LabVIEW設(shè)計簡易計算器

1、 虛擬儀器課程設(shè)計 題 目： 基于LabVIEW的計算器設(shè)計 學 院： 黃山學院 專 業(yè)： 自動化 學生姓名： 張婷婷 學號： 21306061103 完成時間： 2016 年 4 月 20 日 成 績： 黃山學院教務(wù)處制原創(chuàng)性聲明茲呈交的設(shè)計作品，是本人在指導老師指導下獨立完成的成果。本人在設(shè)計中參考的其他個人或集體的成果，均在設(shè)計作品文字說明中以明確方式標明。本人依法享有和承擔由此設(shè)計作品而產(chǎn)生的權(quán)利和責任。聲明人（簽名）：年 月 日目錄第一章 設(shè)計任務(wù)41.1 虛擬計算器功能需求41.2 虛擬計算器界面設(shè)計4第二章 總體設(shè)計52.1 前面板52.2 程序面板5第三章 設(shè)計步驟73.1 數(shù)

2、字09的鍵入及操作73.2 算數(shù)運算符號的鍵入及操作73.3 “=”的鍵入及操作83.4 功能鍵的鍵入及操作8第四章 程序系統(tǒng)調(diào)試104.1 算數(shù)運算符功能調(diào)試104.1.1 加法104.1.2 減法104.1.3 乘法104.1.4 除法114.1.5 開根號114.1.6 開方114.2 功能鍵功能調(diào)試124.2.1 AC鍵124.2.2 C鍵12第五章 總結(jié)與心得13第1章 設(shè)計任務(wù)1.1 虛擬計算器功能需求本次設(shè)計項目為基于LabVIEW的簡易計算器設(shè)計，顯然需要實現(xiàn)計算器的基本功能。例如：加、減、乘、除、開方和開根號等功能。在實現(xiàn)算數(shù)運算功能時需要顯示框顯示用戶輸入的數(shù)據(jù)，且算數(shù)運算

3、可以連續(xù)運算。這里的連續(xù)運算是指可以將上一次運算的結(jié)果作為這次運算中的數(shù)據(jù)一來進行此次運算。除了基本運算功能，還需要一些功能鍵。具體如下：AC：為了方便下一次運行下一次計算的清空鍵；C：防止誤觸或按錯的撤銷鍵；ON/OFF：開機/關(guān)機的鍵。1.2 虛擬計算器界面設(shè)計因為LabVIEW是一款搭建虛擬儀器的軟件，所以在設(shè)計虛擬計算器時界面盡可能的緊湊、美化，需要適當?shù)男揎梺砻阑菇缑婵雌饋砗陀嬎闫鲗嵨锊顒e更小。各個按鍵的大小和排布需要按照一定的規(guī)律來安排。具體可以參照個人電腦上的計算器軟件排布。圖1-1 個人電腦計算器軟件界面第2章 總體設(shè)計2.1 前面板創(chuàng)建三個字符串顯示控件，分別用來存儲運算數(shù)

4、據(jù)一和數(shù)據(jù)二以及運算符號，再創(chuàng)建一個文本顯示框用來存儲運算結(jié)果。創(chuàng)建21 個確定按鈕用來表示數(shù)字09，小數(shù)點，按鍵AC，按鍵C，開機/關(guān)機鍵，算數(shù)運算符號按鍵+、-、X、/、2、sqrt和=。將各按鍵和文本顯示框按照功能更改名稱，按正常順序排列好成計算器的常規(guī)界面。再在函數(shù)選板里選擇適當?shù)男揎楊愋托揎椨嬎闫鹘缑?。由于?shù)據(jù)一、數(shù)據(jù)二和運算符號的字符串顯示控件在計算器的界面里不需要用到（用戶所輸入的數(shù)據(jù)都由結(jié)果文本框顯示），所以數(shù)據(jù)一、數(shù)據(jù)二和運算符號的字符串顯示控件可以隱藏起來，不需要編輯進計算器的界面。具體設(shè)計成果如下：圖2-1 計算器界面 2.2 程序面板計算器程序設(shè)計中，前面板按鍵分有四種

5、。第一種是數(shù)字09按鍵，數(shù)字09按鍵按下之后結(jié)果文本框需要顯示相應數(shù)字且連續(xù)不清零不覆蓋。第二種是算數(shù)運算符按鍵，算數(shù)運算符按鍵按下后結(jié)果文本框需要清空以便于顯示數(shù)據(jù)二。 圖2-2 數(shù)字鍵 圖2-3 算數(shù)運算符 第三種是“=”按鍵，“=”按鍵按下后要查詢之前的算數(shù)運算符的類別和用戶按下的數(shù)據(jù)一、數(shù)據(jù)二并進行相應的算數(shù)運算。圖2-4 “=”按鍵第四種就是功能按鍵了，例如本計算器界面中的按鍵AC、C和ON/OFF，該類按鍵按下后需要執(zhí)行相應的快捷功能。例如按鍵C按鍵按下后需要將當前輸入的數(shù)據(jù)進行刪除一位，也就是回撤一位類似撤銷鍵Ctrl+Z。圖2-5 功能鍵“C”第3章 設(shè)計步驟3.1 數(shù)字09的

6、鍵入及操作09的鍵入是連續(xù)的大多是連續(xù)鍵入好幾位數(shù)字或者小數(shù)，每一次鍵入的數(shù)字要接上之前鍵入的數(shù)字串所以需要連接字符串控件將該位數(shù)字與之前的數(shù)字串連接并保存在數(shù)據(jù)顯示控件中。數(shù)據(jù)串也需要顯示在結(jié)果文本框中，數(shù)據(jù)串每次改變結(jié)果文本框也需要刷新。數(shù)字鍵按下后需要軟件自動抬起即按鈕狀態(tài)變?yōu)榧俦阌谙乱淮蔚逆I入。下面以數(shù)字0的鍵入為例：圖3-1 數(shù)字0的鍵入3.2 算數(shù)運算符號的鍵入及操作當算數(shù)運算符號中的任意一個按下之后，要將對應的運算符號存入運算符號字符串顯示控件中，以便于后續(xù)運算操作查詢。且算數(shù)運算符號按下之后代表數(shù)據(jù)一的輸入結(jié)束結(jié)果顯示文本框需要清空為顯示數(shù)據(jù)二做準備。同樣的，運算符號鍵按下后需

7、要軟件自動抬起即按鈕狀態(tài)變?yōu)榧俦阌谙乱淮蔚逆I入。下面以運算符號“+”鍵的鍵入為例：圖3-2 運算符號“+”鍵的鍵入3.3 “=”的鍵入及操作當“=”的按鍵按下，需要處理一系列的操作。首先要查詢用戶鍵入的運算符號的類別，確定運算符號的類別后要查詢并調(diào)用用戶鍵入的數(shù)據(jù)一和數(shù)據(jù)二并進行相應的算數(shù)運算。運算完成后需要清空結(jié)果顯示文本框并將運算結(jié)果給結(jié)果顯示文本框顯示。同樣的，“=”鍵按下后需要軟件自動抬起即按鈕狀態(tài)變?yōu)榧俦阌谙乱淮蔚逆I入。圖3-3 “=”鍵的鍵入另外，如果用戶只是輸入了數(shù)據(jù)并未選擇算數(shù)運算符號，結(jié)果顯示文本框?qū)@示“error!”表明這是一個非法操作。3.4 功能鍵的鍵入及操作每次計算

8、器開機后不可能只進行一次運算就結(jié)束，所以需要功能鍵AC來清空數(shù)據(jù)一、數(shù)據(jù)二、運算符號顯示控件和結(jié)果顯示文本框，為了存儲用戶即將進行的下一次運算。同樣的，AC鍵按下后需要軟件自動抬起即按鈕狀態(tài)變?yōu)榧俦阌谙乱淮蔚逆I入。圖3-4 AC鍵的鍵入在用戶輸入數(shù)據(jù)中有時候可能會存在該位數(shù)字輸入錯誤的情況，在大位數(shù)據(jù)輸入的前提下使用AC功能鍵直接清空有些不合理會浪費用戶的時間而且會降低用戶滿意度，所以在這里C鍵就顯得尤為重要。C鍵的功能就是在用戶輸入數(shù)據(jù)中該位數(shù)字輸入錯誤的情況下按下C鍵可以回撤一位數(shù)字，相當于Ctrl+Z鍵。同樣的，C鍵按下后需要軟件自動抬起即按鈕狀態(tài)變?yōu)榧俦阌谙乱淮蔚逆I入。圖3-5 C鍵的

9、鍵入在程序運行的狀態(tài)下為了更加接近真實的計算器界面，又設(shè)置了ON/OFF鍵用來在程序運行的狀態(tài)下關(guān)閉計算器。按下ON/OFF鍵計算器終止運行，程序關(guān)閉。同樣的，ON/OFF鍵按下后需要軟件自動抬起即按鈕狀態(tài)變?yōu)榧俦阌谙乱淮蔚逆I入。圖3-6 ON/OFF鍵的鍵入第四章 程序系統(tǒng)調(diào)試4.1 算數(shù)運算符功能調(diào)試4.1.1 加法 4.1.2 減法 4.1.3 乘法 4.1.4 除法 4.1.5 開根號 4.1.6 開方 4.2 功能鍵功能調(diào)試4.2.1 AC鍵 4.2.2 C鍵 第五章 總結(jié)與心得 與 C 和 BASIC 一樣，LabVIEW也是通用的編程系統(tǒng)，

10、有一個完成任何編程任務(wù)的龐大函數(shù)庫。LabVIEW的函數(shù)庫包括數(shù)據(jù)采集、GPIB、串口控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲，等等。LabVIEW也有傳統(tǒng)的程序調(diào)試工具，如設(shè)置斷點、以動畫方式顯示數(shù)據(jù)及其子程序（子VI）的結(jié)果、單步執(zhí)行等等，便于程序的調(diào) LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一種用圖標代替文本行創(chuàng)建應用程序的圖形化編程語言。傳統(tǒng)文本編程語言根據(jù)語句和指令的先后順序決定程序執(zhí)行順序，而 LabVIEW則采用數(shù)據(jù)流編程方式，程序框圖中節(jié)點之間的數(shù)據(jù)流向

11、決定了VI及函數(shù)的執(zhí)行順序。VI指虛擬儀器，是 LabVIEW的程序模塊。  LabVIEW提供很多外觀與傳統(tǒng)儀器（如示波器、萬用表）類似的控件，可用來方便地創(chuàng)建用戶界面。用戶界面在 LabVIEW中被稱為前面板。使用圖標和連線，可以通過編程對前面板上的對象進行控制。這就是圖形化源代碼，又稱G代碼。LabVIEW的圖形化源代碼在某種程度上類似于流程圖，因此又被稱作程序框圖代碼。如果同一個程序需要運行于多個硬件設(shè)備之上，也可以優(yōu)先考慮使用LabVIEW。LabVIEW具有良好的平臺一致性。LabVIEW的代碼不需任何修改就可以運行在常見的三大臺式機操作系統(tǒng)上：Windows、Mac OS 及