虚拟仪器课程设计报告

虚拟仪器课程设计报告

题    目：     简易计算器

专业班级：     自动化132

学生姓名：      牛磊     

学    号：       34      

指导教师：       张振利           

目录

一、设计实现的功能.....................................................................................................1

二、前面板设计 ............................................................................................. ............. 1

三、程序框图计........................................................................................................ ...2

 1、程序的原理框图..................................................................................................... 2

 2、运算变量的初始化................................................................................................. 4

 3、“+、-、*、/”四则运算........................................................................................... 5

 4、 输出运算结果........................................................................................................5

 5、退出操作..............................................................................................................  6

四、调试过程............................................................................................................... 6五、结论........................................................................................................................6

六、致谢 ......................................................................................................................7

七、参考文献 ...............................................................................................................8

1、设计实现的功能

    本次课程设计是基于LabVIEW所设计的计算器，目的是为了实现两个数之间的加、减、乘、除四则运算，达到简易计算器的功能。编程的思想是完成一种运算的完整过程是：输入第一个数，存储并显示 输入要进行运算的类型并存储   输入第二个数，存储并显示按“=”或则按其它运算符号“+、－、*、/”进行连续的运算时显示运算结果。本次课程设计是基于LabVIEW虚拟仪器系统开发与实践等原理与技术而设计的计算器，可以用来模拟真实计算器而进行一些简单的基本运算。

2、前面板设计

前面板是Labview的图形用户界面，在Labview环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，Labview提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即，控件和显示器。本程序中控件主要是按钮，显示器主要是文本显示。 首先，在前面板上建立一个簇，然后在簇中再建立布尔量，在前面板整齐排列放置16个确定按钮，将这16按钮的标签隐藏，然后修改这16个确定按钮的名字分别为：0～9十个数字、加、减、乘、除、等号和清零、。 前面板还包括一个文本显示控件用于显示计算的结果，通过改变显示控件的大小使之于计算器的大小相适应。计算器的前面板还有程序框图中while循环的停止按钮，当按钮按下时计算器停止工作退出到LabVIEW的编辑界面。 为了前面板的美观和防止按钮的移动，分别将前面板的各个按钮和文字进行组合和对前面板进行装饰，装饰采用修饰中的平面框。如下图所示：

三、程序框图设计

    利用所学虚拟仪器知识，应用labview软件设计一个能实现加减乘除功能的计算器。

提高使用labview设计项目的能力！ 该设计采用模块化编程思想，从而使整个项目更加的简洁明了，直观大方，利于阅读。

    总体上可分为以下几个模块：

(1)数值输入模块：主要实现的功能就是数值的键入

(2)按键模块：这个模块包括2个部分，输入数按键，运算符按键

(3)数值显示模块：该模块主要功能就是数值的键入显示以及数值的输出显示。 

(4)清除返回模块:该模块主要的功能就是当用户发现输入错误数据时，使用该功能就能退出，从而节约了时间以及提高了计算效率。 

1、程序的原理框图

程序的原理框图

整体程序框图

2、运算变量的初始化

    在运行程序之前，首先对需要用到的变量进行初始化，在没有键按下的情况下，数值显示控件显示的是0。

运算变量的初始化

这些按键对应的是四则运算的符号

数字0--9的输入

   通过创建数组将数字0到9的按键与后面的“+、-、*、/”按键结合起来。

3、“+、-、*、/”四则运算

运算过程操作

     此部分程序可以实现基本的加减乘除简单计算功能。

4、输出运算结果                 

输出运算结果

          实现最终的运算结果，以加法为例，如图所示。

5、退出操作

退出操作

 程序结束，将C输入到while循环的停止键上

四、调试过程

   调试中的问题:

1、  运行程序后，进行简易的加减乘除运算后，程序无法正常退出的问题。

解决办法：经过网上查阅资料和同学的探讨，以及不断的尝试，终于找到了解决问题的方法：将清除键（C）输入到停止键上。当程序运行时，只要按一次“C”即可推出程序。

2、  程序中“+、-、*、/”按键错乱，导致程序运行后计算结果错误的问题。

解决方法：由于程序中的数字，运算等按键较多，可能造成连线的错乱，通过反复的比对和纠正，最后使得连线完全正确，计算结果无误。

    调试结果：本次课程设计基于Labview虚拟仪器系统开发与实践等原理与技术而设计的计算器，可以进行实现两个数之间的加、减、乘、除四则的基本运算。

五、结论

    通过此次对虚拟仪器系统开发实践的课程设计，使我初步了解虚拟仪器系统开发的过程，能够在学习与工作中应用虚拟仪器技术开发一些简单的仪器及系统。经过调试，此次设计的简易计算器可以实现实物计算器具有的一般功能。LABVIEW对于初学者比较容易理解接受，用LABVIEW设计的程序调理分明，具有很强的逻辑。即使在不深入学习的情况下，也可以实现一些简单的设计。还可以根据用户自己的需要添加一些特有的功能，这是比实物的计算器更高明的地方的。但是，由于虚拟仪器的局限，使得用户在一些情况下没有实物用着方便，使用LABVIEW必须在准备好的环境下才能使用。 

    总之，由于LABVIEW能够为用户提供简明、直观、易用的图形编辑方式，能够将繁琐复杂的语言编程简化成以菜单提示方式选择功能，与传统的语言比较，LABVIEW图形编辑方式能够节省程序的开发时间。在不久的将来，人们可以LABVIEW设计的计算器计算出任何问题，在实现基础运算的条件下，只需要选择运算的路径，届时使用虚拟仪器一定会成为社会的主流。

6、致谢

    这次课程设计得到了老师和同学的帮助，感谢他们帮助我地完成一个课题，并在这个过程当中，给予我一些机会，使我能够更多学习一些实践应用知识，增强了我实践操作和动手应用能力，提高了思考的能力。感谢在整个设计期间给予过我帮助的伙伴们，使我的课程设计地完成了。正是因为有了你们的帮助，才让我不仅学到了本次课题所涉及的新知识，更让我感觉到了知识以外的东西。最后，感谢所有在这次设计中给予过我帮助的人。再一次真诚地表示感谢你们！

7、参考文献

[1] 高聪杰,李松岩.基于Labview的信号输出与数据采集系统[J].数采与监测,2008,(24):135-136.

[2]　马银平，宣亮亮，彭如．基于LabVIEW的数据采集系统分析与设计《电子元器件应用》2009年第11卷第10期

[3] 夏俊芳，周勇，张平华.基于虚拟仪器技术的排种器漏播检测技术[J].华中农业大学学报,2008,27(4):540-544.

[4]　刘雁征，滕光辉．虚拟仪器技术在设施农业中的应用现状及趋势[J].华中农业大学学报,2004(增刊35):81-86.

[5] 陈秀清.关于虚拟实验室的建设[J].福建广播电视大学学报,2003(1):40-43. 

[6]杨乐平,李海涛.北京Labview高级程序设计[M].北京:清华大学出版社,2003.1-350.