基于LABVIEW的簡(jiǎn)易計(jì)算器設(shè)計(jì)

1、吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)第1章 緒論虛擬儀器簡(jiǎn)介虛擬儀器（virtual instrument）是基于計(jì)算機(jī)的儀器。計(jì)算機(jī)和儀器的密切結(jié)合是儀器主要是指這種方式。上面的框圖反映了常見(jiàn)的虛擬儀器方案。NI LabVIEW。20 70 領(lǐng)域已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)陌l(fā)展。 PC 機(jī)出現(xiàn)以后，儀器級(jí)的計(jì)算機(jī)化成為可能，甚至Microsof t Windows NI 公司已經(jīng)在 Macintosh 計(jì)算機(jī)上推出了LabVIEW2.0 LabVIEW 2長(zhǎng)期、系統(tǒng)、有效的研究開(kāi)發(fā)使得該公司成為業(yè)界公認(rèn)的權(quán)威。目前 LabVIEW 的最新版本為 LabVIEW2011， LabVIEW 2009

2、為多線程功能添加了更多特性，這種特性在 1998 5 中被初次LabVIEW LabVIEW Real-Time PC 有一些不可避免的弱點(diǎn)。用它構(gòu)建的虛擬儀器或計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)性能不可能太高。目前作為計(jì)算機(jī)化儀器的一個(gè)重要發(fā)展方向是制定 VXI 標(biāo)準(zhǔn)，這是一種插卡式的儀器。每一種儀器是一個(gè)插卡，為了保證儀器的性能，又采用了較多的硬件，但VXIVXIPXI標(biāo)準(zhǔn)儀器。LabVIEW簡(jiǎn)介L(zhǎng)abVIEW 是一種程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，由美國(guó)國(guó)家儀器（NI）CBASIC LabVIEW 與其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的顯著區(qū)別是：其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)第1頁(yè) 共 18 頁(yè)吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)LabVIEWG編寫(xiě)程

3、LabVIEWNI控制系統(tǒng)的理想選擇。LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境集成了工程師和科學(xué)家快速構(gòu)建各種應(yīng)用所需的所有工具，旨在幫助工程師和科學(xué)家解決問(wèn)題、提高生產(chǎn)力和不斷創(chuàng)新。CBASIC 的函數(shù)庫(kù)包括數(shù)據(jù)采集、GPIB及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，等等。LabVIEW 也有傳統(tǒng)的程序調(diào)試工具，如設(shè)置斷點(diǎn)、以動(dòng)畫(huà)方式顯示數(shù)據(jù)及其子程序（VI）的結(jié)果、單步執(zhí)行等等，便于程序的調(diào)試。LabVIEW（LaboratoryVirtualInstrumentEngineering是一種用圖標(biāo)代序決定程序執(zhí)行順序，而 LabVIEW VI 及函數(shù)的執(zhí)行順序。VI LabVIEW 的程序模塊。LabVIEW 提供很多外觀與傳統(tǒng)儀器（如

4、示波器、萬(wàn)用表）類(lèi)似的控件，可用來(lái)方便地創(chuàng)建用戶(hù)界面。用戶(hù)界面在 LabVIEW G代碼。LabVIEW的圖形化源代碼在某種程度上類(lèi)似于流程圖，因此又被稱(chēng)作程序框圖代碼。第2頁(yè) 共 18 頁(yè)吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)第2章 總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思想創(chuàng)建 3 個(gè)字符串顯示控件 num1，num2，num3，其中： 1、第一個(gè)輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 num1 中2、第二個(gè)輸入數(shù)據(jù)存入 num2 中3、將其賦給 num3，并使 num2 為空，以便輸入的數(shù)據(jù)存入 num24、所有的運(yùn)算是在 num1 和 num3 間進(jìn)行5、運(yùn)算結(jié)果都賦給 result，同時(shí)賦給 num1，用于下一次的運(yùn)算.4 c

5、hange，change1，change2，change31、Change 的真假用來(lái)判斷是第一個(gè)數(shù)據(jù)還是第二個(gè)數(shù)據(jù)2、change1的功能是在輸入=，運(yùn)算完后，不需要初始化即可進(jìn)行下一次運(yùn)算3、change2用來(lái)去掉數(shù)據(jù)小數(shù)末尾的04、change3用來(lái)保證backspace鍵僅輸對(duì)的數(shù)據(jù)有效，對(duì)運(yùn)算結(jié)果無(wú)效.創(chuàng)建 2 個(gè)數(shù)值顯示控件 type1，type2，并分別在其后面板的屬性數(shù)據(jù)類(lèi)型表示法中選擇 U8 其中：1、type1 用來(lái)存儲(chǔ)運(yùn)算符號(hào)2、type2 用來(lái)保證連續(xù)“+、-、*、/”3result4、result 經(jīng)過(guò)去零處理后得到 result1，將數(shù)據(jù)顯示在前面板上。設(shè)計(jì)框圖儲(chǔ)存

6、并顯示輸入運(yùn)算類(lèi)型并儲(chǔ)存儲(chǔ)存并顯示輸入運(yùn)算類(lèi)型并儲(chǔ)存儲(chǔ)存并顯示進(jìn)行連續(xù)運(yùn)算顯示運(yùn)行結(jié)果2-1 程序框圖第3頁(yè) 共 18 頁(yè)吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)第3章 具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程程序流程圖number1 number2number3number1 中，并顯示，接著進(jìn)行運(yùn)算符號(hào)的鍵入，最后輸入第二個(gè)變量存入number2 result 3-1：開(kāi)始開(kāi)始輸入第一個(gè)數(shù)輸入運(yùn)算符號(hào)YES輸入第二個(gè)數(shù)按“C”NO結(jié)束3-1 程序流程圖第4頁(yè) 共 18 頁(yè)吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)基本設(shè)置前面板的設(shè)計(jì)和鍵入感應(yīng)LabVIEW LabVIEW 環(huán)境中可以對(duì)這些對(duì)象的外觀和屬性進(jìn)行設(shè)

7、計(jì)，LabVIEW 提供了非常豐富的界面對(duì)象，可以方便地設(shè)計(jì)出生動(dòng)、直示器。本程序中控件主要是按鈕，顯示器主要是文本顯示。22 22 按鈕的標(biāo)簽22 X Y 次方。LabVIEW 的編輯界面。對(duì)前面板進(jìn)行裝飾，裝飾采用修飾中的平面框。具體方式如下：首先建立一個(gè)簇，然后在簇中建立23 個(gè)布爾量，其中包括0-9 1 小數(shù)點(diǎn)鍵，4 個(gè)“+、-、*、/”運(yùn)算鍵，1 個(gè)等號(hào)鍵，1 個(gè)開(kāi)方鍵，1 個(gè)符號(hào)轉(zhuǎn)換鍵，1 個(gè)倒數(shù)鍵，1 個(gè)求百分?jǐn)?shù)鍵，1 個(gè)清零鍵，1 個(gè)退格鍵，1 3-2 所示：然后通過(guò)簇至數(shù)組轉(zhuǎn)換函數(shù)如圖 3-3 所示：3-2 前面板圖將簇中元素按產(chǎn)生的順序組成一個(gè)一維數(shù)組，第18吉林建筑大學(xué)城

8、建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)3-3 鍵入感應(yīng)過(guò)程圖這樣就實(shí)現(xiàn)了每個(gè)鍵與數(shù)字(1-23)1case結(jié)構(gòu)，然后執(zhí)case結(jié)構(gòu)中的程序，至此就完成了對(duì)一個(gè)鍵的感應(yīng)過(guò)程。運(yùn)算量的初始變化在運(yùn)行程序之前，首先對(duì)需要用到的變量進(jìn)行初始化，如圖 3-5 所示：3-5 運(yùn)算量的初始化圖0display 中的數(shù)據(jù)，第二個(gè)用來(lái)存放四則運(yùn)算的符號(hào)，第三個(gè)用來(lái)前一次運(yùn)算后輸出的數(shù)值，最底下的用來(lái)給出控制變量。操作設(shè)置數(shù)字的輸入由于第一個(gè)輸入和第二個(gè)輸入所存放的地方不同（第一個(gè)存于 num1，第二個(gè)存于num2mun32 分支（真、假case第6頁(yè) 共 18 頁(yè)吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。用 c

9、hange 控制分支的選擇：在 處創(chuàng)建局部變量并轉(zhuǎn)換為讀入。由于數(shù)字的鍵入是數(shù)據(jù)輸入，change3 用來(lái)保證 backspace 鍵僅對(duì)輸入的數(shù)據(jù)有效，故應(yīng)設(shè)置 ?！癱hange result1 result num1 用于即將的運(yùn)算。的運(yùn)算，還需用到 change1change2 狀態(tài)。具體的設(shè)計(jì)如圖 3-6，圖 3-7：圖 3-6 Change 為假時(shí)的圖Change 為真時(shí)，表示數(shù)據(jù)的第二次輸入，具體設(shè)計(jì)如下：圖 3-7Change 為真時(shí)的圖第7頁(yè) 共 18 頁(yè)吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)0的輸入0時(shí)，與輸入數(shù)字1-900比較，若不等，則將數(shù)據(jù)直接輸出3-8所示。3-

10、8 00 時(shí)圖00 03-9 所示。3-9 00 時(shí)圖小數(shù)點(diǎn)的輸入3-10 所示程序：第8頁(yè) 共 18 頁(yè)吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)3-10 判斷小數(shù)點(diǎn)的有無(wú)圖判斷已輸入的數(shù)據(jù)中是否含有小數(shù)點(diǎn)，若不含有，則執(zhí)行程序“真”，如圖 3-11 所示；3-11 輸入不含小數(shù)點(diǎn)時(shí)圖若已輸入的數(shù)據(jù)中含有小數(shù)點(diǎn)，則執(zhí)行程序“假”，如圖 3-12 所示。3-12 輸入含小數(shù)點(diǎn)圖3.3.4 “+/-”鍵的設(shè)計(jì)3-13 所示，其中的順序結(jié)構(gòu)為去末尾零和去無(wú)關(guān)小數(shù)點(diǎn)的操作。第9頁(yè) 共 18 頁(yè)吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)3-13 0 和小數(shù)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖四則運(yùn)算firstrun 條件下的

11、程序，若再將本次的運(yùn)算符號(hào)送入“運(yùn)算符號(hào)”的局部變量，以便于進(jìn)行下次運(yùn)算。如圖 3-14 為加法運(yùn)算圖。3-15：3-14 加法運(yùn)算圖第10頁(yè) 共 18 頁(yè)吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)3-16：3-15 減法運(yùn)算圖3-17：3-16 乘法運(yùn)算圖3-17 除法運(yùn)算圖第11頁(yè) 共 18 頁(yè)吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)等號(hào)鍵實(shí)現(xiàn)最終的運(yùn)算結(jié)果，將結(jié)果進(jìn)行去零操作后輸出到 display 3-18 所示：3-18 輸出運(yùn)算結(jié)果圖C鍵設(shè)計(jì)將程序中所有用到的變量均進(jìn)行復(fù)位，達(dá)到清零復(fù)位的目的，如圖 3-19 所示。圖 3-19 C 鍵設(shè)計(jì)圖倒數(shù)鍵及反號(hào)鍵19 3-20：第1

12、2頁(yè) 共 18 頁(yè)吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)3-20 倒數(shù)設(shè)計(jì)圖20 3-21：3-21 反號(hào)設(shè)計(jì)圖運(yùn)行調(diào)試計(jì)算器的加法運(yùn)算，運(yùn)算過(guò)程為 15+1=6。具體操作過(guò)程：用鼠標(biāo)點(diǎn)擊數(shù)字鍵“1” “5”，再點(diǎn)擊常用鍵“+”，然后點(diǎn)擊數(shù)字鍵“ 1”，最后點(diǎn)擊“=”運(yùn)行結(jié)果就顯示出來(lái)了，如圖 3-22：3-22 第13頁(yè) 共 18 頁(yè)吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)9-1=8.具體操作過(guò)程：用鼠標(biāo)點(diǎn)擊數(shù)字鍵“9”，再點(diǎn)擊常用鍵3-23：3-23 減法運(yùn)算圖3-242*10=20.字鍵“2”，再點(diǎn)擊常用鍵“*”號(hào)鍵，然后點(diǎn)擊數(shù)字鍵“1”“0”，最后點(diǎn)擊“=”號(hào)鍵，運(yùn)算 結(jié)果就

13、顯示出來(lái)了。3-23 乘法運(yùn)算圖3-259/3=3.鍵“9”，再點(diǎn)擊常用鍵“/”號(hào)鍵，然后點(diǎn)擊數(shù)字鍵“3”，最后點(diǎn)擊“=”號(hào)鍵，運(yùn)算結(jié)果就顯 示出來(lái)了。第14頁(yè) 共 18 頁(yè)吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)3-25 除法運(yùn)算圖3-26 是計(jì)算器的倒數(shù)運(yùn)算，具體過(guò)程為用鼠標(biāo)點(diǎn)擊數(shù)字鍵“3再點(diǎn)擊常用鍵“1/x” 鍵最后點(diǎn)擊號(hào)鍵，運(yùn)算結(jié)果就顯示出來(lái)了。3-26 倒數(shù)運(yùn)算圖第15頁(yè) 共 18 頁(yè)吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)結(jié)論經(jīng)過(guò)演示，本計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)界面上所有按鍵功能。具體操作與 WINDOWS 系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算器相同。但由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以程序框圖不夠簡(jiǎn)化，使用比較繁瑣，但不

14、影響使用。LabVIEW 由于 LABVIEW 能夠?yàn)橛脩?hù)提供簡(jiǎn)明、直觀、易用的圖形編輯方式，能夠?qū)⒎爆崗?fù)雜的語(yǔ)言編程簡(jiǎn)化成以菜單提示方式選擇功能，與傳統(tǒng)的語(yǔ)言比較，LabVIEW 圖形編輯方式能夠節(jié)省程序的開(kāi)發(fā)時(shí)間。在不久的將來(lái)，人們可以LabVIEW 設(shè)計(jì)的計(jì)算器計(jì)算LabVIEW 有硬件的支撐，LabVIEW 很多作用都無(wú)法實(shí)先。第16頁(yè) 共 18 頁(yè)吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)致謝這次在老師和同學(xué)的幫助下完成了本次設(shè)計(jì)。再次感謝為我提供幫助的老師和同 第17頁(yè) 共 18 頁(yè)吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn). J. ,2005(6):10-13.,基于LabVIEW J.,2008,(24):135-136.馬銀平，宣亮亮，彭如基于 LabVIEW 的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)電子元器件應(yīng)用1110期夏俊芳， 周勇， 張平華. 基于虛擬儀器技術(shù)的排種器漏播檢測(cè)技術(shù)J. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,27(4):540-544.劉雁征，滕光輝虛擬儀器技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及趨勢(shì)J.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004(35):81-86.J.,2003(1):40-43.,北京