labview課程設(shè)計(jì)

1、河 南 工 學(xué) 院學(xué) 生 課 程 設(shè) 計(jì)實(shí)驗(yàn)課程名稱 LabVIEW虛擬儀器程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱 交通燈控制系統(tǒng) 系、部 計(jì) 科 系 年級(jí) 14 專業(yè)班級(jí) 計(jì)應(yīng)用142班 學(xué) 生 姓 名 惠海朋 學(xué) 號(hào) 141010226 實(shí) 驗(yàn) 時(shí) 間 2016.01.05 總 成 績(jī)教師簽名張亞華目錄1.設(shè)計(jì)任務(wù)和性能指標(biāo)11.1設(shè)計(jì)任務(wù)12.設(shè)計(jì)方案12.1任務(wù)分析12.2方案設(shè)計(jì)13.系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)13.1前面板設(shè)計(jì)13.2程序框圖設(shè)計(jì)24.系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)24.1前面板24.1.1紅綠燈及倒計(jì)時(shí)顯示24.1.2控制器44.1.3手動(dòng)調(diào)節(jié)54.2程序框圖設(shè)計(jì)74.2.1自動(dòng)控制模塊74.2.2手動(dòng)控

2、制模塊94.2.3數(shù)碼管顯示模塊115.系統(tǒng)測(cè)試及仿真116.心得體會(huì)147.參考文獻(xiàn)14附錄141. 設(shè)計(jì)任務(wù)和性能指標(biāo)1.1設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)VI程序，滿足一下要求：1. 東西、南北兩個(gè)方向各設(shè)一組紅綠燈及計(jì)時(shí)數(shù)碼管。2. 兩方向綠燈時(shí)間均為2060秒可調(diào)。3. 綠燈轉(zhuǎn)紅燈之間亮黃燈3秒，綠燈轉(zhuǎn)黃燈前閃爍3秒。4. 紅、黃、綠燈時(shí)間倒計(jì)時(shí)顯示。5. 另加控制器，設(shè)置紅、黃、綠燈及倒計(jì)時(shí)顯示。6. 控制器加手動(dòng)功能。2.設(shè)計(jì)方案2.1任務(wù)分析設(shè)計(jì)出一個(gè)前面板顯示交通燈的界面以及數(shù)字倒計(jì)時(shí)的顯示，在控制器上面可以對(duì)自動(dòng)和手動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作，通過(guò)while循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)紅綠燈的切換和燈亮?xí)r間的控制，用

3、計(jì)時(shí)器來(lái)設(shè)置閃爍。2.2方案設(shè)計(jì)采用簇、LED燈、數(shù)碼管顯示程序以及輸入和顯示控件組成整個(gè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)控件，整體放在一個(gè)while循環(huán)之中以維持系統(tǒng)的不間斷運(yùn)行，用簇來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)碼管、控制器、手動(dòng)調(diào)節(jié)的封裝，使之更加簡(jiǎn)潔，使用起來(lái)更方便；用條件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)控制的切換，在自動(dòng)控制中，采用平鋪時(shí)順序結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行兩個(gè)方向的紅綠燈的控制和顯示；用定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)紅綠燈的閃爍以及燈亮的時(shí)間的控制，通過(guò)調(diào)用數(shù)碼管顯示子程序來(lái)完成數(shù)碼管上特定數(shù)字的顯示；在手動(dòng)控制中，采用條件結(jié)構(gòu)來(lái)將東西方向的紅綠燈和南北方向的紅綠燈的控制分開(kāi)來(lái)分別執(zhí)行；數(shù)碼管顯示程序由八個(gè)LED燈和一個(gè)特定編碼的數(shù)組組成，通過(guò)一個(gè)索引來(lái)顯

4、示特定的數(shù)字。3.系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)3.1前面板設(shè)計(jì)前面板由三部分組成，分別是紅綠燈和倒計(jì)時(shí)顯示、控制器和手動(dòng)調(diào)節(jié)，其中紅綠燈和倒計(jì)時(shí)顯示分別顯示南北方向和東西方向的紅綠燈和倒計(jì)時(shí)；控制器則顯示南北方向和東西方向的紅綠燈以及倒計(jì)時(shí)時(shí)間；手動(dòng)調(diào)節(jié)由南北向和東西向兩個(gè)時(shí)間調(diào)節(jié)旋鈕和手/自動(dòng)以及南北/東西綠兩個(gè)開(kāi)關(guān)手柄組成，時(shí)間調(diào)節(jié)旋鈕用于控制倒計(jì)時(shí)等待的時(shí)間；手/自動(dòng)開(kāi)關(guān)用于切換手動(dòng)和自動(dòng)運(yùn)行，南北/東西綠用于在手動(dòng)控制的情況下的綠燈之間的切換。3.2程序框圖設(shè)計(jì)程序框圖由三大部分組成，分別是自動(dòng)控制模塊、手動(dòng)控制模塊以及數(shù)碼管顯示模塊三部分組成。自動(dòng)控制模塊也是本系統(tǒng)的重點(diǎn)模塊，用于正常的顯示紅綠燈的

5、亮滅以及倒計(jì)時(shí)顯示和時(shí)間控制；手動(dòng)控制模塊屬于處理交通事故時(shí)臨時(shí)進(jìn)行切換為手動(dòng)控制紅綠燈的亮滅，手動(dòng)控制模塊又分為了兩部分，一部分用于控制南北方向的綠燈亮滅，另一部分用于控制東西方向的綠燈的亮滅；數(shù)碼管顯示模塊由八個(gè)LED燈組成一個(gè)特定的簇，再由一個(gè)特定編碼的數(shù)組和一個(gè)顯示數(shù)字的索引輸入控件組成。4.系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)4.1前面板4.1.1紅綠燈及倒計(jì)時(shí)顯示紅綠燈由三個(gè)LED燈組成，分別對(duì)其顏色進(jìn)行設(shè)置，最上面的為紅色，第二個(gè)為黃色，第三個(gè)為綠色，如圖4-1，在程序面板的部分連接線路圖如圖4-2，倒計(jì)時(shí)顯示由兩個(gè)八段數(shù)碼管組成的簇組成，對(duì)數(shù)字的顯示由數(shù)碼管顯示程序提供，界面如圖4-3，在程序面板的調(diào)

6、用如圖4-4圖4-1圖4-2圖4-3圖4-44.1.2控制器控制器是由兩組紅綠燈、兩個(gè)數(shù)值顯示控件組成的一個(gè)簇，設(shè)計(jì)的較為簡(jiǎn)單，前面板如圖4-5，在程序面板的調(diào)用如圖4-6圖4-5圖4-64.1.3手動(dòng)調(diào)節(jié)手動(dòng)調(diào)節(jié)部分由兩部分組成，在前面板僅有兩個(gè)旋鈕構(gòu)成，如圖4-7，在程序面板部分由南北方向綠燈控制和東西方向綠燈控制組成，如圖4-8、4-9圖4-7圖4-8圖4-94.2程序框圖設(shè)計(jì)4.2.1自動(dòng)控制模塊自動(dòng)控制由十一塊順序平鋪式結(jié)構(gòu)組成，如圖4-10、4-11、4-12，首先是對(duì)手動(dòng)旋鈕的初始化，將初始值設(shè)置為20秒，然后是對(duì)兩個(gè)方向的紅綠燈進(jìn)行設(shè)置，南北方向設(shè)置為綠燈，東西方向設(shè)置為紅燈，

7、其他燈均為滅的狀態(tài)；通過(guò)一個(gè)for循環(huán)結(jié)構(gòu)，將數(shù)碼管顯示以及燈亮滅的時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，數(shù)碼管顯示調(diào)用的是數(shù)碼管顯示子程序，再與做好的八段數(shù)碼管簇進(jìn)行連接，從而達(dá)到顯示數(shù)字的目的；再用for循環(huán)結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)置綠燈亮閃爍的時(shí)間，再將時(shí)間在數(shù)碼管上顯示，后面的一次類推，直到完成所有的控制設(shè)置功能。圖4-10圖4-11圖4-124.2.2手動(dòng)控制模塊手動(dòng)控制模塊由兩大部組成，分別是南北方向的綠燈控制模塊和東西方向的綠燈控制模塊，如圖4-13、4-14，在南北方向?yàn)榫G燈時(shí)同時(shí)將東西方向的紅燈也點(diǎn)亮，從而達(dá)到一個(gè)方向是綠燈另一個(gè)方向是紅燈的效果，同理東西方向也是將一個(gè)方向設(shè)置為綠燈另一個(gè)方向設(shè)置為紅燈。圖4-13

8、圖4-144.2.3數(shù)碼管顯示模塊數(shù)碼管顯示模塊由兩部分組成，一是數(shù)碼管取個(gè)位數(shù)值和十位數(shù)值，二是數(shù)碼管譯碼程序，如圖4-15是取值程序框圖，4-16是譯碼程序框圖。圖4-15圖4-165.系統(tǒng)測(cè)試及仿真打開(kāi)系統(tǒng)前置面板點(diǎn)擊運(yùn)行，自動(dòng)運(yùn)行并且綠燈亮的時(shí)間為30秒的結(jié)果如圖5-1，手動(dòng)運(yùn)行并且設(shè)置為東西方向綠燈亮的結(jié)果如圖5-2，手動(dòng)運(yùn)行并且設(shè)置為南北方向綠燈亮的結(jié)果如圖5-3，黃燈閃爍3秒的結(jié)果如圖5-4，綠燈閃爍3秒的結(jié)果如圖5-5。圖5-1圖5-2圖5-3圖5-4圖5-56.心得體會(huì)通過(guò)本次的課程設(shè)計(jì)，在復(fù)習(xí)了之前學(xué)的理論知識(shí)的同時(shí)也使得我對(duì)原來(lái)所學(xué)的知識(shí)又有了新的理解，加深了自己的理解，同時(shí)也是一次很好的把理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的機(jī)會(huì)。這次課程設(shè)計(jì)不僅加強(qiáng)了我動(dòng)手、思考和解決問(wèn)題的能力，還提高了綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，增強(qiáng)了根據(jù)課程需要選學(xué)參考資料，查閱手冊(cè)、圖表和文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力。最后，我認(rèn)識(shí)到做任何事都應(yīng)該態(tài)度要端正，作風(fēng)要嚴(yán)謹(jǐn)。對(duì)數(shù)字電路來(lái)說(shuō)，邏輯性非常強(qiáng)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都要弄得清清楚楚，有一點(diǎn)漏洞，結(jié)果都不可能出來(lái)。7. 參考文獻(xiàn)1LabVIEW虛擬儀器程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用人民郵電出版社孫秋野、吳成東、黃博楠編著2LabVIEW8.20程序從入門到精通清華大學(xué)出版社陳