LabVIEW之七段數(shù)碼管實驗報告(正式版)

1、LabVIEW程序設計基礎實驗報告實驗題目： 一位七段數(shù)碼管顯示 專 業(yè)： 應用電子技術教育（師范）年級班別： 13級2班 組員姓名： 指導教師： 向英 二級學院： 電子與信息學院 二一六年三月三十一日一位七段數(shù)碼管顯示【實驗目的】1.認識七段數(shù)碼管并學習七段數(shù)碼管的工作原理；2.學習在NI ELVIS II硬件實驗平臺，并通過LabVIEW程序控制數(shù)碼管顯示的數(shù)字。3.學會使用NI ELVIS II的軟件驅動、連接NI ELVIS II實驗平臺、編寫LabVIEW程序?！緦嶒炘怼坷肗I ELVIS II硬件實驗平臺，采用元器件搭建硬件電路，編寫LabVIEW程序框圖與前面板控制窗口，然后

2、運行程序以實現(xiàn)采用自動與手動兩種方式在數(shù)碼管上顯示數(shù)字的現(xiàn)象。1.了解數(shù)碼管結構：圖1 一位七段數(shù)碼管結構圖2數(shù)碼管原理及接線原理： 每個數(shù)碼管的有 8 個段：a、b、c、d、e、f、g、h（h 是小數(shù)點），都分別連到對應的P0-P7，8 個數(shù)碼管分別由 8 個選通信號P0-P7來選擇。本實驗采用共陰極的七段數(shù)碼顯示器，將七段數(shù)碼顯示器的陰極連在一起，為了不讓數(shù)碼管被意外燒掉，將abcdefgh七段數(shù)碼管分別通過100的上拉電阻接入原型實驗平臺中的數(shù)字I/O口，a接口接入上端數(shù)碼管，b接口接入右上端數(shù)碼管，c接口接入右下端數(shù)碼管，d接口接入下端數(shù)碼管，e接口接入右下端數(shù)碼管，f接口接入右上端數(shù)

3、碼管。當需要哪一段數(shù)碼管發(fā)亮時，只需在LabVIEW的程序控制中輸入高電平1即可。2.數(shù)碼管硬件接線原理圖。圖2 一位七段數(shù)碼管連接圖 圖3 一位七段數(shù)碼管真值表【實驗所需元器件】所需元器件與器材：表1 建立數(shù)碼管顯示電路的器件序號名稱數(shù)量主要用途1電阻（100）8個限流2七段數(shù)碼管1個顯示3面包線若干連接電路 4NI ELVIS II硬件實驗平臺1作主板5電腦1編程【實驗步驟】一、搭建硬件電路：圖4 七段數(shù)碼管硬件連接圖二、設計程序流程圖圖5 七段數(shù)碼管程序流程圖設計思路的是利用應用數(shù)碼管顯示數(shù)字，采用兩種方式控制輸入顯示，每位顯示的數(shù)字由實驗者通過各自的數(shù)字輸入框控制輸入0-9的數(shù)值，各位

4、數(shù)字的顯示間相互獨立，互不影響。三、編寫LabVIEW程序搭建好硬件電路，接著進行軟件的設置。通過NI ELVIS II電腦軟件平臺上通過編輯LabVIEW程序，完成控制數(shù)碼管顯示數(shù)字的程序。四、設計詳情1. 前面板設計在工程的前面板中，我們先對其外觀進行簡單的設計，讓其看起來比較順眼。可如下設計：圖6 前面板設計在畫圖的過程中，單擊鼠標右鍵在布爾整體控件中找到：數(shù)值顯示控件，同時也可找到，找到停止按鈕，放置在前面板之中，并進行一定的前面板的布局，添加相應的標簽轉換某些功能，使用有色邊框進行前面板的美化，讓其看起來更加人性化與美觀。前面板包括數(shù)字顯示框和數(shù)字設定框，數(shù)字顯示框顯示六位數(shù)字，每位

5、數(shù)字下對應一個數(shù)字設定框。在每個數(shù)字設定框內隨意輸入一位0到9之間的數(shù)字，各數(shù)字間相互獨立，然后按下運行按鈕時，顯示框中將顯示出設定的數(shù)字。2. 程序框圖設計在設置完前面板后，可對程序框圖面板進行邏輯設計。在默認0時，整體設計如下：圖8 程序框圖設計利用“DAQ助手”的數(shù)字輸出控制一位七段數(shù)碼管的顯示，采用發(fā)光二極管的共陰極顯示器，采用布爾量數(shù)組分別控制一位七段數(shù)碼管每一段的亮滅，從而達到手動顯示和循環(huán)顯示出“0-9”數(shù)值的不同效果。2.1 程序框圖具體設計步驟：（1）WHILE循環(huán)結構（）：重復執(zhí)行內部的子程序框圖，直到條件接線端（輸入端）接收到特定的布爾值。連線布爾值至While循環(huán)的條件

6、接線端。右鍵單擊條件接線端，在快捷菜單中選擇真(T)時停止或真(T)時繼續(xù)。也可連線錯誤簇至條件接線端，右鍵單擊條件接線端，在快捷菜單中選擇真(T)時停止或真(T)時繼續(xù)。While循環(huán)至少執(zhí)行一次。在While循環(huán)的邊框上單擊鼠標右鍵彈出的快捷菜單可實現(xiàn)While循環(huán)與For循環(huán)以及定時循環(huán)結構的互換。圖1-1（2）條件結構（）：位于“函數(shù)”選板的“編程”“結構”子選板上。條件結構包括一個或多個子程序框圖、分支、結構執(zhí)行時，僅有一個子程序框圖或分支執(zhí)行。連線至選擇器接線端的值可以是布爾、字符串、整數(shù)、枚舉類型或錯誤簇，用于確定要執(zhí)行的分支。右鍵單擊結構邊框，可添加或刪除分支。通過標簽工具可輸

7、入條件選擇器標簽的值，并配置每個分支處理的值。注：總共要設計0-9個條件結構的配置，默認0配置的命名不用修改，只需要在里面添加功能就行。（3）DAQmx創(chuàng)建虛擬通道 (VI)（）：DO數(shù)字輸出，創(chuàng)建單個或多個虛擬通道，并將其添加至任務。該多態(tài)VI的實例分別對應于通道的I/O類型（例如，模擬輸入、數(shù)字輸出或計數(shù)器輸出）、測量或生成操作（例如，溫度測量、電壓測量或 圖1-2事件計數(shù)）或在某些情況下使用的傳感器（例如，用于溫度測量的熱電偶或RTD）。（4）DAQmx寫入（數(shù)字1D布爾1通道1采樣）（）：該節(jié)點用于將采集的數(shù)據(jù)寫入指定的任務或虛擬通道。與DAQmx讀取VI節(jié)點類似，它相當于讀取的逆過程

8、。它是一個多態(tài)VI，在包含單個數(shù)字輸出通道的任務中，寫入單個布爾值采樣。通道可包含一個或多個數(shù)字線。圖1-3（5）選擇（）：比較函數(shù)，依據(jù)s的值，返回連線至t輸入或f輸入的值。s為TRUE時，函數(shù)返回連線至t的值。s為FALSE時，函數(shù)返回連線至f的值。（6）商與余數(shù)（）：計算輸入的整數(shù)商與余數(shù)。（7）或（）：計算輸入的邏輯或。兩個輸入必須為布爾值、數(shù)值值或錯誤簇。如兩個輸入都為FALSE，則函數(shù)返回FALSE。否則返回TRUE。（8）按名稱接觸捆綁（）：返回指定名稱的簇元素。圖1-42.2排錯檢查執(zhí)行運行，找出有標注感嘆號的或者紅色線的地方，在設計不適當?shù)牡胤竭M行修改，直至修改到能完成所需要

9、的功能為止?！拘牡门c體會】通過這個實驗讓我深刻利用七段數(shù)碼管的特性去了解和熟悉NI ELVIS原型實驗板上的數(shù)字I/O通道和LED通道，更進一步體現(xiàn)USBNIELVIS平臺在電子領域的強大與便利。我參照實物圖接好電路，將一位七段數(shù)碼管模塊的接入面包板的DIO端口，啟動運行LabVIEWLED數(shù)字顯示程序，所有步驟都完成后與NI ELVIS II平臺上的數(shù)碼顯示管進行通信，在前面板上選擇“自動檔”，觀察實驗結果，接著再選擇“手動檔”，輸入0-9任意數(shù)字，觀察實驗結果。在軟件上將模式調節(jié)到“自動模式”，執(zhí)行“運行（RUN）”時則會在實驗箱上看到數(shù)碼顯示管顯示數(shù)字，其顯示的數(shù)字為“0-9”輪流顯示；當將模式調節(jié)到“手動模式”則可以實現(xiàn)0-9任意數(shù)字的固定顯示。通過這次實驗，讓我基本掌握了數(shù)碼管顯示的方法。采用LabVIEW編程，掌握Labview軟件基本的使用技巧，實現(xiàn)串口通信調試的方法，了解LabVIEW函數(shù)選板中串口通信節(jié)點（包括VISA配置串口節(jié)點、VISA寫入節(jié)點和VISA關閉節(jié)點