《虛擬儀器設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)基于LabVIEW的音樂(lè)播放器設(shè)計(jì)

1、成績(jī)： 虛擬儀器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目： 基于labview的音樂(lè)播放器設(shè)計(jì) 學(xué) 院 精密儀器與光電子工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 生物醫(yī)學(xué)工程 年 級(jí) 2013級(jí) 班 級(jí) 一班 姓 名 學(xué) 號(hào) 2015年 12月 26日目 錄1設(shè)計(jì)目的32實(shí)施方案32.1總體規(guī)劃32.2軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)43實(shí)驗(yàn)結(jié)果94總結(jié)131設(shè)計(jì)目的本課題的想法來(lái)源于大二第一學(xué)期的一門(mén)課，叫“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”，主要內(nèi)容是應(yīng)用c+語(yǔ)言編寫(xiě)程序，那時(shí)候的期末課程設(shè)計(jì)我就做的音樂(lè)播放器，雖然花費(fèi)了很多時(shí)間，但是最后自己的播放器能運(yùn)行也是很滿(mǎn)足的。于是這次的labview課程設(shè)計(jì)打算嘗試用另一種編程方式做一個(gè)音樂(lè)播放器。本音樂(lè)播放器能實(shí)現(xiàn)的一些基本

2、功能：打開(kāi)本地音樂(lè)文件、播放音樂(lè)、暫停、停止、進(jìn)度條顯示并拖動(dòng)、音量控制、快進(jìn)快退、顯示當(dāng)前播放曲目、顯示音樂(lè)文件路徑以及“愛(ài)心”流水燈、實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間等。另外還有一些功能沒(méi)能實(shí)現(xiàn)，例如將多首歌曲添加到播放列表中，實(shí)現(xiàn)上一首、下一首切換；播放音樂(lè)時(shí)顯示歌詞；自動(dòng)切換墻紙等，原因一方面是臨近期末時(shí)間不夠，另一方面是編程能力有限，而且對(duì)labview還比較陌生，不能自如地運(yùn)用，希望以后有機(jī)會(huì)能加以改善。2實(shí)施方案2.1總體規(guī)劃該音樂(lè)播放器的功能都可以通過(guò)軟件程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以不需要設(shè)計(jì)硬件結(jié)構(gòu)，只需要一臺(tái)自帶windows media player和labview應(yīng)用程序的pc機(jī)。在編程時(shí)先實(shí)

3、現(xiàn)最基本的功能，如打開(kāi)文件，調(diào)用windows media player播放，并將路徑和播放曲目顯示在前面板上，之后再逐步添加控件實(shí)現(xiàn)暫停，停止，音量控制等功能，而流水燈，系統(tǒng)時(shí)間和用戶(hù)指南按鈕是在修飾前面板時(shí)臨時(shí)想到的，于是最后就再加入了這些小功能。主程序流程大致為：點(diǎn)擊打開(kāi)文件按鈕彈出文件對(duì)話框選擇音樂(lè)文件顯示文件路徑和播放曲目調(diào)用windows media player播放歌曲，同時(shí)流水燈開(kāi)始工作暫停、播放、音量控制等停止播放，同時(shí)流水燈停止工作，文件路徑和播放曲目初始化退出程序。然后在主程序中附加了實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)時(shí)間和用戶(hù)指南按鈕的程序。2.2軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）打開(kāi)文件并播放音樂(lè)程序框圖如

4、圖，先用一個(gè)事件結(jié)構(gòu)檢測(cè)“打開(kāi)文件”按鈕是否被按下，事件結(jié)構(gòu)可等待直至事件發(fā)生，并執(zhí)行相應(yīng)條件分支，處理該事件。當(dāng)按鈕被按下后，布爾按鈕“打開(kāi)文件”的值改變使得事件結(jié)構(gòu)執(zhí)行，將原值賦給條件結(jié)構(gòu)的條件。按鈕的原值為false,條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行假分支，彈出文件對(duì)話框，選擇音樂(lè)文件后，通過(guò)“引用句柄至路徑轉(zhuǎn)換”函數(shù)輸出文件路徑，并在前面板的文件路徑顯示控件上顯示。再利用“拆分路徑”函數(shù)拆分出路徑最后部分的名稱(chēng)，通過(guò)“連接字符串”函數(shù)將名稱(chēng)與“當(dāng)前播放：”字符連接，顯示在前面板的字符串顯示控件上。同時(shí)將文件路徑通過(guò)“路徑至字符串轉(zhuǎn)換”函數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串，并作為url地址（統(tǒng)一資源定位符）輸入給屬性節(jié)點(diǎn)，屬性

5、節(jié)點(diǎn)能夠獲取或設(shè)置引用類(lèi)的屬性，該屬性節(jié)點(diǎn)選擇的labview類(lèi)為iwmpplayer4，用以引用windows media player，選擇屬性為url，用以設(shè)置windows media player的文件讀取位置，讀取到該路徑下的文件后，便開(kāi)始播放音樂(lè)。2）暫停、播放和音量控制等功能播放暫停功能通過(guò)事件結(jié)構(gòu)與條件結(jié)構(gòu)的嵌套來(lái)實(shí)現(xiàn)，事件結(jié)構(gòu)檢測(cè)到“播放暫停”按鈕按下后，執(zhí)行對(duì)應(yīng)分支，將原值賦給條件結(jié)構(gòu)，條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行“真”或“假”分支，通過(guò)調(diào)用節(jié)點(diǎn)的調(diào)用方法實(shí)現(xiàn)對(duì)windows media player的播放暫停控制。布爾按鈕“播放暫?！钡陌粹o動(dòng)作設(shè)置為“單擊時(shí)轉(zhuǎn)換”，用以暫停與播放的交替

6、實(shí)現(xiàn)，在事件結(jié)構(gòu)外加一個(gè)while循環(huán)可以重復(fù)查詢(xún)按鈕狀態(tài)，這樣在播放過(guò)程中可以不停切換播放和暫停狀態(tài)音量控制也是通過(guò)屬性節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，只不過(guò)將屬性改為settings.volume,該屬性可以直接控制播放器的音量條滑動(dòng)，利用數(shù)值輸入控件作為輸入，在前面板上通過(guò)水平指針滑動(dòng)桿控制。3）停止及初始化功能“停止”按鈕用以停止播放當(dāng)前歌曲并初始化一部分顯示控件，停止功能與播放暫停功能放在同一個(gè)事件結(jié)構(gòu)下，按下“停止”按鈕后，通過(guò)調(diào)用節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)windows media player的停止。初始化部分程序如圖，執(zhí)行“停止”事件時(shí)，通過(guò)應(yīng)用程序控制中的vi服務(wù)器引用，訪問(wèn)窗格中的控件，再通過(guò)屬性節(jié)點(diǎn)的cont

7、rols控件屬性將各控件引用構(gòu)成數(shù)組，作為輸入量輸入到for循環(huán)結(jié)構(gòu)中，for循環(huán)的自動(dòng)索引隧道每次讀取數(shù)組的一個(gè)元素，作為循環(huán)依據(jù)。該數(shù)組輸入到屬性節(jié)點(diǎn)controls和調(diào)用節(jié)點(diǎn)controls中作為引用，屬性節(jié)點(diǎn)controls選擇屬性為類(lèi)id，類(lèi)id用于確定labview對(duì)象的類(lèi)，每個(gè)類(lèi)都對(duì)應(yīng)著一個(gè)id值，例如程序框圖中的id值11對(duì)應(yīng)的類(lèi)為path路徑，27對(duì)應(yīng)的類(lèi)為string字符串，通過(guò)兩個(gè)“等于”比較函數(shù)和一個(gè)“或”函數(shù)就可以篩選出id值為11或27的類(lèi)，輸入到條件結(jié)構(gòu)中的調(diào)用節(jié)點(diǎn)，從而完成文件路徑顯示控件和字符串顯示控件的初始化，在前面板中的效果即按了停止按鈕后，文件位置和播放

8、曲目為空白。4）流水燈流水燈的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，在前面板上將12個(gè)布爾指示燈排列成愛(ài)心狀，在程序框圖中用一個(gè)while循環(huán)持續(xù)運(yùn)行，將true和false值分別賦給移位寄存器的7個(gè)元素，作為流水燈中7行指示燈亮滅的控制依據(jù)，設(shè)置100ms的等待時(shí)間控制流水燈閃爍的速度。while循環(huán)每執(zhí)行一次，流水燈向下一行閃爍。流水燈開(kāi)始工作的依據(jù)是“打開(kāi)文件”事件結(jié)構(gòu)前的true常量，當(dāng)正確打開(kāi)文件后，該常量才能傳遞至流水燈程序外的條件結(jié)構(gòu)，從而執(zhí)行內(nèi)部的while循環(huán)；而停止工作是直接將前面提到過(guò)的“停止”按鈕作為while循環(huán)的停止信號(hào)，即點(diǎn)擊“停止”按鈕后不僅當(dāng)前歌曲停止播放，流水燈也會(huì)停止工作。5）退出

9、程序按鈕“退出”按鈕能停止正在執(zhí)行的vi并退出labview程序，通過(guò)一個(gè)條件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)中包含一個(gè)雙按鈕對(duì)話框和“退出labview”函數(shù)，當(dāng)點(diǎn)擊了“退出”后會(huì)彈出警告對(duì)話框，若點(diǎn)擊對(duì)話框中的確定按鈕則退出labview程序，若點(diǎn)擊取消按鈕則回到原界面。6）系統(tǒng)時(shí)間及用戶(hù)指南此部分程序中，通過(guò)“獲取日期/時(shí)間”函數(shù)返回當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間的時(shí)間標(biāo)識(shí)，再通過(guò)“格式化日期/時(shí)間字符串”將標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)化為字符串形式，顯示在前面板的字符串顯示控件上。外部套一個(gè)while循環(huán)來(lái)反復(fù)查詢(xún)當(dāng)前時(shí)間，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)時(shí)間的功能?！坝脩?hù)指南”按鈕用于指導(dǎo)用戶(hù)正確操作該音樂(lè)播放器，點(diǎn)擊按鈕后會(huì)彈出對(duì)話框，用戶(hù)閱讀完對(duì)話框消

10、息后，點(diǎn)擊“我知道了”按鈕可關(guān)閉對(duì)話框。3實(shí)驗(yàn)結(jié)果1） 前面板設(shè)計(jì)前面板如圖，為盡量讓音樂(lè)播放器給人一種溫馨的感覺(jué)，在前面板中加入一些背景色和圖標(biāo)作為修飾，并將流水燈擺放成愛(ài)心狀2） 日期時(shí)間及流水燈運(yùn)行結(jié)果 運(yùn)行程序后便顯示系統(tǒng)時(shí)間，打開(kāi)文件后流水燈工作，循環(huán)閃爍3） 打開(kāi)文件，播放音樂(lè)點(diǎn)擊“打開(kāi)文件”按鈕后彈出如圖對(duì)話框選擇文件后播放音樂(lè)，并顯示文件位置和播放曲目，可滾動(dòng)滑動(dòng)條完整查看4） 播放暫停音量控制等功能如圖為暫停狀態(tài)，音量調(diào)節(jié)至38%左右5） 停止及初始化如圖為停止?fàn)顟B(tài)，可見(jiàn)文件位置和播放曲目已經(jīng)初始化6） 退出，用戶(hù)指南左圖為點(diǎn)擊“退出”按鈕后彈出的對(duì)話框，右圖為點(diǎn)擊“用戶(hù)指南

11、”按鈕后彈出的對(duì)話框7） 程序分析由于在實(shí)現(xiàn)了基本的播放、暫停和停止功能后，又給程序附加了一些功能，如“音量控制”、“退出”、“用戶(hù)指南”等，為節(jié)約循環(huán)結(jié)構(gòu)將這些功能都放入了一個(gè)大循環(huán)中，在“高亮顯示執(zhí)行過(guò)程”時(shí)程序執(zhí)行無(wú)誤，但是取消高亮后就老是報(bào)錯(cuò)，后來(lái)覺(jué)得可能是執(zhí)行順序的問(wèn)題，這些循環(huán)與主循環(huán)應(yīng)該是有先后順序的，但是實(shí)際運(yùn)行時(shí)是同時(shí)執(zhí)行的，因此報(bào)錯(cuò)，之后我在這個(gè)循環(huán)中加入了0.05s的時(shí)間延遲，就能正常運(yùn)行了。另外，這個(gè)程序運(yùn)行一次只能播放一首歌，要想換歌必須重新運(yùn)行程序。這一點(diǎn)很尷尬，若選擇了音樂(lè)文件后再點(diǎn)擊“打開(kāi)文件”按鈕，則程序就崩潰。原本我想在總的程序外加一個(gè)while循環(huán)，重新打開(kāi)文件就重新開(kāi)始循環(huán)，但是程序中有很多死循環(huán)，即反復(fù)查詢(xún)控件狀態(tài)的循環(huán)，所以加了while循環(huán)連第一遍循環(huán)都不能結(jié)束，也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)重新