labview课程设计

1、河南工学院学生课程设计实验课程名称LabVIEW虚拟仪器程序设计及应用实验工程名称交通灯限制系统系、部 计科系 年级14 专业班级 计应用142班学 生姓名 惠海朋 学 号 141010226实验时间 2021.01.05总成绩教师签名张亚华1.设计任务和性能指标1.1设计任务2.设计方案2.1任务分析2.2方案设计3.系统整体设计3.1前面板设计3.2程序框图设计4.系统详细设计4.1前面板4.1.1红绿灯及倒计时显示4.1.2限制器4.1.3手动调节4.2程序框图设计4.2.1自动限制模块4.2.2手动限制模块4.2.3数码管显示模块5.系统测试及仿真6.心得体会7.参考文献附录目录错误!

2、错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.未定义书签.1. 设计任务和性能指标1.1设计任务设计一个VI程序,满足一下要求：1. 东西、南北两个方向各设一组红绿灯及计时数码管.2. 两方向绿灯时间均为2060秒可调.3. 绿灯转红灯之间亮黄灯3秒,绿灯转黄灯前闪烁3秒4. 红、黄、

3、绿灯时间倒计时显示.5. 另加限制器,设置红、黄、绿灯及倒计时显示.6. 限制器加手动功能.2. 设计方案2.1任务分析设计出一个前面板显示交通灯的界面以及数字倒计时的显示, 在限制器 上面可以对自动和手动进行转换操作, 通过while循环来实现对红绿灯的切 换和灯亮时间的限制,用计时器来设置闪烁.2.2方案设计采用簇、LED灯、数码管显示程序以及输入和显示控件组成整个系统的 总体设计控件,整体放在一个 while循环之中以维持系统的不问断运行,用 簇来实现对数码管、限制器、手动调节的封装,使之更加简洁,使用起来更 方便；用条件结构实现手动和自动限制的切换,在自动限制中,采用平铺时 顺序结构来

4、进行两个方向的红绿灯的限制和显示；用定时器来实现红绿灯的 闪烁以及灯亮的时间的限制,通过调用数码管显示子程序来完成数码管上特 定数字的显示；在手动限制中,采用条件结构来将东西方向的红绿灯和南北 方向的红绿灯的限制分开来分别执行； 数码管显示程序由八个LED灯和一个 特定编码的数组组成,通过一个索引来显示特定的数字.3. 系统整体设计3.1前面板设计前面板由三局部组成,分别是红绿灯和倒计时显示、限制器和手动调节, 其中红绿灯和倒计时显示分别显示南北方向和东西方向的红绿灯和倒计时； 限制器那么显示南北方向和东西方向的红绿灯以及倒计时时间；手动调节由南北向和东西向两个时间调节旋钮和手 /自动以及南北

5、/东西绿两个开关手柄 组成,时间调节旋钮用丁限制倒计时等待的时间；手/自动开关用丁切换手动和自动运行,南北/东西绿用丁在手动限制的情况下的绿灯之间的切换.3.2程序框图设计程序框图由三大局部组成,分别是自动限制模块、手动限制模块以及数 码管显示模块三局部组成.自动限制模块也是本系统的重点模块,用丁正常 的显示红绿灯的亮灭以及倒计时显示和时间限制；手动限制模块届丁处理交 通事故时临时进行切换为手动限制红绿灯的亮灭,手动限制模块乂分为了两 局部,一局部用丁限制南北方向的绿灯亮灭,另一局部用丁限制东西方向的 绿灯的亮灭；数码管显示模块由八个 LED灯组成一个特定的簇,再由一个特 定编码的数组和一个显

6、示数字的索引输入控件组成.4. 系统详细设计4.1前面板4.1.1红绿灯及倒计时显示红绿灯由三个LED灯组成,分别对其颜色进行设置,最上面的为红 色,第二个为黄色,第三个为绿色,如图 4-1 ,在程序面板的局部连接 线路图如图4-2,倒计时显示由两个八段数码管组成的簇组成,对数字 的显示由数码管显示程序提供,界面如图4-3,在程序面板的调用如图4-4图4-1.Tllj图4-2南北向on图4-3图4-4J74.1.2限制器限制器是由两组红绿灯、两个数值显示控件组成的一个簇,设计的 较为简单,前面板如图4-5,在程序面板的调用如图4-6图5-5限制南北手-自动方向t3P>|图4-64.1.3

7、手动调节手动调节局部由两局部组成,在前面板仅有两个旋钮构成,如图4-7, 在程序面板局部由南北方向绿灯限制和东西方向绿灯限制组成,如图4-8、4-9图4-7图4-8图4-94.2程序框图设计4.2.1自动限制模块自动限制由一块顺序平铺式结构组成,如图 4-10、4-11、4-12, 首先是对手动旋钮的初始化,将初始值设置为20秒,然后是对两个方向 的红绿灯进行设置,南北方向设置为绿灯,东西方向设置为红灯,其他 灯均为灭的状态；通过一个for循环结构,将数码管显示以及灯亮灭的 时间进行设置,数码管显示调用的是数码管显示子程序,再与做好的八 段数码管簇进行连接,从而到达显示数字的目的；再用 for

8、循环结构来 设置绿灯亮闪烁的时间,再将时间在数码管上显示,后面的一次类推, 直到完成所有的限制设置功能.密4I密4I k oQJEJEIffiElSQ I?,* T： JI回 fill IL«画 H ia|图 4-124.2.2手动限制模块手动限制模块由两大部组成,分别是南北方向的绿灯限制模块和东 西方向的绿灯限制模块,如图4-13、4-14,在南北方向为绿灯时同时将 东西方向的红灯也点亮,从而到达一个方向是绿灯另一个方向是红灯的 效果,同理东西方向也是将一个方向设置为绿灯另一个方向设置为红灯.图 4-13图 4-144.2.3数码管显示模块数码管显示模块由两局部组成,一是数码管取个

9、位数值和十位数值, 二是数码管译码程序,如图 4-15是取值程序框图,4-16是译码程序框 图.南化向2希I一露东西向araj'Scdean图 4-165. 系统测试及仿真翻开系统前置面板点击运行,自动运行并且绿灯亮的时间为30秒的结果如图5-1,手动运行并且设置为东西方向绿灯亮的结果如图5-2,手动运行并且设置为南北方向绿灯亮的结果如图 5-3,黄灯闪烁3秒的结果如图5-4,绿灯闪烁 3秒的结果如图5-5.图6-2图5-1图5-3图5-43S +15 4525-R »图5-66. 心得体会通过本次的课程设计,在复习了之前学的理论知识的同时也使得我对原来所学的知 识又有了新的

10、理解,加深了自己的理解,同时也是一次很好的把理论知识转化为实践的时机. 这次课程设计不仅增强了我动手、思考和解决问题的水平, 还提升了综合运用所学知识的能力,增强了根据课程需要选学参考资料,查阅手册、图表和文献资料的自学水平.最后,我熟悉到做任何事都应该态度要端正,作风要严谨.对数字电路来说,逻辑性非常强,每一个环节都要弄得清清楚楚,有一点漏洞,结果都不可能出来.7. 参考文献1 LabVIEW虚拟仪器程序设计及应用人民邮电出版社孙秋野、吴成东、黄博楠编著2 LabVIEW8.20程序从入门到精通活华大学出版社陈锡辉、张银鸿编著3 LabVIEW高级程序设计活华大学出版社杨乐平、李海涛、赵勇、杨磊、安雪涅编著4 LabVIEW8.2根底教程中国铁道出版社赵晨光、魏丽、郭涛、雷震山编著5