Labview電子時鐘設(shè)計課程設(shè)計報告

ID:212081 · 發(fā)表于 2017-6-17 16:24

目錄

第一章概述

第二章總體設(shè)計

2.1 時鐘顯示的結(jié)構(gòu)

2.2設(shè)計總思路

第三章軟件設(shè)計

3.1獲取時間的各整型數(shù)據(jù)

3.2提取數(shù)字的各位

3.3 七段布爾顯示控件編碼

3.4 譯碼、布爾顯示數(shù)字

3.5 顯示時間的區(qū)段

3.6 閃爍

第四章程序調(diào)試

總結(jié)

附錄

程序框圖前面板

程序面板程序框圖

第一章概述

虛擬儀器技術(shù)就是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應(yīng)用。靈活高效的軟件能幫助您創(chuàng)建完全自定義的用戶界面，模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統(tǒng)集成，標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件平臺能滿足對同步和定時應(yīng)用的需求。這也正是NI近30年來始終引領(lǐng)測試測量行業(yè)發(fā)展趨勢的原因所在。只有同時擁有高效的軟件、模塊化I/O硬件和用于集成的軟硬件平臺這三大組成部分，才能充分發(fā)揮虛擬儀器技術(shù)性能高、擴(kuò)展性強(qiáng)、開發(fā)時間少，以及出色的集成這四大優(yōu)勢。LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器集成環(huán)境）是一種圖形化的編程語言（又稱G語言），它是由美國NI公司推出的虛擬儀器開發(fā)平臺，也是目前應(yīng)用最廣、發(fā)展最快、功能最強(qiáng)的圖形化軟件集成開發(fā)環(huán)境。使用這種語言編程時，基本上不用寫程序代碼，取而代之的是程序框圖。LabVIEW的特點(diǎn)如下：

編程簡單；
開發(fā)周期短；
高效性；
開放性；
自定義性；
性價比高，能一機(jī)多用。

第二章總體設(shè)計2.1 時鐘顯示的結(jié)構(gòu)

本課題要求設(shè)計一個數(shù)字時鐘。通過獲取電腦的系統(tǒng)時間，并分離出給數(shù)字，在通過布爾顯示顯示。數(shù)字的顯示主要是7個長條的布爾顯示組成，原理與7段數(shù)碼管相似。7段數(shù)碼管顯示不同的數(shù)字主要通過其7個布爾不同的真假值控制，將0-9對應(yīng)的7段布爾顯示值依次存入一個布爾數(shù)組里，只需提取此數(shù)組的不同段即可讓其顯示不同的值，如顯示“0”提取數(shù)組的0-6位分別賦值給7段布爾顯示。

2.2設(shè)計總思路

獲取時間的控件可以獲取的信息有：年、月、日、星期、天數(shù)、時、分、秒、秒小數(shù)等，取得的值為整型數(shù)據(jù)，利用除數(shù)取余即可分離個十位。為了獲得更好的顯示效果將背景改為黑色，布爾顯示的顏色為綠色。

第三章軟件設(shè)計3.1獲取時間的各整型數(shù)據(jù)

軟件中獲取日期/時間（秒）控件從計算機(jī)系統(tǒng)中自動提取時間，并轉(zhuǎn)換成日期、時間等，控件圖如下：

圖3-1

在獲取時間后，將數(shù)據(jù)解除捆綁即分別取得年、月、日、時間等，如下圖：

圖 3-2

3.2提取數(shù)字的各位

通過除10取余便可得到個位，商為十位，以此方法也可求出年的各個數(shù)字，如下圖：

圖3-3

3.3 七段布爾顯示控件編碼

取出各位數(shù)字后，并不可直接顯示，要通過統(tǒng)一編碼規(guī)范顯示的格式，這樣才能顯示各位數(shù)，編碼各段如下：

圖3-4

A、B、C、D、E、F、G分別對應(yīng)著七段布爾顯示控件，要顯示“0”時A~G的賦值分別為：1 1 1 1 1 1 0（1代表真，0為假），顯示其他數(shù)字也是按此做法的。最后將此70個值串接起來存入一個布爾數(shù)組里，如圖3-4右。

3.4 譯碼、布爾顯示數(shù)字

要顯示數(shù)字時，只需將數(shù)字乘以7，再將乘積的值作為索引在那存放真值的數(shù)組里尋找對應(yīng)顯示的七個布爾顯示控件的值。如顯示‘2’，則從數(shù)組的第2*7=14位開始，依次取出7個（分別代表著七個布爾的真值），其他也同理。最后捆綁成簇，因?yàn)槠叨物@示布爾已做成簇。Labview表達(dá)如下：

圖 3-5

3.5 顯示時間的區(qū)段

顯示的時間被分成7段，即凌晨、早上、上午、中午、下午、傍晚、晚上，只需通過表達(dá)式節(jié)點(diǎn)計算出此時屬于哪一段（1-7），再通過七個布爾文本分別顯示即可，布爾顯示控件疊加在一起，程序及顯示效果如下圖：

圖3-6

3.6 閃爍

閃爍時只要判斷其是否秒數(shù)大于0.5S，大于則顯示（為真），小于則熄滅（為假），圖3-7為程序框圖，3-8為實(shí)際效果：

圖 3-7

圖 3-8

第四章程序調(diào)試

程序很容易上手，沒有C語言那么復(fù)雜的語法等，圖形界面讓人更直觀的對各部分進(jìn)行操作。此課程設(shè)計重點(diǎn)及難點(diǎn)在于布爾顯示數(shù)字，開始時感覺其數(shù)據(jù)量非常大，由于簇的特點(diǎn)使得程序的復(fù)雜性大大降低，而且程序更加清晰。顯示的主要借助于平時常用的數(shù)碼管，它的顯示原理就如本課程設(shè)計的要求是一樣的，主要有統(tǒng)一的編碼，顯示時通過解碼即可顯示出數(shù)字。

開始做好7段布爾顯示后，不管怎么看都很生硬，完全不是數(shù)字時鐘的模樣，研究了半天，原來是背景的緣故，當(dāng)我換背景成黑色，且布爾顯示位綠色后，顯示效果大不一樣，讓人感覺到它就是一個電子手表一樣。不過它還是有一點(diǎn)不足：顯示的字還是那么生硬，不生動，字體臺統(tǒng)一、死板了。不過由于是布爾顯示，它有它的局限性，只能做到這點(diǎn)了。

顯示的時間原來為24小時制，但為了更直觀些，所以把一天分成7個區(qū)，分別為凌晨、早上、上午、中午、下午、傍晚、晚上，使得其更人性化。

總結(jié)

Labview是一個很強(qiáng)大的軟件，學(xué)好它很難，但學(xué)會就很簡單，所以只要多做此類的程序就能做出一個好的labview程序。數(shù)字時鐘功能很簡單，實(shí)現(xiàn)起來也很簡單，但要做得美觀、簡潔卻不那么容易。比如讓其顯示更多生動的字體，在一個小窗口里實(shí)現(xiàn)更多的動畫。

程序要實(shí)現(xiàn)豐富的內(nèi)容及完美的界面主要還是要靠扎實(shí)的基礎(chǔ)，掌握各控件的使用及各類型的模塊間的轉(zhuǎn)換。本來把本次課程設(shè)計的界面顯示做成各種字體的，但由于時間及能力的關(guān)系，沒有做得更好。

附錄程序框圖前面板

中午

傍晚

晚上

程序面板程序框圖

電氣與信息工程系課程設(shè)計評分表

項(xiàng) 目	評價
設(shè)計方案的合理性與創(chuàng)造性
開發(fā)板焊接及其調(diào)試完成情況
硬件設(shè)計或軟件編程完成情況*
硬件測試及軟件調(diào)試結(jié)果*
設(shè)計說明書質(zhì)量
設(shè)計圖紙質(zhì)量
答辯匯報的條理性和獨(dú)特見解
答辯中對所提問題的回答情況
完成任務(wù)情況
獨(dú)立工作能力
組織紀(jì)律性（出勤率）
綜合評分