Labview电子时钟设计课程设计.doc

安阳师范学院课程实践报告书

课题：虚拟仪器程课程实践
——电子时钟课程设计

作　　者
系（院） 物理与电气工程学院
专　　业 电气工程及其自动化
年　　级
学　　号
指导教师
日　　期

目录
1 . LABVIEW简介 2
2 .总体设计 3
2.1 时钟显示的结构 3
2.2设计总思路 3
3 . 软件设计 4
3.1获取时间的各整型数据 5
3.2提取数字的各位 5
3.3 七段布尔显示控件编码 6
3.4 译码、布尔显示数字 6
4. 程序调试 8
总 结 9
附 录 9
程序框图前面板 10
程序面板程序框图 10

1.LabVIEW简介
LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。与 C和BASIC一样，LabVIEW也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库。LabVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储等等。LabVIEW也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序（子VI）的结果、单步执行等等，便于程序的调试。
LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而 LabVIEW 则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。VI指虚拟仪器，是 LabVIEW 的程序模块。
  LabVIEW 提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。用户界面在 LabVIEW 中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。这就是图形化源代码，又称G代码。LabVIEW 的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图代码。LabVIEW的特点如下：
u 编程简单；
u 开发周期短；
u 高效性；
u 开放性；
u 自定义性；
u 性价比高，能一机多用。

2.1 时钟显示的结构
本课题要求设计一个数字时钟。通过获取电脑的系统时间，并分离出给数字，在通过布尔显示显示。数字的显示主要是7个长条的布尔显示组成，原理与7段数码管相似。7段数码管显示不同的数字主要通过其7个布尔不同的真假值控制，将0-9对应的7段布尔显示值依次存入一个布尔数组里，只需提取此数组的不同段即可让其显示不同的值，如显示“0”提取数组的0-6位分别赋值给7段布尔显示。

2.2设计总思路
首先创建子VI，

2-1图

因为七段断码要显示0~9个数字，要用条件结构加9个分支。后面板图像如下图：

2-2图
3.1获取时间的各整型数据
获取时间的控件可以获取的信息有：当前时间的，时、分、秒、等，取得的值为整型数据，利用除数取余即可分离个位、十位。

3-1图

软件中获取日期/时间（秒）控件从计算机系统中自动提取时间，并转换成日期、时间等，控件图如下：

图3-2
3.2提取数字的各位
通过除10取余便可得到个位，商为十位，以此方法也可求出年的各个数字，如下图：

图3-3
3.3 七段布尔显示控件编码
取出各位数字后，并不可直接显示，要通过统一编码规范显示的格式，这样才能显示各位数，首先先把编码的排序按如下各段排序：

图3-4
0、1、2、3、4、5、6分别对应着七段布尔显示控件，要显示“0”时0~6的赋值分别为：1 1 1 1 1 1 0（1代表真，0为假），显示其他数字也是按此做法的。

3.4 译码、布尔显示数字
要显示数字时，只需将数字乘以7，再将乘积的值作为索引在那存放真值的数组里寻找对应显示的七个布尔显示控件的值。如显示‘2’，则从数组的第2*7=14位开始，依次取出7个（分别代表着七个布尔的真值），其他也同理。因为七段显示布尔已做成簇。Labview表达如下：

3-5图

四．程序调试
程序很容易上手，没有C语言那么复杂的语法等，图形界面让人更直观的对各部分进行操作。此课程设计重点及难点在于布尔显示数字，开始时感觉其数据量非常大，由于簇的和子VI的特点使得程序的复杂性大大降低，而且程序更加清晰。显示的主要借助于平时常用的数码管，它的显示原理就如本课程设计的要求是一样的，主要有统一的编码，显示时通过解码即可显示出数字。

总 结
Labview是一个很强大的软件，学好它很难，但学会就很简单，所以只要多做此类的程序就能做出一个好的labview程序。数字时钟功能很简单，实现起来也很简单，但要做得美观、简洁却不那么容易。比如让其显示更多生动的字体，在一个小窗口里实现更多的动画。
程序要实现丰富的内容及完美的界面主要还是要靠扎实的基础，掌握各控件的使用及各类型的模块间的转换。本来把本次课程设计的界面显示做成各种字体的，但由于时间及能力的关系，没有做得更好。

附 录
程序框图前面板

程序面板程序框图