们完成单位转换的工作。另外，LabVIEW 不仅可以对相同单位类型进行转换（比如长度单位），还可以通过运算自动处理组合单位。

 

1.2 布尔控件

       布尔控件属于常用控件，其使用极其频繁。与常规语言的布尔型控件不同， LabVIEW 提供了大量的、功能各异的布尔型控件，极大地方便了用户。不仅如此，LabVIEW 在DSC组件中也提供了大量的布尔型控件，比如管路、阀门等。

       开关型控件在工业领域是非常重要的。比如各类开关、按钮、继电器等，从物理描述上来看 都是布尔型，只有"开"和"关"两种状态。在编程语言中一般使用真和假描述，这样更具有普遍性。

      LabVIEW 的布尔数据类型占用一个字节，而不是位。一个字节从二进制的角度上看是由8个位组成的，一个字节实际上可以表示8个真假状态。目前，几乎所有的编程语言都采用整数来表示布尔量。虽然字节相对于位来说，占用的空间比较大，但是它是各种编程语言支持的基本数据类型，运算速度很快。

 

 1.3  建立 VI

    了解了这些以后，我们就可以建立 VI了，新建一个空白 VI，然后添加控件，如下所示：

改变A 和B 的值，观察 灯的变化情况：

 

 

二、 时间标识

       接下来我们写一个 VI 获取当前系统时间，并将其转换为字符串和浮点数。这在实际编程中会经常遇到。同样，我们先来了解一些基本的相关控件。

2.1  字符串控件

        LabVIEW 以字符串输入控件和字符串显示控件的方式，提供了对字符串的支持。

       字符串控件是字符串数据的容器，字符串控件的值属性是字符串。如同其他类型控件一样， LabVIEW的字符串控件也分为输入控件和显示控件。输入控件的值可以由用户通过鼠标或者键盘 来改变，而显示控件则不允许用户直接输入，只能通过数据流的方式，显示字符串信息。

    LabVIEW 的字符串控件颇有特色，具有4种不同的显示方式，可以通过快捷菜单或者属性对话框设置：

下图展示 了不同显示方式下字符串的不同效果：

( 1 ) 正常显示

       以字符的方式显示字符串数据，这是字符串默认的显示方式。对于不可显示的字符，则显示乱码。可显示字符也可称作可打印字符。

( 2 ) 使用"\"转义显示

      不可显示的字符以反斜杠加ASCII十六进制的方式显示。对于回车、换行、空格等特殊字符, 则采用反斜杠加特殊字符的方式显示。

(3)密码显示

       选择密码显示方式时，用户输入的字符在输入字符串控件中显示为星号，一般常用于登录对 话框。此时输入的真实内容是字符，类似于正常模式，只是显示为星号而已。字符串控件支持复制、 粘贴命令，如果在密码显示状态下，选择复制，则复制的是星号，而不是星号代表的字符。

(4)十六进制显示

     以十六进制数值方式显示字符串，这种方式在通信和文件操作中，经常会遇到。

 

2.2  时间标识控件

        为了描述和使用系统时间，LabVEW 专门提供了时间标识输入控件和显示控件。需要注意的是，时间标识控件与数值控件位于同一个控件选板中，这也说明时间标识控件所包含的数据本质上是数值类型。

       时间标识输入控件从外观上看，非常类似于一般的数值输入控件。控件的左侧有增量和减量按钮。增减皇默认情况下为1，当光标定位在文本区域内的时、分、秒、年、月、曰中的任何位置时，按照光标所处的位置，进行加一或者减一的操作。

       时间标识输入控件的右侧是时间/曰期浏览按钮。单击"浏览"按钮，弹出时间曰期对话框。 在时间曰期对话框中可以设置时间标识输入控件所代表的时间。在快捷菜单或属性对话框中可以 选择是否显示浏览按钮。

       时间曰期对话框使用起来非常简单。如果是新创建的时间标识输入控件，打开此对话框后自动定位到当前计算机系统曰期。即可以通过文本编辑的方式修改时间，也可以通过鼠标选择年、 月、日，设置完成后，单击"确认"按钮，所设置的时间和曰期生效。

      LabVIEW 内部使用双精度浮点数表示时间，单位是秒，同时根据当前的操作系统决定时区。新创 建时间标识输入控件时，默认的双精度数是0，代表的绝对时间是1904年1月1曰上午08 : 00 : 00。

     时间标识控件虽然比较简单，但是时间和曰期的表现形式却非常丰富。通过时间标识控件的属性对话框，根据用户的需要，可定制时间标识的显示方式，如下图所示：

 

       LabVIEW  包括的大量预先定义的时间格式，可以通过"时间标识"选项卡直接选取，通过选 项卡中的"高级编辑"模式，还可以自定义时间和曰期的显示方式，包括格式时间、日期字符串 的自定义。注意，格式字符串以 "％” 幵头，必须包括在时间容器中。如下所示：

 

 

三、计算数学表达式

  我们来计算一个数学表达式的值， 给定任意x，求如下表达式的值：

显然，这在实际编程中会经常遇到。同样，我们先来了解一个基本的相关控件——公式。

 

3.1  公式 

     我们进入程序框图窗口，打开公式函数面板，如下：

得到如下的图标：

配置公式：

其中：

 

3.2 建立 VI

  我们新建一个空白VI，添加控件和函数如下所示：

其中公式函数中的设置如下：

更改输入，可以看到：

 

 

 

四、温度监测系统

       最后，我们来写一个简单的温度监测器，当温度超过报警上限，而且开启报警时，报警灯点亮。为了方便，温度值可以由随即数发生器产生。

       这个 VI 当中主要运用了算术运算符和逻辑运算符，也是十分简单的例子，我们新建空白 VI，在程序框图和前面板窗口当中添加函数和控件。程序框图窗口如下：

前面板如下：

接下来我们运行程序：

改变报警上限值：