【毕业论文】基于LabVIEW的多功能秒表设计(计时器+倒计时+节拍器+日历+时钟)

第II页基于LabVIEW的秒表设计摘要数字式秒表是一种常用的计时工具，广泛用于各种比赛以及各类实验测量中。随着生活节奏的加快，人们时间观念的加强，各种计时器已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，并且人们已经不能满足于单一的某一种功能了。而如何在秒表的基础上，根据人们生活的需要增加相应的功能以方便人们的生活，便成为秒表设计方面的重点。我基于LabVIEW设计的的秒表，具有秒表计时器、倒计时器、节拍器、时钟和闹钟的功能。其具有界面美观，简单易用，功能强大，精确度高等特点。此秒表的所有功能均可以独立运行，互不干扰，具有很好的用户体验。关键词：秒表，计时，LabVIEW第III页StopwatchdesignbasedonLabVIEWAbstractDigitalstopwatchisacommonlyusedtoolfortiming.Itiswidelyusedinvariouscompetitionsandavarietyofexperimentalmeasurements.Withtheacceleratedpaceoflifeandthestrengtheningoftheconceptoftime,varietytimerhasbecomeanindispensablepartofeverydaylife,andithasbeenunabletomeetonasinglefeatureofacertainkind.Ithasbecomethefocusofthestopwatchdesignthathowtoaddthecorrespondingfunctionaccordingtotheneedsofpeople'slivesbasedonthestopwatchtoconveniencetopeople'slives.StopwatchwitchIdesignedbasedonLabVIEW,iswithastopwatchtimer,countdowntimer,metronome,clockandalarmfunctions.Ithasabeautifulinterface,easytouse,powerful,highprecisioncharacteristics.Thisstopwatch’sallfunctionscanberunindependently,meanscanwithoutdisturbingeachother,andwithgooduserexperience.Keywords:stopwatch,timer,LabVIEW第IV页目录1.绪论............................................................11.1引言.......................................................11.2虚拟仪器的概念及特点.......................................11.2.1虚拟仪器.............................................11.2.2虚拟仪器的特点.......................................12.图形化编程和LabVIEW............................................22.1图形化编程简介.............................................22.2LabVIEW简介...............................................22.2.1前面板...............................................22.3.2程序框图.............................................23.秒表介绍及程序设计...............................................33.1概述.......................................................33.2秒表的发展.................................................33.3秒表的功能设计.............................................53.3.1.正计时...............................................53.3.2倒计时...............................................63.3.3.节拍器...............................................63.3.4.时钟与闹钟...........................................64.程序实现........................................................74.1秒表计时器.................................................7第V页4.1.1流程图...............................................74.1.2程序设计.............................................84.2倒计时器..................................................214.2.1流程图..............................................214.2.2程序设计............................................224.3节拍器....................................................254.3.1流程图..............................................254.3.2程序设计............................................264.4时钟及闹钟................................................284.4.1流程图..............................................284.4.2程序设计............................................28总结.............................................................31致谢.............................................................33第页11.绪论1.1引言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。1.2虚拟仪器的概念及特点1.2.1虚拟仪器LabVIEW程序又称虚拟仪器，即VI，其外观和操作均模仿现实仪器，如示波器和万用表。每个VI都使用函数从用户界面或其它渠道获取信息输入，然后将信息显示或传输至其它文件或计算机。1.2.2虚拟仪器的特点根据概念创建者美国国家仪器公司（NationalInstruments）的定义，虚拟仪器（英语：Virtualinstrumentation）技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。只有同时拥有高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分，才能充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色的集成这四大优势。第页22.图形化编程和LabVIEW2.1图形化编程简介图形化的程序语言，又称为“G”语言。使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程图或框图。它可以增强你构建自己的科学和工程系统的能力，提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率。2.2LabVIEW简介双击LabVIEW快捷图标，出现启动画面，打开一个新的LabVIEW程序，可以看到它由两个面板组成。第一个是前面板窗口；第二个是后面板窗口。2.2.1前面板前面板由输入控件和显示控件组成。这些控件是VI的输入输出端口。输入控件模拟仪器的输入装置，为VI的程序框图提供数据。显示控件模拟仪器的输出装置，用以显示程序框图获取或生成的数据。2.3.2程序框图前面板创建完毕后，便可使用图形化的函数添加源代码来控制前面板上的对象。程序框图是图形化源代码的集合，图形化源代码又称G代码或程序框图代码。前面板上的对象在程序框图中显示为接线端。第页33.秒表介绍及程序设计3.1概述秒表是一种常用的测时仪器。又可称机械停表。由暂停按钮、发条柄头、分针等组成。它是利用摆的等时性控制指针转动而计时的。在它的正面是一个大表盘，上方有小表盘（图1．4－2)。秒针沿大表盘转动，分针沿小表盘转动。分针和秒针所指的时间和就是所测的时间间隔。在表正上方有一表把，上有一按钮。旋动按钮，上紧发条，这是秒表走动的动力。用大拇指按下按钮，秒表开始计时；再按下按钮，秒表停止走动，进行读数；再按一次，秒表回零，准备下一次计时。秒表的精度一般在0．1－0．2秒，计时误差主要是开表、停表不准造成的。而使用labview制作的秒表，其精确度可达到1毫秒。3.2秒表的发展原始人凭天空颜色的变化、太阳的光度来判断时间。古埃及发现影子长度会随时间改变，发明日晷在早上计时，他们亦发现水的流动需要的时间是固定的，因此发明了水钟。古代中国人亦有以水来计时的工具——铜壶滴漏，他们亦会用烧香计时。将香横放，上面放上连有钢珠的绳子，有报时功能。中国古代烧香的闹钟。除了用水流来计时外，中国古代民间亦有利用燃点线香来计量时间。龙舟报时更香就是利用烧香来计时的仪器，它更设有定时响闹的作用。龙舟上挂了数条两端系著金属球的幼线，线下放了燃著的香。每隔第页4一段时间，香便会烧断一条线子，当金属球跌进下面的盛器时，便会发出报时响闹。这种烧香时计最早见于宋代（公元12世纪中叶）的文献中。用更香来计算时间的精度不高，但由于它简单易行，极之适合民间使用，所以曾经十分流行。据文献记载有些更香可燃烧一画夜，有些甚至可以燃烧至一个月。此更香是根据文献及示图复原，没有原物传世。1088年，宋朝的科学家苏颂和韩工廉等人制造了史上首座以水力作自动化机械操作的水运仪象台，它是把浑仪、浑象和机械计时器组合起来的装置。1276年，中国元代的郭守敬制成大明灯漏。它是利用水力驱动，通过齿轮系及相当复杂的凸轮结构，带动木偶进行“一刻鸣钟、二刻鼓、三钲、四铙”的自动报时。自宋起，十二时辰分初正即廿四小时系统，一刻即今天的十五分钟，其准确度较德国之桌钟早三百多年。1283年在英格兰的修道院出现史上首座以砝码带动的机械钟。13世纪意大利北部的僧侣开始建立钟塔（或称钟楼），其目的是提醒人祷告的时间。1360年詹希元创制“五轮沙漏”，以齿轮、时刻盘合成16世纪中在德国开始有桌上的钟。那些钟只有一支针，钟面分成四部分，使时间准确至最近的十五分钟。1657年，惠更斯发现摆的频率可以计算时间，造出了第一个摆钟。1670年英国人威廉·克莱门特（WilliamClement）发明锚形擒纵器。