基於虛擬儀器技術的多功能電子時鐘設計
設計題目： 多功能電子時鐘
班級學號
姓名指導教師
摘要本次設計是基於labview來設計乙個多功能電子時鐘，這個電子時鐘具有計時、定時以及簡單計算的功能。本次設計運用事件結構、條件結構、順序結構以及層疊式順序結構等實現具體的多功能電子時鐘。
關鍵詞：虛擬儀器 labview 多功能電子時鐘
abstract
this design is thedesign of an electronic clockbased on labview,theelectronic clockwith timer,timing and****** design usingthe event structure,condition of structure,sequence structureandstacked sequence structureto achievespecific electronicclock function.
keywords:virtual instrument labview electronic clock
目錄一、虛擬儀器及labview的介紹 5
1.1 虛擬儀器概述 5
1.2 labview簡介 5
1.3虛擬儀器的定義 6
1.4 labview 特點及發展 6
1.5 labview的應用領域 7
二、設計思路 8
三、前面板設計 9
四、程式設計 11
4.1時間顯示模組 11
4.1.1 時鐘及日期顯示 11
4.1.2 時間段顯示 12
4.1.3 星期的顯示 13
4.1.4 鬧鐘模組 13
4.2簡易計算器程式設計模組 14
4.2.1數字0~9的輸入 14
4.2.2 加減乘除的運算 15
4.2.3 等於號程式的程式設計 16
4.3轉換控制項設計 17
五、結論分析與改善 18
六、心得體會 19
七、參考文獻 20
1.1 虛擬儀器概述
測量儀器發展至今，大體經歷了四代歷程，即模擬儀器、分立元件式儀器、數位化儀器和智慧型儀器。
由於微電子技術、計算機技術、通訊技術、網路技術的高度發展及其在電子測量技術與儀器上的應用，新的測試理論、新的測試方法、新的測試領域以及新的儀器結構不斷出現，在許多方面已經突破了傳統儀器的概念，電子測量儀器的功能和作用已經發生了質的變化，其中計算機處於核心地位，計算機軟體技術和測試系統更緊密地結合成乙個有機整體，導致儀器的結構、概念和設計觀點等也發生了突破性的變化。在這種背景下，美國國家儀器公司（national instruments）在20世紀80年代最早提出虛擬儀器（virtual instrument）的概念，同時推出了用於虛擬儀器開發的工程軟體包labview。ni公司宣稱「the software is the instrument」，即「軟體就是儀器」。
在這裡，計算機是虛擬儀器的核心裝置，該儀器的功能是通過軟體**實現的。它將傳統儀器由硬體電路實現的資料分析處理與顯示功能，改由功能強大的計算機來執行，所以計算機是其核心；當計算機與適當的i/o介面裝置配置完畢，虛擬儀器的硬體平台就被確定，此後軟體就成為儀器的關鍵部分，這也是「軟體就是儀器」之說的來由。這意味著只要按照測量原理，採用適當的訊號分析技術與處理技術，編制某種測量功能的軟體就可構成該種功能的測量儀器。
1.2 labview簡介
labview（laboratory virtual instrument engineering）是一種圖形化的程式語言，它廣泛地被工業界、學術界和研究實驗室所接受，視為乙個標準的資料採集和儀器控制軟體。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的介面使得程式設計及使用過程都生動有趣。
圖形化的程式語言，又稱為「ｇ」語言。使用這種語言程式設計時，基本上不寫程式**，取而代之的是流程圖。它盡可能利用了技術人員、科學家、工程師所熟悉的術語、圖示和概念，因此，labview是乙個面向終端使用者的工具。
它可以增強你構建自己的科學和工程系統的能力，提供了實現儀器程式設計和資料採集系統的便捷途徑。使用它進行原理研究、設計、測試並實現儀器系統時，可以大大提高工作效率。
像許多重要的軟體一樣，labview提供了windows、unix、linux、macintosh的多種版本。
1.3虛擬儀器的定義
虛擬儀器（virtual instrument）是基於計算機的儀器。在計算機和儀器的密切結合是目前儀器發展的乙個重要方向。粗略地說這種結合有兩種方式，一種是將計算機裝入儀器，其典型的例子就是所謂智慧型化的儀器。
隨著計算機功能的日益強大以及其體積的日趨縮小，這類儀器的功能也越來越強大，目前已經出現含嵌入式系統的儀器。另一種方式是將儀器裝入計算機。以通用的計算機硬體及作業系統為依託，實現各種儀器功能。
虛擬儀器主要是指這種方式。虛擬儀器是基於通用計算機的測試、測量和控制系統，由於能充分利用計算機的軟硬體資源，因此虛擬儀器具有功能強大、結構靈活和價效比高等特點，可在很大範圍內替代傳統儀器。虛擬儀器通常具有乙個或多個友好的虛擬面板（人機介面），使用者可通過虛擬面板很方便地進行操作。
使用者可對虛擬儀器的功能和用途進行定義、組合和擴充套件，從而更快、更省和更方便的解決測試、測量和自動化的應用問題。
下面的框圖反映了常見的虛擬儀器方案。
虛擬儀器由通用儀器硬體平台（簡稱硬體平台）和應用軟體兩大部分組成。
1.4 labview 特點及發展
虛擬儀器研究的另乙個問題是各種標準儀器的互連及與計算機的連線。目前使用較多的是ieee488 或 gpib協議。未來的儀器也應當是網路化的。
labview（laboratory virtual instrument engineering workbench）是一種圖形化的程式語言的開發環境，它廣泛地被工業界、學術界和研究實驗室所接受，視為乙個標準的資料採集和儀器控制軟體。labview整合了與滿足 gpib、vxi、rs-232和 rs-485 協議的硬體及資料採集**訊的全部功能。它還內建了便於應用tcp/ip、activex等軟體標準的庫函式。
這是乙個功能強大且靈活的軟體。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的介面使得程式設計及使用過程都生動有趣。
利用 labview，可產生獨立執行的可執行檔案，它是乙個真正的32位/64位編譯器。像許多重要的軟體一樣，labview提供了windows、unix、linux、macintosh的多種版本。
它主要的方便就是，乙個硬體的情況下，可以通過改變軟體，就可以實現不同的儀器儀表的功能，非常方便，是相當於軟體即硬體！現在的圖形化主要是上層的系統，國內現在已經開發出圖形化的微控制器程式設計系統（支援32位的嵌入式系統，並且可以擴充套件的），不斷完善中(大家可以搜尋 cpuview 會有更詳細資訊；）
1.5 labview的應用領域
labview有很多優點，尤其是在某些特殊領域其特點尤其突出。
測試測量：labview最初就是為測試測量而設計的，因而測試測量也就是現在labview最廣泛的應用領域。經過多年的發展，labview在測試測量領域獲得了廣泛的承認。
至今，大多數主流的測試儀器、資料採集裝置都擁有專門的labview驅動程式，使用labview可以非常便捷的控制這些硬體裝置。同時，使用者也可以十分方便地找到各種適用於測試測量領域的labview工具包。這些工具包幾乎覆蓋了使用者所需的所有功能，使用者在這些工具包的基礎上再開發程式就容易多了。
有時甚至於只需簡單地呼叫幾個工具包中的函式，就可以組成乙個完整的測試測量應用程式。
除此之外，工業控制領域常用的裝置、資料線等通常也都帶有相應的labview驅動程式。使用labview可以非常方便的編制各種控制程式。
**：labview包含了多種多樣的數**算函式，特別適合進行模擬、**、原型設計等工作。在設計機電裝置之前，可以現在計算機上用labview搭建**原型，驗證設計的合理性，找到潛在的問題。
在高等教育領域，有時如果使用labview進行軟體模擬，就可以達到同樣的效果，使學生不致失去實踐的機會。
數字電子時鐘開題報告
參考文獻 1 林凌,李剛,丁茹,李小霞.新型微控制器介面器件與技術 m 西安 西安電子科技大學出版社,2005年.2 高偉.at89微控制器原理及應用 m 北京 國防工業出版社，2008年.3 蔡朝陽.微控制器控制實習與專題製作 m 北京 北京航空航天大學出版社,2006年.4 楊凌霄.微型計算機原...
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