labview課程設計

1、河南工學院學生課程設計實驗課程名稱LabVIEW虛擬儀器程序設計及應用實驗工程名稱交通燈限制系統(tǒng)系、部 計科系 年級14 專業(yè)班級 計應用142班學 生姓名 惠海朋 學 號 141010226實驗時間 2021.01.05總成績教師簽名張亞華目錄1 .設計任務和性能指標1.1 設計任務2 .設計方案2.1 任務分析2.2 方案設計3 .系統(tǒng)整體設計3.1 前面板設計3.2 程序框圖設計4 .系統(tǒng)詳細設計4.1 前面板4.1.1 紅綠燈及倒計時顯示 4.1.2 限制器4.1.3 手動調節(jié) 4.2 程序框圖設計4.2.1 自動限制模塊4.2.2 手動限制模塊 4.2.3 數(shù)碼管顯示模塊5 .系統(tǒng)測

2、試及仿真6 .心得體會7 .參考文獻錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽錯誤！未定義書簽附錄1 .設計任務和性能指標1.1 設計任務設計一個VI程序,滿足一下要求：1 .東西、南北兩個方向各設一組紅綠燈及計時數(shù)碼管.2 .兩方向綠燈時間均為2060秒可調.3 .綠燈轉紅燈之間亮黃燈3秒,綠燈轉黃燈前閃爍3秒4 .紅

3、、黃、綠燈時間倒計時顯示.5 .另加限制器,設置紅、黃、綠燈及倒計時顯示.6 .限制器加手動功能.2 .設計方案2.1 任務分析設計出一個前面板顯示交通燈的界面以及數(shù)字倒計時的顯示, 在限制器 上面可以對自動和手動進行轉換操作, 通過while循環(huán)來實現(xiàn)對紅綠燈的切 換和燈亮時間的限制,用計時器來設置閃爍.2.2 方案設計采用簇、LED燈、數(shù)碼管顯示程序以及輸入和顯示控件組成整個系統(tǒng)的 總體設計控件,整體放在一個 while循環(huán)之中以維持系統(tǒng)的不間斷運行,用 簇來實現(xiàn)對數(shù)碼管、限制器、手動調節(jié)的封裝,使之更加簡潔,使用起來更 方便；用條件結構實現(xiàn)手動和自動限制的切換,在自動限制中,采用平鋪時

4、順序結構來進行兩個方向的紅綠燈的限制和顯示；用定時器來實現(xiàn)紅綠燈的 閃爍以及燈亮的時間的限制,通過調用數(shù)碼管顯示子程序來完成數(shù)碼管上特 定數(shù)字的顯示；在手動限制中,采用條件結構來將東西方向的紅綠燈和南北 方向的紅綠燈的限制分開來分別執(zhí)行； 數(shù)碼管顯示程序由八個LED燈和一個 特定編碼的數(shù)組組成,通過一個索引來顯示特定的數(shù)字.3 .系統(tǒng)整體設計3.1 前面板設計前面板由三局部組成,分別是紅綠燈和倒計時顯示、限制器和手動調節(jié), 其中紅綠燈和倒計時顯示分別顯示南北方向和東西方向的紅綠燈和倒計時； 限制器那么顯示南北方向和東西方向的紅綠燈以及倒計時時間；手動調節(jié)由南北向和東西向兩個時間調節(jié)旋鈕和手 /

5、自動以及南北/東西綠兩個開關手柄 組成,時間調節(jié)旋鈕用于限制倒計時等待的時間；手 /自動開關用于切換手 動和自動運行,南北/東西綠用于在手動限制的情況下的綠燈之間的切換.3.2 程序框圖設計程序框圖由三大局部組成,分別是自動限制模塊、手動限制模塊以及數(shù) 碼管顯示模塊三局部組成.自動限制模塊也是本系統(tǒng)的重點模塊,用于正常 的顯示紅綠燈的亮滅以及倒計時顯示和時間限制；手動限制模塊屬于處理交 通事故時臨時進行切換為手動限制紅綠燈的亮滅,手動限制模塊又分為了兩 局部,一局部用于限制南北方向的綠燈亮滅,另一局部用于限制東西方向的 綠燈的亮滅；數(shù)碼管顯示模塊由八個 LED燈組成一個特定的簇,再由一個特 定

6、編碼的數(shù)組和一個顯示數(shù)字的索引輸入控件組成.4 .系統(tǒng)詳細設計4.1 前面板4.1.1 紅綠燈及倒計時顯示紅綠燈由三個LED燈組成,分別對其顏色進行設置,最上面的為紅 色,第二個為黃色,第三個為綠色,如圖 4-1 ,在程序面板的局部連接 線路圖如圖4-2,倒計時顯示由兩個八段數(shù)碼管組成的簇組成,對數(shù)字 的顯示由數(shù)碼管顯示程序提供,界面如圖 4-3,在程序面板的調用如圖 4-4圖4-1,向I* kLLl|圖4-2圖4-3圖4-4J74.1.2 限制器限制器是由兩組紅綠燈、兩個數(shù)值顯示控件組成的一個簇,設計的 較為簡單,前面板如圖4-5,在程序面板的調用如圖4-6圖4-5圖4-64.1.3 手動調

7、節(jié)手動調節(jié)局部由兩局部組成,在前面板僅有兩個旋鈕構成,如圖4-7, 在程序面板局部由南北方向綠燈限制和東西方向綠燈限制組成,如圖4-8、4-9手動 東西綠圖4-7圖4-8圖4-94.2程序框圖設計4.2.1 自動限制模塊自動限制由H一塊順序平鋪式結構組成,如圖 4-10、4-11、4-12, 首先是對手動旋鈕的初始化,將初始值設置為20秒,然后是對兩個方向 的紅綠燈進行設置,南北方向設置為綠燈,東西方向設置為紅燈,其他 燈均為滅的狀態(tài)；通過一個for循環(huán)結構,將數(shù)碼管顯示以及燈亮滅的 時間進行設置,數(shù)碼管顯示調用的是數(shù)碼管顯示子程序,再與做好的八 段數(shù)碼管簇進行連接,從而到達顯示數(shù)字的目的；再

8、用 for循環(huán)結構來 設置綠燈亮閃爍的時間,再將時間在數(shù)碼管上顯示,后面的一次類推, 直到完成所有的限制設置功能.rr國1E41B軍三A回囿回回國兇oT-I寸W二,=ITJtm_血£圖 4-124.2.2 手動限制模塊手動限制模塊由兩大部組成,分別是南北方向的綠燈限制模塊和東 西方向的綠燈限制模塊,如圖4-13、4-14,在南北方向為綠燈時同時將 東西方向的紅燈也點亮,從而到達一個方向是綠燈另一個方向是紅燈的 效果,同理東西方向也是將一個方向設置為綠燈另一個方向設置為紅燈.圖 4-13圖 4-144.2.3 數(shù)碼管顯示模塊數(shù)碼管顯示模塊由兩局部組成,一是數(shù)碼管取個位數(shù)值和十位數(shù)值,

9、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.南北向2東西向2圖 4-15Scdeanar 3)'圖 4-165 .系統(tǒng)測試及仿真翻開系統(tǒng)前置面板點擊運行,自動運行并且綠燈亮的時間為30秒的結果如圖5-1 ,手動運行并且設置為東西方向綠燈亮的結果如圖 5-2,手動運行并且設 置為南北方向綠燈亮的結果如圖 5-3,黃燈閃爍3秒的結果如圖5-4,綠燈閃爍 3秒的結果如圖5-5.圖5-1圖5-2圖5-3圖5-425- Jf 15- 11*20印2060n苜三3座圖5-56 .心得體會通過本次的課程設計,在復習了之前學的理論知識的同時也使得我對原來所學的知 識又有

10、了新的理解,加深了自己的理解,同時也是一次很好的把理論知識轉化為實踐的時機. 這次課程設計不僅增強了我動手、思考和解決問題的水平, 還提升了綜合運用所學知識的能力,增強了根據(jù)課程需要選學參考資料,查閱手冊、圖表和文獻資料的自學水平.最后,我熟悉到做任何事都應該態(tài)度要端正,作風要嚴謹.對數(shù)字電路來說,邏輯性非常強,每一個環(huán)節(jié)都要弄得清清楚楚,有一點漏洞,結果都不可能出來.7 .參考文獻1LabVIEW虛擬儀器程序設計及應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出版社陳錫輝、張銀鴻編著3LabVIEW高級程序設計清華大學出版社楊樂平、李海濤、趙勇、楊磊、安雪湮編著4LabVIEW8.2根底教