实验2 自定义VI.docx

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实验2自定义VI

实验2自定义VI、分析和保存信号

自定义VI

创建VI

在下列练习中，将打开一个空VI并向VI的程序框图添加各种结构和ExpressVI，从而创建一个新VI。

所创建的VI可生成一个信号，减少信号中的采样数，并在前面板的表格中显示数据结果。

完成练习后，VI的前面板将如图1-1所示。

图1-1减少采样点VI的前面板

打开一个空VI

如所需创建的VI无可用的VI模板，则可打开一个空VI并添加ExpressVI以实现特定功能。

按照下列步骤，打开一个空VI。

1.在启动窗口中，单击新建区域的链接VI链接或者按键打开一个空VI。

出现一个空的前面板和一个空的程序框图。

注也可通过选择文件»新建VI，或者选择文件»新建，然后从新建列表中选择VI。

2.如函数选板未显示，可右键单击程序框图中的任意空白处，显示一个浮动的函数选板。

单击函数选板左上角的图钉按钮（如左图所示），可锁定浮动的函数选板。

添加一个仿真信号ExpressVI

按照下列步骤，找到所需的ExpressVI并将其添加至程序框图中。

1.从前面板窗口或程序框图窗口中选择帮助»显示即时帮助，显示即时帮助窗口，如图2-2所示。

也可单击前面板或程序框图工具栏的显示即时帮助窗口按钮，如左图所示，从而显示即时帮助窗口。

提示也可按键来显示即时帮助窗口。

2.在函数选板上，选择Express»输入选板，并将光标移至输入选板上的一个ExpressVI上。

当将光标移至一个VI上时，即时帮助窗口将显示该VI的信息。

3.通过即时帮助窗口中出现的信息，找到用于仿真正弦波信号的ExpressVI。

保持即时帮助窗口处于打开状态。

即时帮助将在完成随后练习的过程中提供有用信息。

4.选择该ExpressVI并将其放置在程序框图上。

出现配置仿真信号对话框。

5.将光标移至配置仿真信号对话框的各个选项上方，如频率（Hz）和幅值。

查看出现在即时帮助窗口中的信息。

6.配置“仿真信号”ExpressVI，使其生成频率为10.7、幅值为2的正弦波。

结果预览窗口中的信号将反映出刚才对正弦波的修改。

7.单击确定按钮，保存当前配置并关闭配置仿真信号对话框。

8.将光标移至“仿真信号”ExpressVI，查看出现在即时帮助窗口中的信息。

可注意到，即时帮助窗口不但显示了标准的即时帮助描述，还显示了刚才对“仿真信号”ExpressVI所做的配置。

9.将VI保存为减少采样点.vi并保存在便于访问的位置。

搜索帮助信息并修改信号

按照下列步骤，使用LabVIEW帮助来搜索可减少信号采用数的ExpressVI。

1.将光标移至“仿真信号”ExpressVI上并单击即时帮助窗口中的详细帮助信息链接，在LabVIEW帮助中显示仿真信号主题。

查看详细帮助信息链接时，可能需要放大或向下滚动即时帮助窗口。

也可通过右键单击程序框图或锁定的选板中的某个VI或函数，并从快捷菜单中选择帮助，或选择帮助»搜索LabVIEW帮助，从而打开LabVIEW帮助。

2.单击搜索栏，在输入要查找的单词文本框中输入采样压缩，然后按键。

如需查找准确的短语，可将该短语置于双引号中。

例如，输入“采样压缩”可以使搜索结果更精确。

该短语表示所查找的ExpressVI的功能：

压缩或减少信号中的采样数。

3.双击采样结果中的采样压缩主题，显示“采样压缩”ExpressVI说明信息。

4.查看该ExpressVI的说明信息后，单击放置在程序框图上按钮，将该ExpressVI放置在程序框图上。

5.将光标移至程序框图。

6.将“采样压缩”ExpressVI放置在程序框图上“仿真信号”ExpressVI的右侧。

7.将“采样压缩”ExpressVI的压缩因子配置为25，且压缩方式为均值压缩。

8.单击确定按钮以保存当前配置并关闭配置采样压缩对话框。

9.用连线工具将“仿真信号”ExpressVI的正弦输出端连接至“采样压

缩”ExpressVI的信号输入端。

在程序框图中自定义用户界面

在之前的练习中，通过控件选板将输入控件和显示控件添加至前面板。

也可在程序框图中创建输入控件和显示控件。

按照下列步骤，在程序框图中创建输入控件和显示控件。

1.在程序框图中，右键单击“采样压缩”ExpressVI的均值输出端，并从快捷菜单中选择创建»数值显示控件以创建一个数值显示控件。

如左图所示，均值显示控件出现在程序框图中。

2.右键单击“采样压缩”ExpressVI的均值输出，并从快捷菜单中选择插入输入/输出，可插入一个启用输入端。

在之前的练习中，已通过向下箭头扩展ExpressVI的方法来添加输入输出端。

使用快捷菜单是另外一种显示和选择ExpressVI输入输出端的方法。

3.右键单击启用输入端并从快捷菜单中选择创建»输入控件，创建一个开关。

如左图所示，程序框图上出现一个布尔输入控件。

输入控件接线端的边框比显示控件接线端的边框粗。

此外，输入控件接线端的箭头在右边，而显示控件接线端的箭头在左边。

4.右键单击连接“仿真信号”ExpressVI的正弦输出端和“采样压缩”ExpressVI的信号输入端的连线，并从快捷菜单中选择创建»图形显示控件。

5.用连线工具将“采样压缩”ExpressVI的均值输出端连线至正弦图形显示控件。

出现“合并信号”函数。

图1-3减少采样点VI的程序框图

7.显示前面板。

所添加的输入控件和显示控件在前面板中都带有一个标签，这些标签与所创建控件的输入和输出端相对应。

注可能需要滚动或调整前面板大小，从而显示全部的输入控件和显示控件。

8.排列输入控件和显示控件，如图2-1所示。

9.保存VI。

将VI配置为连续运行直至用户手动停止

在当前状态下，VI运行一次并生成一个信号，然后停止运行。

如需连续运行VI直至满足特定条件时停止，可使用While循环。

按照下列步骤，在程序框图中添加一个While循环。

1.打开前面板并运行VI。

VI运行一次后停止运行。

前面板没有停止按钮。

2.显示程序框图。

3.如左图所示，单击函数选板上的搜索按钮，并在文本框中输入While。

LabVIEW将根据用户的输入进行搜索并在搜索结果文本框中显示匹配的信息。

如搜索结果为子选板，在该项左边将显示一个文件夹符号；如搜索结果为ExpressVI，在该项左边将显示一个淡蓝色符号。

4.双击While循环<<执行过程控制>>以显示执行过程控制子选板，并在子选板上高亮显示While循环。

5.选择执行过程控制选板上的While循环。

创建一个分析VI

在下列练习中，将创建一个VI，用于生成信号、过滤信号、指示信号是否超出特定范围以及记录数据。

完成练习后，VI的前面板将如图1-1所示。

图1-4将While循环包围ExpressVI

7.单击While循环并将其包围ExpressVI和连线。

While循环中包含一个连接到条件接线端的停止按钮。

即While循环被配置为当用户单击停止按钮时停止执行。

8.打开前面板并运行VI。

VI将连续运行直至用户单击停止按钮。

While循环执行循环内部的VI和函数，直至用户单击停止按钮时停止运行。

9.单击停止按钮并保存VI。

使用错误列表窗口

如VI中包含不需要的显示控件，可将其删除。

按照下列步骤，删除前面板上的均值显示控件。

1.在前面板上，将光标移至均值显示控件上，直到出现定位工具。

2.单击均值显示控件，如左图所示，选中并按键。

3.打开程序框图。

这时出现一条黑色虚线，中间带有一个红色的X，如左图所示。

该黑色虚线为断线。

如左图所示，此时运行按钮也显示为断开，表明VI无法运行。

4.单击断开的运行按钮，打开错误列表窗口。

错误列表窗口中列出了VI中的所有错误，并对每个错误作了详细说明错误列表窗口可用于定位错误发生的位置。

5.在错误和警告列表中，选择连线：

存在松终端并单击帮助按钮，查看该

错误的相关信息。

提示也可将连线工具移至断线上，显示描述断线原因的提示框。

此时即时帮助窗口中

也会出现同样的信息。

6.在错误和警告列表中，双击连线：

存在松终端错误，将断线高亮显示。

7.按键来删除断线。

按键删除的是程序框图上所有的断线。

可按键只删除选中的断线。

8.选择查看»错误列表，显示错误列表窗口。

此时错误和警告区域中不再

有错误。

提示也可按键来打开错误列表窗口。

9.单击关闭按钮，关闭错误列表窗口。

此时运行按钮不再显示为断开。

控制执行速度

如需波形图中数据点的绘制速度降低，可在程序框图中添加时间延迟。

按照下列步骤，控制VI的运行速度。

1.在程序框图中，搜索函数选板中的“时间延迟”ExpressVI，并将其置于While循环内。

“时间延迟”ExpressVI用于控制VI的执行速率。

2.在延迟时间（s）文本框中输入0.25。

该延迟时间指定了循环运行的速度。

延迟时间为0.25秒时，循环每四分之一秒执行一次。

3.单击确定按钮，保存当前配置并关闭配置时间延迟对话框。

4.打开前面板并运行VI。

5.单击启用开关并检查图形中的变化。

如启用开关为开，图形中显示的是采样点减少后的信号。

如启用开关为关，图形中将不显示采样点减少后的信号。

6.单击停止按钮，停止VI的运行。

使用表格显示数据

按照下列步骤，在前面板的表格中显示一组均值。

1.在前面板中的控件选板上搜索Express表格显示控件，并将其放置在

前面板上，波形图的右侧。

2.打开程序框图。

LabVIEW将表格接线端连线至“创建表格”ExpressVI。

3.如“创建表格”ExpressVI和表格接线端尚未选定，单击程序框图中“创建表格”ExpressVI和表格接线端左侧的空白区域。

沿对角方向拖动光标，直至矩形选择框将“创建表格”ExpressVI和表格接线端包围。

一个移动的虚线轮廓（称为选取框）将选中“创建表格”ExpressVI、表格接线端以及两者之间的连线。

4.将这些对象拖曳至While循环中的“采样压缩”ExpressVI的右侧。

对象被拖曳至靠近While循环边框的方位时，循环将自动调整其大小以包围住“创建表格”ExpressVI和表格接线端。

对象被放置或移动至接近While循环的边框时，循环将调整其大小从而使边框与对象间保持一定距离。

5.用连线工具将“采样压缩”ExpressVI的均值接线端连线至“创建表格”ExpressVI的信号输入端。

此时程序框图应如图1-5所示。

图1-5减少采样点VI的程序框图

6.打开前面板并运行VI。

7.单击启用开关。

如启用开关为开，表格将显示正弦波的每25个采样的均值。

如启用开关为关，表格将不记录均值。

8.停止VI。

9.尝试表格属性对话框中表格的其它属性。

例如，将表格的列数改为一列。

10.保存并关闭VI。

查找范例

如需更详细地了解某个VI的使用，可搜索并查看该VI的相关范例。

按照下列步骤，查找并打开“时间延迟”ExpressVI的相关范例。

1.选择帮助»搜索LabVIEW帮助以打开LabVIEW帮助。

2.单击搜索栏，在输入要查找的单词文本框中输入"时间延迟"，然后按键。

提示开始搜索前，如勾选帮助窗口底部的仅搜索标题复选框，可缩小搜索范围。

也可在输入要查找的单词文本框中使用运算符，如AND、OR和NEAR，从而缩小搜索范围。

关于搜索帮助的更多信息，见LabVIEW帮助的目录栏的帮助指南主题。

3.单击位置列的标题，可按内容的类型将搜索结果排序。

参考类主题包含了LabVIEWVI、函数、选板、菜单和工具的参考信息。

详解类主题为使用LabVIEW的分步指导。

概念类主题为LabVIEW的所有编程概念。

4.双击时间延迟的搜索结果，显示时间ExpressVI的参考类主题。

5.查看该ExpressVI的相关描述后，单击主题底部范例区域中打开范例按钮可打开时间延迟ExpressVI的范例。

6.单击浏览相关范例按钮可打开NI范例查找器，显示使用该VI的其它范例。

NI范例查找器可搜索大量VI范例，包括所有已安装在本地的内置范例以及位于NIDeveloperZone的范例。

用户可修改范例以满足应用程序的个需求，或将一个或多个范例复制并粘贴到自己创建的VI中。

也可在程序框图或锁定的选板中右键单击VI或函数，然后在快捷菜单中选择范例，打开帮助主题，其中包含了该VI或函数的范例链接。

如要启动NI范例查找器并浏览或搜索范例，选择帮助»查找范例，或单击启动窗口中范例区域的查找范例链接。

7.使用NI范例查找器和范例VI后，关闭NI范例查找器。

总结

使用LabVIEW帮助资源

本章介绍使用LabVIEW帮助资源的各种方式：

•光标移动至各个LabVIEW对象上时，即时帮助窗口将会显示该对象的基本信息。

具有即时帮助信息的对象包括VI、函数、结构、选板、对话框等。

如要打开即时帮助窗口，选择帮助»显示即时帮助或按键。

（MacOS）按键。

•光标移动至程序框图的某个ExpressVI上时，即时帮助窗口中将显示该ExpressVI的简要说明以及用户为其进行的配置。

•LabVIEW帮助包含关于LabVIEW对象的详细信息。

如需在LabVIEW帮助中查看某个对象的帮助主题，将光标移至该对象上，单击即时帮助窗口中的详细帮助信息链接。

也可右键单击程序框图或已锁定选板上的对象，从快捷菜单中选择帮助。

•通过目录、索引和搜索栏可以浏览整个LabVIEW帮助。

目录栏用于查看帮助的结构和主题概况。

索引栏用于根据关键字查找主题。

搜索栏用于搜索帮助中某个具体的词或短语。

•如在LabVIEW帮助中查找到某个需要使用的对象，可单击放置在程序框图上按钮，将该对象放置在程序框图上。

•在LabVIEW帮助的搜索栏中，使用运算符可缩小搜索范围，如AND、OR和NEAR。

如需查找一个精确的短语，可将该短语置于双引号中。

开始搜索前，勾选帮助窗口底部的仅搜索标题复选框可缩小搜索结果的范围。

•在LabVIEW帮助的搜索栏，单击搜索结果列表的位置列的标题，可按内容类型对结果进行排序。

参考类主题包含了LabVIEWVI、函数、选板、菜单和工具的参考信息。

详解类主题为使用LabVIEW的分步指导。

概念类主题为LabVIEW的所有编程概念。

自定义程序框图代码

可用多个输入控件、显示控件、ExpressVI和结构来创建VI。

自定义一个VI时，可以创建输入控件和显示控件、设置VI停止运行的时间，以及在表格中显示生成的数据。

创建输入控件和显示控件

右键单击ExpressVI输入端、输出端或连线，从快捷菜单中选择创建并在提供的选项中选择所需控件，从而在程序框图中创建输入控件和显示控件。

LabVIEW将该输入控件或显示控件连接至刚才被右键单击的输入端、输出端或连线。

创建一个分析VI

图2-1保存数据VI的前面板

修改基于模板创建的VI

按照下列步骤，创建一个用于生成、分析和显示信号的VI。

1.单击启动窗口中的新建，显示新建对话框。

2.在新建列表中，选择VI»基于模板»生成、分析和显示。

该VI模板用于仿真一个信号并分析其均方根（RMS）值。

3.单击确定按钮或双击模板名称，创建一个基于模板的VI。

4.如即时帮助窗口未显示，按键显示该窗口。

5.按键以显示程序框图。

6.如左图所示，将光标移至“幅值和电平测量”ExpressVI上。

即时帮助窗口将显示该ExpressVI的相关信息。

保持即时帮助窗口处于打开状态。

该窗口可在完成其余练习的过程中提供有用信息。

7.在前面板上，删除均方根显示控件，如左图所示。

同时删除程序框图中与该显示控件相关的所有断线。

可按键来删除程序框图上的所有断线。

本练习将不使用“幅值和电平测量”ExpressVI的均方根功能。

但在实际应用中，使用“生成、分析和显示”VI模板的均方根功能可减少开发时间。

8.在前面板上，右键单击波形图显示控件并从快捷菜单中选择属性。

出现图形属性对话框。

9.在外观选项卡上，勾选标签区域的可见复选框，在文本框中输入未滤波信号。

10.单击确定按钮，保存当前配置并关闭图形属性对话框。

11.运行该VI。

图形中出现信号。

12.单击停止按钮，停止VI的运行。

添加信号

默认状态下，“仿真信号”ExpressVI仿真的是一个正弦波。

修改配置仿真信号对话框的选项，根据需求对信号进行自定义。

按照下列步骤，创建另一个仿真信号，并在正弦波中加入均匀白噪声。

1.在程序框图上，用定位工具选中“仿真信号”ExpressVI。

按住键的同时拖曳“仿真信号”ExpressVI，可在程序框图中创建另一个“仿真信号”ExpressVI。

（MacOS）按住键并拖曳。

（Linux）按住鼠标中键并拖曳。

2.释放鼠标，将复制的“仿真信号”ExpressVI放置在原先的ExpressVI下方。

LabVIEW自动将该ExpressVI副本命名为“仿真信号2”。

3.双击“仿真信号2”ExpressVI，显示配置仿真信号对话框。

4.从信号类型下拉菜单中选择正弦。

5.在频率（Hz）文本框中输入60。

6.在幅值文本框中输入0.1。

7.勾选添加噪声复选框，为正弦信号添加噪声。

8.从噪声类型下列菜单中选择均匀白噪声。

9.在噪声幅值文本框中输入0.1。

10.在种子值文本框中输入-1。

11.在定时区域，选择以可达到的最快速度运行选项。

12.在信号名区域，取消勾选使用信号类型名复选框。

13.在信号名文本框中输入60Hz和噪声。

LabVIEW根据配置仿真信号对话框中修改的信号名来更新程序框图中信号输出的名称。

修改信号名将便于在程序框图中查看该ExpressVI中各个信号类型。

结果预览区域将显示一个随机信号。

配置仿真信号对话框应如图2-2所示.

图2-2配置仿真信号对话框

14.单击确定按钮，保存当前配置并关闭配置仿真信号对话框。

添加两个信号

如要将两个信号相加并生成一个信号，可使用“公式”ExpressVI。

“公式”ExpressVI并非将两个信号合并在一个图形中，而是将两个信号相加成为一个新的信号并在图形中显示。

使用“公式”ExpressVI可向信号添加噪声。

按照下列步骤，将60Hz和噪声信号添加到正弦波信号中。

1.在程序框图上，连续三次单击“仿真信号”ExpressVI的正弦输出端与“幅值和电平测量”ExpressVI的信号输入端以及未滤波信号显示控件之间的连线，删除此连线。

2.单击函数选板上的搜索按钮以搜索“公式”ExpressVI。

将搜索到的“公式”ExpressVI放置于“仿真信号”ExpressVI和“幅值和电平测量”ExpressVI之间。

出现配置公式对话框。

3.在标签列中，将标签X1改为正弦，将标签X2改为60Hz和噪声。

注意到，在输入第一个新标签时，“公式”ExpressVI自动将正弦输入到公式文本框。

4.依次单击+按钮和X2按钮，将正弦和60Hz和噪声相加并添加到公式文本框。

5.单击确定按钮，保存当前配置并关闭配置公式对话框。

6.用连线工具将“仿真信号”ExpressVI的正弦输出端连线至“公式”ExpressVI的正弦输入端。

7.将“仿真信号2”ExpressVI的60Hz和噪声输出端连线至“公式”ExpressVI的60Hz和噪声输入端。

8.将“公式”ExpressVI的结果输出端分别连线至未滤波信号显示控件和“幅值和电平测量”ExpressVI的信号输入端。

9.按键显示前面板。

10.运行该VI。

图形中出现具有噪声的信号。

11.单击停止按钮，停止VI的运行。

12.选择文件»另存为，将VI命名为分析信号.vi，并保存在易于访问的位置。

信号滤波

可使用“滤波器”ExpressVI，通过滤波和加窗来处理信号。

按照下列步骤，配置“滤波器”ExpressVI，从而通过一个无限长冲激响应（IIR）滤波器过滤信号。

1.删除“公式”ExpressVI的结果输出端与“幅值和电平测量”ExpressVI的信号输入端之间的连线。

2.删除所有由此造成的断线。

3.搜索“滤波器”ExpressVI并将其放置在程序框图中“仿真信号2”ExpressVI和“幅值和电平测量”ExpressVI之间。

出现配置滤波器对话框。

4.在滤波器规范区域，将截止频率（Hz）改为25。

5.单击确定按钮，保存当前配置并关闭配置滤波器对话框。

6.显示前面板。

7.在前面板上单击未滤波信号波形图显示控件，按住键的同时拖曳该控件，创建出一个波形图显示控件的副本。

8.将该波形图显示控件的副本放置在未滤波信号波形图的下方。

9.连续三次单击该新建的未滤波信号2波形图显示控件的标签，输入滤波后信号以改变该显示控件的标签。

也可在图形属性对话框的外观选项卡中更改标签。

10.在程序框图中，将“公式”ExpressVI的结果输出端连线至“滤波器”ExpressVI的信号输入端。

11.将“滤波器”ExpressVI的滤波后信号输出端连线至“幅值和电平测量”ExpressVI的信号输入端以及和滤波后信号波形图显示控件。

12.选择文件»保存。

此时，“分析”VI的程序框图应如图3-3所示。

图2-3分析VI的程序框图

修改图形外观

在图形属性对话框的显示格式页可指定图形中X轴和Y轴标尺的格式。

按照下列步骤，修改未滤波信号和滤波后信号图形的X轴和Y轴的格式。

1.在前面板上，右键单击未滤波信号波形图显示控件并从快捷菜单中选择属性。

出现图形属性对话框。

2.在显示格式页上，从下拉菜单中选择时间（X轴）。

3.在类型列表中选择自动格式。

4.在位数栏中输入6，从精度类型下列菜单中选择有效数字。

5.勾选隐藏无效零复选框。

6.从下拉菜单中选择幅值（Y轴），再重复上述步骤3-5，令Y轴与X轴的配置一致。

7.在标尺页上，选择幅值（Y轴）。

8.取消勾选自动调整标尺复选框。

9.在最小值文本框中输入-2.5，在