课 程 教 案
课程名称：任课教师：所属院部：教学班级：教学时间： 虚拟仪器实验 夏鑫 电气与信息工程学院 自本1101-02 2014—2015 学年第 1 学期湖 南 工 学 院
课程基本信息
课程 名称 课程代码 虚拟仪器实验 G0291164 总计： 16 学时 学 分 1 讲课： 0 学时 实验： 16 学时类别 必修课（√） 选修课（ ） 理论课（ ） 实验课（√） 上机： 0 学时 课程设计： 周 任课 夏鑫 职称 专职教师 教师 授课 专业班级： 自本1101、02 共2个班 对象 虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物，是两门学科的最 新技术的结晶，融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速 总线技术以及图形化软件编程技术于一身，实现了测量仪器的集成化、智能课 化、多样化及可编程化，在实验教学中，虚拟仪器软件编程环境给学生提供 程 了一个充分发挥自己才能和想象力的空间，有利于学生能力的培养。 本课程的任务是让学生学习和了解虚拟仪器的原理及开发技术，掌握虚 简 拟仪器软件平台LabVIEW的基本的编程方法及调试技术，并结合多功能数据 采集卡来完成一种虚拟仪器的程序设计。 介 本实验主要有软件和硬件两部分组成，通过一系列实验加深和巩固学生 （不对所学专业课的理解和认识，扩展知识面，学会一些实用的技术和实验技能。超过 1000 字） 基本 教材 和主 要参 考资 料 1．教材： 《虚拟仪器实验指导书》，自编 2．参考资料： [1] 刘君华编著，《虚拟仪器图形化编程语言》, 西安：西安电子科技大学出版社，2001 [2] 李刚编著，《LabVIEW易学易用的计算机图形化编程语言》, 北京：北京航空航天大学出版社，2001 [3] 王磊等编著，《精通LabVIEW8.0》，北京：电子工业出版社，2007 [4] National Instruments. LabVIEW Help, 2006 [5] National Instruments, LabVIEW User manual, 2006 湖南工学院教案用纸 p.1
实验一 LabVIEW软件基本操作（一）（设计性实验）
一、实验目的
1．了解LabVIEW的编程与运行环境。
2．掌握LabVIEW的基本操作方法，并编制简单的程序。 3．掌握使用调试工具调试VI程序。 4．掌握VI子程序的建立和调用过程。 二、实验原理与说明
LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，实验室虚拟仪器集成环境) 是一个高效的图形化程序设计环境，也是一个功能强大而又灵活地仪器和分析软件应用开发工具。它结合了简单易用的图形式开发环境与灵活强大的G编程语言，提供了一个直觉式的环境，与测量紧密结合，能让工程师与科学家们迅速开发出有关数据采集、测量控制、数据分析、存储及显示的解决方案。现今数以万计的工程师、科学家以及技术人员正在使用LabVIEW来构建测量与自动化系统。
LabVIEW的基本编程环境，包括启动界面，前面板，程序框图，图标/连线板、菜单、工具栏、三大操作选板（工具选板，控件选板，函数选板）等。在编程环境中可以创建、调试和调用VI，完成虚拟仪器的设计。
三、实验内容及任务 1、创建自己的第一个VI。
创建一个VI，该 VI功能：输入3个参数后，求其和，再开方。
2、子VI的创建与调用
将上述VI创建成一个子VI，再编一个VI调用上述子VI。
湖南工学院教案用纸 p.2
四、实验报告要求
1．调试编辑以上VI，按顺序打印以上VI的前面板与程序框图后，贴在实验报告上；实验报告中要求详细说明设计步骤要点。 2．理解基于数据流编程的基本编程思路。 3．总结VI基本编程的快捷操作。
4．简述VI程序有什么构成，其各部分的功能是什么。 5．思考：在前面板和框图程序中，如何区分控制器和指示器。 6．心得体会及其它。
五、实验仪器与器材
安装有LabVIEW 的计算机
湖南工学院教案用纸 p.3
实验二 LabVIEW软件基本操作（二）（设计性实验）
一、实验目的
1．熟悉VI的数据类型；
2．掌握顺序结构和循环结构（For循环、While循环）的编程；
3．学习并掌握如何创建、使用数组、簇函数的功能和应用，掌握它们的区别以及相应操作。
二、实验原理与说明
LabVIEW顺序结构功能：强制程序按一定的顺序执行。顺序结构包含一个或多个按顺序执行的子程序框图或帧。两种顺序结构：平铺式顺序结构和层叠式顺序结构。在各个子程序框图之间传递数据时，平铺顺序结构可以直接连线，但层叠顺序结构要借助于顺序局部变量。
While 循环和For循环在函数（Function）的结构（Structures）选项板中可以找到。创建循环的具体方法是，选择该循环后，先在欲放入循环内执行的对象左上方单击，然后按下鼠标，拖曳出一个矩形框包围执行对象。释放鼠标时就创建了一个指定大小和位置的循环。
While 循环可以反复执行循环体的程序，直至到达某个边界条件。它类似于普通编程语言中的 Do 循环和 Repeat-Until 循环。While 循环的框图是一个大小可变的方框，用于执行框中的程序，直到条件端子接收到的布尔值为 FALSE。
字符串、数组和簇是LabVIEW中的三种数据类型。
字符串是可显示的或不可显示的ASCII字符序列。字符串有4种显示类型：正常显示、‖\\‖代码显示、密码显示、十六进制显示。LabVIEW的字符串子选板中有多个字符串处理函数。
数组是相同类型数据的组合。一个数组可以是一维、二维或者多维，每一维最多可有231-1个元素。可以通过数组索引访问数组的每个元素，索引的范围是0到 n–1（其中n是数组中元素的个数）。创建数组有两种方法：前面板上创建和程序框图上创建。LabVIEW的数组函数子选板中有多个数组函数。
簇是由不同类型的数据元素组成的一种数据类型，类似于C语言中的结构体。簇的创建方法与数组类似。LabVIEW的簇函数子选板中有多个簇函数。
三、实验内容及任务
1、数据操作。
编写一个温度监测器，如右图所示，当温度超过报警上限，而且开启报警时，报警 灯点亮。温度值可以由随即数发生器产生。