虚拟仪器实验指导书

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1、虚拟仪器实验指导书杭州电子科技大学自动化学院二OO三年六月9一、实验目的了解虚拟仪器软件LabVIEW的基本特点；以房间空调器焓差法实验台的测控软件作为应用实例，了解LabVIEW测控软件的组成、模块功能和系统的基本测试方法。二、实验要求⒈了解房间空调器焓差法实验台LabVIEW测控软件的前面板的界面功能⒉了解房间空调器焓差法实验台LabVIEW测控软件的主要功能模块的框图程序⒊初步掌握房间空调器焓差法实验台测控软件的使用方法三、实验内容⒈虚拟仪器软件LabVIEW的基本特点⒉房间空调器焓差法实验台LabVIEW测控软件的组成⒊房间

2、空调器焓差法实验台LabVIEW测控软件的模块功能⒋房间空调器焓差法实验台的系统测试方法四、实验步骤⒈了解虚拟仪器系统软件LabVIEW的基本特点虚拟仪器（VirtualInstrumentation）通常是指具有虚拟面板的个人计算机仪器。虚拟面板上有与真实仪器相同功能的虚拟开关、按键和旋钮等。用户通过友好的图形界面来操作仪器，从而完成对测量信号的采集、分析、判断、显示和数据存取等。表1传统仪器与虚拟仪器的差异传统仪器虚拟仪器1．测控功能由厂家定义1．测控功能由用户定义2．功能特定，提供有限的连接性2．与网络、周边连接方便3．以硬件

3、为主3．以软件为主4．性能价格比低4．性能价格比高，重用性高5．开发与维修费高5．开发与维修费用低6．性能提升演进缓慢6．快速性能演进7．开发周期长7．开发周期短8．数据记录容量有限8．具有几乎无限的数据记录容量9．系统封闭、固定9．系统扩展灵活，易实现网络化LabVIEW（LaboratoryVirtualInstrumentEngineering）是NI（National9Instrument）公司开发的一种多用于科学计算、过程控制、测试领域的编译型图形编程语言。它主要的特色是采用了工程技术人员所熟悉的控件、图标等图形化符号来代

4、替常规的文字编程，不仅可避免记忆繁琐的指令和繁琐的人机界面设定细节与控制系统规划流程等问题，又可缩短学习设计时间，因而它的使用者不需要很多的软件编程工作经验。其次，它拥有丰富的函数及子程序库，并且还有极人性化的除错功能来帮助修正程式。LabVIEW开发的应程序以VI为基本单位，可以将一个设计成果（VI）定义成一个子程式（SubVI），以方便在另一个相关程式设计内重复调用，所以LabVIEW是一种适合于科学家和工程师使用的开发平台。LabVIEW主要由三大部分组成，它们分别是前置面板（frontpanel）、程式框图（blockdia

5、gram）以及图标/连接器（icon/connector）。⒉房间空调器焓差法实验系统LabVIEW测控软件的组成房间空调器焓差法实验系统LabVIEW测控软件本软件的主界面如图1所示。图1软件主界面本测控软件的功能模块如图2所示图2软件模块构成⒊房间空调器焓差法实验系统LabVIEW测控软件的模块功能93.1数据通信模块该模块是整个测控软件系统的核心部分，其负责程序与下位机的通信。上位机能否与下位机或数据采集设备正常通信直接关系到数据的实时采集。如果不能采集到实时数据，接下来的计算、显示、存储等模块会变得毫无意义。本测控系统使用R

6、S-232(标准串行接口总线)和GPIB（通用接口总线）与外部仪器通信及控制外部仪器。⑴串口通信串口（RS-232）是PC机的标准配置。它用于数据的串行传输。其特点是开发和应用简单，在通信距离较近，数据传输率要求不高的情况下，可以直接采用。串口通信子模块采用Sequence(顺序)结构编写，首先利用SerialPortInit节点初始化串口，设置串口参数；其次，应用SerialPortWrite节点向数据采集设备发送标准机器语言（ＳＣＰＩ）指令；为了确保数据采集设备能将数据全部送回计算机中，在指令发送完成后加一个延时；最后，程序用S

7、erialportRead节点将数采设备返回的数据送到计算机上显示。其程序框图如图3、图4所示。图3串口初始化及写指令图4读返回数据9⑵GPIB通信1960年末，HewlettPackard开发出了连接和控制可编程仪器连线的通用接口总线（GPIB）标准。GPIB提供了管理通信时的许多必要规范和协议。通过特别的协议。GPIB可以采用握手方式将由别的计算机或仪器采集的数据引入计算机。GPIB具有高达1MB/s的数据传输速率，在各个领域得到广泛应用。GPIB通信子模块同样采用Squence(顺序)结构编写，首先，运用GPIBWrite节点

8、向仪器发送SCPI指令，同时规定了操作溢出时间；其次运用GPIBRead节点将数据从仪器中返回到计算机中。其程序框图如图5、图6所示.图5GPIB写指令图6GPIB写指令3.2数据存储模块为了记录实验中的数据以便今后的调用和查询，系统