1、LabVIEW程序設計基礎實驗報告實驗題目：一位七段數碼管顯示專業：應用電子技術教育（師范）年級班別：13 級2班組員姓名：指導教師：向英二級學院：電子與信息學院二一六年三月三十一日一位七段數碼管顯示【實驗目的】1. 認識七段數碼管并學習七段數碼管的工作原理；2. 學習在 NI ELVIS II 硬件實驗平臺，并通過 LabVIEW程序控制數碼管顯示的數字。3. 學會使用 NI ELVIS II 的軟件驅動、連接 NI ELVIS II 實驗平臺、編寫 LabVIEW程序。【實驗原理】利用 NI ELVIS II 硬件實驗平臺，采用元器件搭建硬件電路，編寫 LabVIEW 程序框圖與前面板控制

2、窗口， 然后運行程序以實現采用自動與手動兩種方式在數碼管上顯示數字的現象。1. 了解數碼管結構：圖 1 一位七段數碼管結構圖2數碼管原理及接線原理：每個數碼管的有 8 個段： a、b、c、 d、e、f 、g、h（h 是小數點），都分別連到對應的 P0-P7，8 個數碼管分別由 8 個選通信號 P0-P7 來選擇。本實驗采用共陰極的七段數碼顯示器， 將七段數碼顯示器的陰極連在一起， 為了不讓數碼管被意外燒掉，將abcdefgh 七段數碼管分別通過100的上拉電阻接入原型實驗平臺中的數字 I/O 口， a 接口接入上端數碼管， b 接口接入右上端數碼管， c 接口接入右下端數碼管， d 接口接入下

3、端數碼管， e 接口接入右下端數碼管， f接口接入右上端數碼管。 當需要哪一段數碼管發亮時， 只需在 LabVIEW的程序控制中輸入高電平 1 即可。2. 數碼管硬件接線原理圖。圖 2 一位七段數碼管連接圖圖 3 一位七段數碼管真值表【實驗所需元器件】所需元器件與器材：表 1 建立數碼管顯示電路的器件序號名稱數量主要用途1電阻（ 100）8 個限流2七段數碼管1 個顯示3面包線若干連接電路4NI ELVIS II1作主板硬件實驗平臺5電腦1編程【實驗步驟】一、搭建硬件電路：圖 4 七段數碼管硬件連接圖二、設計程序流程圖開始運行配置 DAQ數字通道手動顯示是否選擇數字循環顯示數字寫入 DAQ數字

4、輸出數碼管顯示對應數字否是否停止程序是關閉 DAQ結束圖 5 七段數碼管程序流程圖設計思路的是利用應用數碼管顯示數字，采用兩種方式控制輸入顯示，每位顯示的數字由實驗者通過各自的數字輸入框控制輸入0-9 的數值， 各位數字的顯示間相互獨立，互不影響。三、編寫 LabVIEW程序搭建好硬件電路，接著進行軟件的設置。通過NI ELVIS II電腦軟件平臺上通過編輯 LabVIEW程序，完成控制數碼管顯示數字的程序。四、設計詳情1. 前面板設計在工程的前面板中，我們先對其外觀進行簡單的設計， 讓其看起來比較順眼。可如下設計：圖 6 前面板設計在畫圖的過程中，單擊鼠標右鍵在布爾整體控件中找到：數值顯示控

5、件，同時也可找到，找到停止按鈕，放置在前面板之中，并進行一定的前面板的布局， 添加相應的標簽轉換某些功能， 使用有色邊框進行前面板的美化， 讓其看起來更加人性化與美觀。 前面板包括數字顯示框和數字設定框，數字顯示框顯示六位數字，每位數字下對應一個數字設定框。在每個數字設定框內隨意輸入一位 0 到 9 之間的數字，各數字間相互獨立， 然后按下運行按鈕時，顯示框中將顯示出設定的數字。2. 程序框圖設計在設置完前面板后，可對程序框圖面板進行邏輯設計。在默認 0 時，整體設計如下：圖 8 程序框圖設計利用“ DAQ助手”的數字輸出控制一位七段數碼管的顯示，采用發光二極管的共陰極顯示器， 采用布爾量數組

6、分別控制一位七段數碼管每一段的亮滅，從而達到手動顯示和循環顯示出“0-9 ”數值的不同效果。2.1 程序框圖具體設計步驟：（ 1） WHILE循環結構（ ）：重復執行內部的子程序框圖，直到條件接線端 （輸入端）接收到特定的布爾值。連線布爾值至 While 循環的條件接線端。 右鍵單擊條件接線端，在快捷菜單中選擇真 (T) 時停止或真 (T) 時繼續。也可連線錯誤簇至條件接線端，右鍵單擊條件接線端，在快捷菜單中選擇真 (T) 時停止或真 (T) 時繼續。 While 循環至少執行一次。在 While循環的邊框上單擊鼠標右鍵彈出的快捷菜單可實現While 循環與 For 循環以及定時循環結構的互換

7、。圖 1-1（ 2）條件結構（）：位于“函數”選板的“編程”“結構”子選板上。條件結構包括一個或多個子程序框圖、 分支、結構執行時， 僅有一個子程序框圖或分支執行。連線至選擇器接線端的值可以是布爾、字符串、整數、枚舉類型或錯誤簇，用于確定要執行的分支。右鍵單擊結構邊框，可添加或刪除分支。通過標簽工具可輸入條件選擇器標簽的值，并配置每個分支處理的值。注：總共要設計 0-9 個條件結構的配置， 默認 0 配置的命名不用修改， 只需要在里面添加功能就行。（ 3 ） DAQmx創 建虛 擬 通道 (VI)（）：DO數字輸出，創建單個或多個虛擬通道， 并將其添加至任務。該多態 VI 的實例分別對應于通道

8、的 I/O 類型（例如，模擬輸入、數字輸出或計數器輸出） 、測量或生成操作（例如，溫度測量、電壓測量或圖 1-2事件計數）或在某些情況下使用的傳感器（例如，用于溫度測量的熱電偶或RTD）。（ 4） DAQmx寫入（數字 1D 布爾1 通道1 采樣）（）：該節點用于將采集的數據寫入指定的任務或虛擬通道。與 DAQmx讀取 VI 節點類似，它相當于讀取的逆過程。它是一個多態 VI ，在包含單個數字輸出通道的任務中，寫入單個布爾值采樣。通道可包含一個或多個數字線。圖 1-3（ 5）選擇（）：比較函數，依據 s 的值，返回連線至 t 輸入或 f 輸入的值。 s 為 TRUE時，函數返回連線至 t 的值

9、。 s 為 FALSE時，函數返回連線至f的值。（ 6）商與余數（）：計算輸入的整數商與余數。（ 7）或（）：計算輸入的邏輯或。兩個輸入必須為布爾值、數值值或錯誤簇。如兩個輸入都為 FALSE，則函數返回 FALSE。否則返回 TRUE。（ 8）按名稱接觸捆綁（）：返回指定名稱的簇元素。圖1-42.2 排錯檢查執行運行，找出有標注感嘆號的或者紅色線的地方，在設計不適當的地方進行修改，直至修改到能完成所需要的功能為止。【心得與體會】通過這個實驗讓我深刻利用七段數碼管的特性去了解和熟悉 NI ELVIS原型實驗板上的數字 I/O 通道和 LED通道，更進一步體現 USBNIELVIS平臺在電子領域

10、的強大與便利。我參照實物圖接好電路，將一位七段數碼管模塊的<0.7>接入面包板的DIO<0.7> 端口，啟動運行LabVIEWLED數字顯示程序，所有步驟都完成后與 NI ELVIS II平臺上的數碼顯示管進行通信，在前面板上選擇“自動檔”，觀察實驗結果， 接著再選擇 “手動檔”，輸入 0-9 任意數字，觀察實驗結果。在軟件上將模式調節到“自動模式” ，執行“運行（ RUN）”時則會在實驗箱上看到數碼顯示管顯示數字， 其顯示的數字為 “ 0-9 ”輪流顯示； 當將模式調節到 “手動模式”則可以實現0-9 任意數字的固定顯示。通過這次實驗， 讓我基本掌握了數碼管顯示的方法。采用 LabVIEW編程，掌握 Labview 軟件基本的使用技巧， 實現串口通信調試的方法， 了解 LabVIEW函數選板中串口通信節點（包括 VISA 配置串口節點、 VISA 寫入節點和