第4章圖形控件和圖形數(shù)據(jù)顯示

1、第第4 4章章 圖形控件和圖形數(shù)據(jù)顯示圖形控件和圖形數(shù)據(jù)顯示主要學(xué)習(xí)內(nèi)容主要學(xué)習(xí)內(nèi)容n掌握掌握Waveform Chart控件的組件和功能，以及控件的組件和功能，以及有關(guān)屬性的設(shè)置和使用方法；有關(guān)屬性的設(shè)置和使用方法；n掌握掌握Waveform Graph控件的組件和功能，以控件的組件和功能，以及有關(guān)屬性的設(shè)置和使用方法；及有關(guān)屬性的設(shè)置和使用方法；n掌握掌握XY Graph和和Express XY Graph的功能和的功能和使用方法；使用方法；n熟悉熟悉Digital Waveform Graph的功能和使用方的功能和使用方法；法；n熟悉三維圖形控件熟悉三維圖形控件Intensity Cha

2、rt、Intensity Graph、3D Surface Graph、3D Parametric Graph、3D Curve Graph的使用。的使用。nLabVIEW最吸引人的特性之一最吸引人的特性之一就是為數(shù)據(jù)的圖形化顯示就是為數(shù)據(jù)的圖形化顯示提供了豐富的圖形顯示功能的控件，可使虛擬儀器前面提供了豐富的圖形顯示功能的控件，可使虛擬儀器前面板設(shè)計得更加形象、直觀，增強了用戶界面的表達能力。板設(shè)計得更加形象、直觀，增強了用戶界面的表達能力。這些基本的圖形控件都位于這些基本的圖形控件都位于ControlsAll ControlsGraph子模板上（演示）。子模板上（演示）。n圖形子模板提供的

3、圖形顯示件從頂部起由左到右依次為：圖線圖形子模板提供的圖形顯示件從頂部起由左到右依次為：圖線（Waveform Chart），）， 圖形（圖形（Waveform Graph），），XY圖形（圖形（XY Graph），快速），快速XY圖形（圖形（Express XY Graph），），強度圖線（強度圖線（Intensity Chart），強度圖形（），強度圖形（Intensity Graph），數(shù)字圖形（），數(shù)字圖形（Digital Waveform Graph），三維表），三維表面圖（面圖（3D Surface Graph），三維參數(shù)圖（），三維參數(shù)圖（3D Parametric Graph）

4、，三維曲線圖（），三維曲線圖（3D Curve Graph）以及圖片子模板。）以及圖片子模板。其中其中最常用的圖形控制件是最常用的圖形控制件是Chart和和Graph兩大類。兩大類。 ChartChart和和GraphGraph的區(qū)別的區(qū)別nChart和Graph是LabVIEW圖形顯示功能中的兩個最基本的元素，從詞義上兩者很難區(qū)分，但在LabVIEW使用中有著根本的區(qū)別。nChart一般可稱為“記錄圖”，它將數(shù)據(jù)在坐標系中實時、逐點（或者一次多個點）地顯示出來，可以反映被測物理量的變化趨勢，與傳統(tǒng)的模擬示波器、波形記錄儀的顯示方式相似；nGraph則是對已經(jīng)采集的數(shù)據(jù)進行事后處理，它先得到所

5、有要顯示的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)實際要求將這些數(shù)據(jù)組織成所需的圖形一次性顯示出來。n簡單地講，Chart是一點一點地描繪數(shù)據(jù)，而是一點一點地描繪數(shù)據(jù)，而Graph是一是一塊一塊地描繪數(shù)據(jù)塊一塊地描繪數(shù)據(jù)。兩者所要求的數(shù)據(jù)類型也有所不同。4.1 4.1 圖線顯示圖線顯示W(wǎng)aveform ChartWaveform ChartWaveform Chart的快捷菜單：的快捷菜單： Visible ItemsVisible Items選項選項n在這個選項里，可以確定哪些組件顯示或不顯示。其功能介紹在這個選項里，可以確定哪些組件顯示或不顯示。其功能介紹如下。如下。 (1)(1)標簽標簽LabelLabel 一個

6、對象被引用時總是通過標簽與其聯(lián)系的。一個對象被引用時總是通過標簽與其聯(lián)系的。 (2)(2)標題標題CaptionCaption 標題通?？梢员粯撕灤妫切枰谇懊鏄祟}通?？梢员粯撕灤妫切枰谇懊姘迳巷@示與被引用的對象不同的名稱。板上顯示與被引用的對象不同的名稱。 (3)(3)縱坐標刻度縱坐標刻度Y ScaleY Scale 默認的縱坐標標簽是默認的縱坐標標簽是Amplitude，可以用標簽工具改為漢字。可以用標簽工具改為漢字。 (4)(4)圖線描繪區(qū)圖線描繪區(qū) 默認情況下的圖線描繪區(qū)不顯示柵格。默認情況下的圖線描繪區(qū)不顯示柵格。 設(shè)置柵格的方法是：在設(shè)置柵格的方法是：在Chart上單

7、擊右鍵彈出菜單選上單擊右鍵彈出菜單選Y Scale或或X Scale，再在下一級菜單選，再在下一級菜單選Formatting。如果在刻度值上彈。如果在刻度值上彈出菜單，則直接選出菜單，則直接選Formatting。在。在Formatting對話框中，選對話框中，選擇擇Scale菜單下的菜單下的Grid Style and Colors選項，直接點擊左邊的選項，直接點擊左邊的一個圖標，可以設(shè)置為不顯示柵格、顯示主柵格、顯示子?xùn)鸥瘛Ｒ粋€圖標，可以設(shè)置為不顯示柵格、顯示主柵格、顯示子?xùn)鸥?。在這個對話框中還可以有其它設(shè)置的選項：在這個對話框中還可以有其它設(shè)置的選項：Scale Style and Co

8、lors：刻線與刻線值的樣式和顏色：刻線與刻線值的樣式和顏色;Scaling Factors：坐標初值與坐標間隔；：坐標初值與坐標間隔；Format and Precision：坐標的數(shù)據(jù)格式和精度。：坐標的數(shù)據(jù)格式和精度。 (5) (5) 刻度圖例刻度圖例Scale LegendScale Legend 左邊一個鎖的圖標是刻度鎖定鈕。鎖定時為自動比左邊一個鎖的圖標是刻度鎖定鈕。鎖定時為自動比例狀態(tài)，同時它右邊相鄰的圖標中亮起一個小綠燈；例狀態(tài)，同時它右邊相鄰的圖標中亮起一個小綠燈；開鎖時，說明刻度在固定值狀態(tài)。開鎖時，說明刻度在固定值狀態(tài)。 最右邊的按鈕上單擊左鍵，彈出一個菜單，可以在最右邊

9、的按鈕上單擊左鍵，彈出一個菜單，可以在程序運行狀態(tài)下修改刻度的格式、刻度數(shù)據(jù)的計數(shù)方程序運行狀態(tài)下修改刻度的格式、刻度數(shù)據(jù)的計數(shù)方法和精度、刻度值分布模式、刻度值與標簽的可見性、法和精度、刻度值分布模式、刻度值與標簽的可見性、柵格顏色等。柵格顏色等。 (6) (6) 繪圖圖例繪圖圖例Plot LegendPlot Legend 顯示顯示Chart中圖線的樣式，以利于區(qū)分每條線的意義。中圖線的樣式，以利于區(qū)分每條線的意義。每條曲線的設(shè)置方法是：右鍵彈出菜單，對這條圖線每條曲線的設(shè)置方法是：右鍵彈出菜單，對這條圖線的繪圖方式、顏色、線型、線寬等屬性進行設(shè)置。的繪圖方式、顏色、線型、線寬等屬性進行設(shè)

10、置。(7) (7) 數(shù)字顯示數(shù)字顯示Digital DisplayDigital Display 顯示圖線中最新一點數(shù)顯示圖線中最新一點數(shù)據(jù)的幅值。據(jù)的幅值。(8) (8) 圖形操作模板圖形操作模板Graph PaletteGraph Palette 標識為十字的按鈕，按下時將操作模式切換到普通模式，在這種標識為十字的按鈕，按下時將操作模式切換到普通模式，在這種模式下可以移動游標；標志為放大鏡的按鈕是縮放工具，縮放工模式下可以移動游標；標志為放大鏡的按鈕是縮放工具，縮放工具共有具共有6個功能；最后一個手型按鈕，是平移工具，用于在個功能；最后一個手型按鈕，是平移工具，用于在X-Y平面上移動可視區(qū)

11、域的位置。平面上移動可視區(qū)域的位置。(9) (9) 滾動條滾動條ScrollbarScrollbar 水平移動圖線，顯示窗口以外的水平移動圖線，顯示窗口以外的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。(10) (10) 橫坐標刻度橫坐標刻度X ScaleX Scale 默認的橫坐標標簽是默認的橫坐標標簽是Time，其它的設(shè)置參照前面縱坐標的敘述。其它的設(shè)置參照前面縱坐標的敘述。縮放工具的六個功能縮放工具的六個功能 矩形縮放：矩形縮放：選擇該項后，在顯示區(qū)上，按住鼠標左鍵拉出一個方框，方框內(nèi)的圖形將被放大。選擇該項后，在顯示區(qū)上，按住鼠標左鍵拉出一個方框，方框內(nèi)的圖形將被放大。水平放大：水平放大：波形只在水平方向?qū)蓷l橫線間

12、的區(qū)域放大，垂直方向上保持不變。波形只在水平方向?qū)蓷l橫線間的區(qū)域放大，垂直方向上保持不變。垂直縮放：垂直縮放：波形只在垂直方向上放大，水平方向上保持不變。波形只在垂直方向上放大，水平方向上保持不變。取消縮放：取消縮放：取消最近的一次縮放操作。取消最近的一次縮放操作。連續(xù)縮放：連續(xù)縮放：選中該項后，在顯示區(qū)內(nèi)按住鼠標左鍵，波形將以鼠標指針停留位置為中心連續(xù)縮選中該項后，在顯示區(qū)內(nèi)按住鼠標左鍵，波形將以鼠標指針停留位置為中心連續(xù)縮 放。放。4.1.2 Waveform Chart4.1.2 Waveform Chart的設(shè)置的設(shè)置n1Waveform ChartWaveform Chart顯示數(shù)

13、據(jù)的方式顯示數(shù)據(jù)的方式是周期性的刷新顯示區(qū)，是周期性的刷新顯示區(qū)，并將數(shù)據(jù)存儲在一塊緩沖區(qū)中。這個緩沖區(qū)的大小默認是并將數(shù)據(jù)存儲在一塊緩沖區(qū)中。這個緩沖區(qū)的大小默認是1024個數(shù)據(jù)。可以改變這個值，方法是在個數(shù)據(jù)。可以改變這個值，方法是在Chart上彈出菜單，上彈出菜單，選選Chart History Length進行修改。進行修改。n 2刷新模式刷新模式，Chart有有3種動態(tài)顯示模式：條幅式（種動態(tài)顯示模式：條幅式（Strip Chart）、示波器式（）、示波器式（Scope Chart）和掃描式（）和掃描式（Sweep Chart）。在）。在Waveform Chart控件上彈出下拉菜單

14、，用鼠控件上彈出下拉菜單，用鼠標單擊標單擊AdvancedUpdate mode選項，可以設(shè)置波形顯示選項，可以設(shè)置波形顯示的刷新模式的刷新模式 。n3ChartChart的多圖線顯示方式的多圖線顯示方式，在一個，在一個Chart中顯示多條圖線中顯示多條圖線時，可以采用兩種方式：時，可以采用兩種方式：Overlay Plots或者或者Stack Plots。三種刷新模式的含義三種刷新模式的含義（1 1）Strip Chart ModeStrip Chart Mode 這是默認模式。在這種模式下，這是默認模式。在這種模式下，波形從左向右開始繪制，當最新一點超出顯示器右邊界波形從左向右開始繪制，當

15、最新一點超出顯示器右邊界時，整個波形順序左移。時，整個波形順序左移。（2 2）Scope Chart ModeScope Chart Mode 在這種模式下，波形同樣從左向在這種模式下，波形同樣從左向右開始繪制，但當最新一點畫至顯示器右邊界時，整個右開始繪制，但當最新一點畫至顯示器右邊界時，整個波形將被清屏刷新，波形顯示從左邊界重新開始繪制一波形將被清屏刷新，波形顯示從左邊界重新開始繪制一條新的圖線。示波器顯示模式明顯快于條幅式，因為它條新的圖線。示波器顯示模式明顯快于條幅式，因為它無需處理滾動過程所需的時間。無需處理滾動過程所需的時間。（3 3）Sweep Chart ModeSweep C

16、hart Mode 選用這種模式時與示波器式類似，選用這種模式時與示波器式類似，波形也由左到右開始繪制，不同的是數(shù)據(jù)到達右邊界時，波形也由左到右開始繪制，不同的是數(shù)據(jù)到達右邊界時，不見顯示區(qū)清空，而是用一條垂直的紅色線界定新數(shù)據(jù)不見顯示區(qū)清空，而是用一條垂直的紅色線界定新數(shù)據(jù)的起點，此線隨新數(shù)據(jù)的到達在顯示區(qū)內(nèi)橫移。的起點，此線隨新數(shù)據(jù)的到達在顯示區(qū)內(nèi)橫移。 參考參考LabVIEW7.1ExamplesGeneralGraphsCharts.llb的的Charts. vi示例程序示例程序 。例4.1 Chart中多圖線顯示方式的應(yīng)用。n在在Chart圖中分別采用兩種顯示方式顯示正弦圖中分別采用

17、兩種顯示方式顯示正弦和余弦函數(shù)曲線。和余弦函數(shù)曲線。 框圖程序框圖程序n初始的顯示方式是初始的顯示方式是Overlay Plots ，當切換時采用右鍵的快捷菜單，如，當切換時采用右鍵的快捷菜單，如下面的左圖，切換后采用下面的左圖，切換后采用Stack Plots顯示的結(jié)果如下面的右圖。顯示的結(jié)果如下面的右圖。采用采用Stack Plots方式顯示的結(jié)果方式顯示的結(jié)果 4.1.3 Waveform Chart 4.1.3 Waveform Chart 的數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)類型Waveform Chart可以接收的數(shù)據(jù)類型分兩種情況：可以接收的數(shù)據(jù)類型分兩種情況： 1當繪制單曲線時，波形當繪制單曲線時

18、，波形Chart可以接收的數(shù)據(jù)類型可以接收的數(shù)據(jù)類型有：有：標量數(shù)據(jù)和數(shù)組標量數(shù)據(jù)和數(shù)組。 2當繪制多曲線時，可以接受的數(shù)據(jù)也有兩種：當繪制多曲線時，可以接受的數(shù)據(jù)也有兩種： 第一種第一種是將每條曲線的一個新數(shù)據(jù)點（數(shù)值類型）打是將每條曲線的一個新數(shù)據(jù)點（數(shù)值類型）打包成簇，然后輸入到波形包成簇，然后輸入到波形Chart中，這時波形中，這時波形Chart為為所有曲線同時推進一個點；所有曲線同時推進一個點； 第二種第二種是將每條曲線的一個數(shù)據(jù)點打包成簇，若干個是將每條曲線的一個數(shù)據(jù)點打包成簇，若干個這樣的簇作為元素構(gòu)成數(shù)組，再把數(shù)組傳送到波形這樣的簇作為元素構(gòu)成數(shù)組，再把數(shù)組傳送到波形Chart

19、中。數(shù)組中的元素個數(shù)決定了繪制中。數(shù)組中的元素個數(shù)決定了繪制Chart時每次時每次更新數(shù)據(jù)的長度。在這種格式下，波形更新數(shù)據(jù)的長度。在這種格式下，波形Chart為所有曲為所有曲線同時推進多個點。線同時推進多個點。 其框圖程序如上圖，自己運行觀察結(jié)果其框圖程序如上圖，自己運行觀察結(jié)果例例4.3 在在Chart中顯示兩條曲線，設(shè)置中顯示兩條曲線，設(shè)置Waveform Chart (One Point)每秒鐘為每條曲線更新一個點；每秒鐘為每條曲線更新一個點；Waveform Chart (10 Points)每秒鐘為每條曲線更新每秒鐘為每條曲線更新10個點。個點。4.2 Waveform Graph

20、4.2 Waveform GraphnWaveform Graph的組件及功能和的組件及功能和Waveform Chart是類似的。是類似的。n兩者的不同之處：兩者的不同之處：Waveform Graph沒有數(shù)字顯示沒有數(shù)字顯示Digital Display，但是具有游標工具，但是具有游標工具Cursor Legend。利用。利用Graph上兩條游標刻線交點處的游標上兩條游標刻線交點處的游標坐標值，能夠準確地讀出圖線上任何一點的數(shù)據(jù)值。坐標值，能夠準確地讀出圖線上任何一點的數(shù)據(jù)值。n在在Graph上右鍵彈出菜單選擇上右鍵彈出菜單選擇Visible Items Cursor Legend，即可顯

21、示出游標圖例板，如圖。，即可顯示出游標圖例板，如圖。n默認的游標圖例板有兩個游標，根據(jù)需要可選擇更多的游默認的游標圖例板有兩個游標，根據(jù)需要可選擇更多的游標數(shù)目。選用工具模板中的操作手或者標簽工具，在游標標數(shù)目。選用工具模板中的操作手或者標簽工具，在游標圖注區(qū)域內(nèi)的任何地方單擊鼠標，即可激活游標，如圖為圖注區(qū)域內(nèi)的任何地方單擊鼠標，即可激活游標，如圖為激活后的游標。激活后的游標。 （1）游標移動選擇器）游標移動選擇器 單擊該按鈕可以使用游標移動器移動游標，或者直接用鼠單擊該按鈕可以使用游標移動器移動游標，或者直接用鼠標在標在Graph中拖動游標改變其位置，此時游標移動選擇器中拖動游標改變其位置

22、，此時游標移動選擇器會被自動按下。如果多個游標都單擊了游標移動選擇器按會被自動按下。如果多個游標都單擊了游標移動選擇器按鈕，再單擊游標移動器上的鈕，再單擊游標移動器上的4個棱形，則所有按下游標移動個棱形，則所有按下游標移動選擇器的游標會同時在相應(yīng)的方向移動。選擇器的游標會同時在相應(yīng)的方向移動。（2）格式選擇框）格式選擇框用于定制游標的外觀。用于定制游標的外觀。 （3）鎖定選擇框）鎖定選擇框 用于定制游標的行為，或者將特定的游標與特定的曲線相用于定制游標的行為，或者將特定的游標與特定的曲線相關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)。 格式選擇框中的功能格式選擇框中的功能n1）Color：用于從色彩選擇器中選擇游標的顏色。用于

23、從色彩選擇器中選擇游標的顏色。n2）Cursor Style：提供了多種游標樣式。提供了多種游標樣式。n3）Point Style：提供了多種與游標相交時交叉點的樣式。提供了多種與游標相交時交叉點的樣式。n4）Line Style：提供了多種實線和點劃線樣式。提供了多種實線和點劃線樣式。n5）Line Width：提供了多種線型寬度。提供了多種線型寬度。n6）Show Name：用于顯示圖形中各游標的名稱?？梢允褂糜糜陲@示圖形中各游標的名稱?？梢允褂肞ositioning工具來移動與游標相關(guān)的名稱。工具來移動與游標相關(guān)的名稱。n7）Bring to Center：在不改變在不改變x軸及軸及y軸

24、刻度區(qū)間的情況下將軸刻度區(qū)間的情況下將游標移至圖形的中央。游標移至圖形的中央。n8）Go to Cursor：改變改變x軸及軸及y軸的刻度區(qū)間，使游標位于圖形軸的刻度區(qū)間，使游標位于圖形的中央。的中央。3 3種用于定制游標的行為種用于定制游標的行為n1）Free：通過在圖形上單擊游標移動器，或者在通過在圖形上單擊游標移動器，或者在游標圖注中輸入游標圖注中輸入x軸及軸及y軸的坐標值來自由移動游軸的坐標值來自由移動游標。標。n2）Snap to Point：將游標移至曲線上最近的一個將游標移至曲線上最近的一個點。在該模式下，可將游標切換到另一條曲線上。點。在該模式下，可將游標切換到另一條曲線上。n

25、3）Lock to Plot：將游標鎖定到特定的曲線上。在將游標鎖定到特定的曲線上。在該模式下，游標沿特定曲線移動，不能切換到另該模式下，游標沿特定曲線移動，不能切換到另一條曲線上。如果有多條曲線，一條曲線上。如果有多條曲線，LabVIEW將在將在Lock to Plot菜單的下端列出這些曲線，單擊曲菜單的下端列出這些曲線，單擊曲線就可使每個游標與它相關(guān)聯(lián)。線就可使每個游標與它相關(guān)聯(lián)。4.2.2 Waveform Graph4.2.2 Waveform Graph的數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)類型nWaveform Graph可以接受的數(shù)據(jù)類型，也分為兩種情況：可以接受的數(shù)據(jù)類型，也分為兩種情況：繪制單曲線

26、和多曲線。繪制單曲線和多曲線。 1繪制單曲線時繪制單曲線時Waveform Graph可接收兩種數(shù)據(jù)類型：單值可接收兩種數(shù)據(jù)類型：單值 數(shù)組和簇。數(shù)組和簇。 2繪制多條曲線時，繪制多條曲線時，Waveform Graph可接收的數(shù)據(jù)類型有：可接收的數(shù)據(jù)類型有： （1）二維數(shù)組；）二維數(shù)組； （2）由數(shù)值類型元素）由數(shù)值類型元素X0，dX和數(shù)值型二維數(shù)組和數(shù)值型二維數(shù)組Y組成的簇。組成的簇。 （3）把數(shù)組打包成簇，以簇作為元素形成數(shù)組。）把數(shù)組打包成簇，以簇作為元素形成數(shù)組。 （4）由數(shù)值類型元素）由數(shù)值類型元素X0，dX以及以簇為元素的數(shù)組這三者以及以簇為元素的數(shù)組這三者 組成的簇。組成的簇。

27、 （5）以簇作為元素的數(shù)組。）以簇作為元素的數(shù)組。 3波形數(shù)據(jù)類型波形數(shù)據(jù)類型1. 參照參照LabVIEW自帶的例子自帶的例子LabVIEW7.1Examples General GraphsGengraph.llb中的中的Waveform Graph. Vi。2. 波形波形Graph的輸入數(shù)據(jù)類型為波形數(shù)據(jù)的情況的輸入數(shù)據(jù)類型為波形數(shù)據(jù)的情況 4.3 XY Graph4.3 XY Graph和和Express XY GraphExpress XY GraphnWaveform Chart和和Waveform Graph的橫坐標都是均的橫坐標都是均勻分布的，因而在使用上有一定的限制。勻分布的，

28、因而在使用上有一定的限制。XY Graph和波和波形形Graph類似，不同之處在于類似，不同之處在于XY Graph不要求水平坐標不要求水平坐標等間隔分布，而且允許一對多的映射，比如繪制各種封等間隔分布，而且允許一對多的映射，比如繪制各種封閉曲線圓和橢圓等。在閉曲線圓和橢圓等。在LabVIEW7.1中又提供了中又提供了Express XY Graph加強了加強了XY Graph的功能。的功能。nXY Graph和和Express XY Graph的輸入數(shù)據(jù)需要包含兩的輸入數(shù)據(jù)需要包含兩個一維數(shù)組，分別包含數(shù)據(jù)點橫坐標的數(shù)值和縱坐標的個一維數(shù)組，分別包含數(shù)據(jù)點橫坐標的數(shù)值和縱坐標的數(shù)值。在數(shù)值。在XY Graph中需要將兩個數(shù)組組合成為一個簇，中需要將兩個數(shù)組組合成為一個簇，而在而在Express XY Graph中則只需要將兩個一維數(shù)組分中則只需要將兩個一維數(shù)組分別和該別和該VI的兩個輸入數(shù)據(jù)端口的兩個輸入數(shù)據(jù)端口X Input和和Y Input相連。相連。例4.4 將兩個相位差分別為135度和45度的正弦波信號分別用XY Graph和Express XY Graph的函數(shù)功能顯示。4.4 Digital Waveform Graph4.4 Dig