LabVIEW虛擬儀器項目開發與實踐

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LabVIEW虛擬儀器項目開發與實踐

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內容描述

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本書是《LabVIEW虛擬儀器項目開發與管理》的升級版，共22章，包括基礎知識、虛擬儀器項目開 發方法以及項目管理和實踐。第1~6章為基礎知識，主要講解LabVIEW程序前面板設計、數據結構、程 序框圖、函數和錯誤處理等內容；第7~19章主要講解虛擬儀器項目開發方法，包括用於實際項目開發的 單循環和多循環程序框架、程序用戶界面擴展、數據類型擴展、代碼和程序結構擴展、數據存儲、數據庫 和麵向對象開發技術、網絡通信、信號與傳感器、數據採集和濾波等數字信號處理相關的內容；第20~22 章主要講解項目管理和實踐，包括項目管理理論和一些對實際項目開發的經驗總結，同時提供幾個實際 的工程案例作為參考。本書力求面向實際工程項目開發，並配有實際工程實例源碼和相關參考資料。
本書可作為LabVIEW虛擬儀器項目開發和管理人員的技術參考書，也可作為電腦、虛擬儀器和自 動化等專業的教材，或各類LabVIEW虛擬儀器項目開發和管理培訓的參考用書。

目錄大綱

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目 錄

第1章

緒 論 / 1

1.1　虛擬儀器與LabVIEW / 1

1.2　虛擬儀器開發環境的搭建 / 4

1.3 VI的開發與調試步驟 / 9

1.4　LabVIEW虛擬儀器項目開發 / 14

1.5　LabVIEW虛擬儀器項目管理 / 15

第2章

前面板設計 / 17

2.1 控件選擇 / 17

2.2 前面板設計總原則 / 21

2.3 前面板佈局 / 23

2.4 前面板文本和色彩 / 25

2.5 可見性和健壯性 / 27

2.6 對前面板進行裝飾 / 29

2.7 本章小結 / 31

第3章

基本數據類型和操作 / 32

3.1　基本數據類型 / 32

3.2　常規數據操作方法 / 38

3.3　數值 / 41

3.4　布爾 / 44

3.5　枚舉類型與下拉列表 / 46

3.6　路徑和字符串 / 47

3.7　數組、簇和矩陣 / 51

3.8　數組操作 / 54

3.8.1　數組的創建和初始化 / 55

3.8.2　索引數組元素 / 56

3.8.3　編輯數組 / 58

3.8.4 數組排序 / 59

3.8.5　其他數組操作函數 / 59

3.9 圖形和圖表 / 61

3.9.1　波形圖表和波形圖形 / 63

3.9.2　XY圖形 / 66

VI

LabVIEW虛擬儀器項目開發與實踐

3.9.3　二維和三維圖形 / 67

3.9.4 強度圖形和強度圖表 / 71

3.10　本章小結 / 73

第4章

基本程序結構 / 74

4.1　數據流驅動 / 76

4.2　順序結構 / 78

4.3　分支結構 / 80

4.4　循環結構 / 82

4.4.1　For循環和While循環 / 82

4.4.2　自動索引 / 84

4.4.3　移位寄存器 / 85

4.4.4　反饋節點 / 87

4.5　本章小結 / 89

第5章

函數、程序框圖和VI / 90

5.1 LabVIEW內置函數庫 / 90

5.2　VI的程序框圖 / 94

5.3　創建子VI / 98

5.4　為VI添加說明和幫助 / 102

5.5　可重入VI、遞歸VI和多態VI / 105

5.6　本章小結 / 108

第6章

錯誤處理 / 110

6.1　錯誤簇 / 110

6.2　錯誤捕獲 / 114

6.3　錯誤報告 / 118

6.4　錯誤處理 / 122

6.5　自定義錯誤處理 / 127

6.6　本章小結 / 130

第7章

擴展程序結構 / 131

7.1 事件結構 / 131

7.1.1 事件與事件結構 / 132

7.1.2 事件的靜態註冊和動態

 註冊 / 135

7.1.3 通知事件和過濾事件 / 139

7.1.4 用戶自定義事件 / 141

7.1.5 使用事件的註意事項 / 142

7.2 定時結構 / 144

7.2.1 定時循環結構 / 145

7.2.2 定時順序結構 / 152

7.3 禁用結構 / 153

7.4 元素同址操作結構 / 157

7.5 本章小結 / 159

VII

目　錄

第8章

單循環程序框架 / 160

8.1　輪詢 / 161

8.2　程序框架中的數據傳遞和功能全

 局量 / 162

8.3　經典狀態機 / 166

8.4　消息狀態機 / 169

8.5　隊列狀態機 / 173

8.6　事件狀態機 / 177

8.7　本章小結 / 183

第9章

多循環程序框架 / 185

9.1　多任務、多線程、多處理與多

 循環 / 186

9.2　變量控制多循環 / 189

9.3　同步多循環 / 192

9.3.1　事件發生函數控制

 多循環 / 193

9.3.2　通知器控制多循環 / 194

9.3.3　多個定時循環的同步 / 196

9.3.4　集合點控制多循環 / 199

9.4　異步多循環 / 200

9.4.1　生產者/消費者結構 / 200

9.4.2　大型多任務結構 / 205

9.5　模塊化的程序框架 / 211

9.5.1　多循環程序框架的

 模塊化 / 212

9.5.2　動態加載 / 217

9.6　本章小結 / 220

第10章

擴展用戶界面 / 222

10.1　自定義控件 / 222

10.2　XControl / 228

10.2.1　XControl的能力 / 228

10.2.2　XControl的屬性和方法 / 235

10.2.3　XControl的快捷菜單、尺寸

 和位置 / 236

10.3　菜單 / 239

10.3.1　主菜單 / 240

10.3.2　快捷菜單 / 243

10.4　工具欄和狀態欄 / 246

10.5　光標 / 250

10.6　多語言支持 / 251

10.6.1　導出/導入語言包 / 252

10.6.2　動態加載語言包 / 259

10.6.3　LCE工具包 / 261

10.7　本章小結 / 264

第11章

數據類型擴展與面向對象 / 266

11.1　自定義數據類型 / 266

11.2　面向對象編程 / 270

11.2.1　封裝 / 272

11.2.2　繼承 / 275

LabVIEW虛擬儀器項目開發與實踐

11.2.3　多態 / 279

11.2.4　LabVIEW類的開發和

 使用 / 281

11.3　本章小結 / 284

第12章

擴展程序代碼 / 286

12.1　簡化數學運算 / 286

12.1.1　公式節點和表達式節點 / 286

12.1.2 腳本節點 / 290

12.2　調用CIN / 292

12.2.1　指定參數類型和

 傳遞方式 / 293

12.2.2　創建C代碼 / 294

12.2.3　編譯代碼為LSB格式 / 296

12.2.4　加載、調試代碼 / 298

12.3　LabVIEW NXG中的C節點 / 301

12.4　Python節點 / 303

12.5　以編程方式控制VI / 304

12.5.1　VI Server程序 / 305

12.5.2　VI Scripting / 309

12.6　本章小結 / 312

第13章

代碼復用 / 314

13.1　OpenG和MGI代碼庫 / 314

13.2　調用DLL / 317

13.2.1 配置CLN / 318

13.2.2　調用自己開發的DLL / 322

13.2.3　調用硬件驅動或Win32

 API / 329

13.3　ActiveX和.NET組件 / 332

13.3.1　調用ActiveX / 332

13.3.2 調用.NET / 337

13.4　本章小結 / 340

第14章

數據存儲與表達 / 341

14.1　文件操作 / 341

14.1.1　文本文件 / 342

14.1.2　二進制文件 / 345

14.1.3　數據記錄文件和電子表格

 文件 / 347

14.1.4　配置文件 / 349

14.1.5　TDMS文件 / 351

14.1.6　XML文件 / 359

14.2　數據壓縮和加密 / 366

14.3　數據表達 / 369

14.4　本章小結 / 374

目　錄

第15章

數據庫 / 376

15.1　數據庫基礎 / 376

15.2　連接數據庫 / 381

15.2.1　使用DSN連接數據庫 / 381

15.2.2　使用UDL連接數據庫 / 382

15.2.3 增強數據庫程序的可移植
性 / 384

15.3　數據庫基本操作 / 386

15.3.1　創建、刪除數據表 / 386

15.3.2　操作數據記錄 / 389

15.4　數據庫高級操作 / 393

15.4.1　執行SQL語句 / 393

15.4.2　瀏覽數據記錄 / 398

15.4.3　使用存儲過程 / 401

15.5　數據庫工具函數 / 403

15.5.1　數據庫屬性信息 / 403

15.5.2　處理數據庫事務 / 406

15.5.3　使用文件保存數據 / 409

15.6　本章小結 / 410

第16章

網絡通信 / 411

16.1　網絡參考模型和通信協議 / 412

16.2　串口通信 / 416

16.3　藍牙和紅外 / 422

16.3.1　藍牙通信 / 423

16.3.2　紅外通信 / 425

16.4　TCP/IP與UDP / 427

16.4.1 TCP/IP / 427

16.4.2　UDP / 435

16.5　NI STM / 441

16.6　DataSocket / 445

16.7　FTP和SMTP / 451

16.7.1　FTP / 451

16.7.2　SMTP / 454

16.8　本章小結 / 456

第17章

信號與傳感器 / 458

17.1　信號 / 459

17.1.1　典型測試信號 / 463

17.1.2　常用噪聲和隨機信號 / 469

17.1.3　模擬波形 / 472

17.2　傳感器 / 474

17.2.1　溫度傳感器及典型數據

 採集程序 / 478

17.2.2　應變和力傳感器 / 482

17.2.3　位移傳感器 / 485

17.2.4　速度傳感器 / 488

17.2.5　毫米波雷達 / 493

17.2.6　工業相機與圖像採集 / 494

17.3　本章小結 / 498

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第18章

數據採集 / 500

18.1　信號的數字化 / 500

18.2　虛擬儀器數據採集 / 502

18.3　基於聲卡的信號採集（1D） / 507

18.4　圖像採集（2D） / 513

18.5　本章小結 / 519

第19章

濾波 / 521

19.1 濾波器基礎 / 521

19.2 傅里葉變換與頻率響應 / 525

19.3　FIR濾波器 / 538

19.3.1　移動平均濾波器 / 540

19.3.2　加窗Sinc濾波器 / 544

19.3.3　等紋波Parks-McClellan和

 窄帶插值FIR（iFIR）

 濾波器 / 551

19.4　IIR濾波器 / 553

19.4.1　基本IIR濾波器 / 557

19.4.2　經典IIR濾波器 / 567

19.5　非線性濾波器 / 578

19.6　逐點濾波 / 581

19.7　本章小結 / 587

第20章

虛擬儀器項目管理 / 589

20.1　項目生命周期模型 / 590

20.1.1　邊做邊改 / 591

20.1.2　瀑布模型 / 592

20.1.3　原型模型 / 594

20.1.4　增量迭代模型 / 595

20.1.5　螺旋模型 / 598

20.2 項目各階段 / 600

20.2.1　需求分析 / 600

20.2.2　設計 / 605

20.2.3　編碼 / 607

20.2.4　測試 / 609

20.2.5　升級維護和版本控制 / 614

20.3　軟件質量標準 / 622

20.4　進度與預算 / 626

20.4.1　時間管理 / 626

20.4.2　成本管理 / 631

20.5　本章小結 / 635

第21章

影像增強儀質量檢測系統 / 637

21.1　系統需求 / 637

21.1.1　功能需求 / 637

21.1.2　技術指標 / 639

21.2　系統設計 / 639

21.2.1　光源子系統設計 / 640

21.2.2　CCD相機的選擇 / 644

目　錄

21.2.3 圖像採集數據採集設備的

 選擇 / 647

21.3　軟件開發 / 648

21.3.1　系統自檢模塊 / 650

21.3.2　應力切換與控制模塊 / 651

21.3.3　基於DataSocket的

 通信模塊 / 652

21.3.4　標準圖像採集模塊 / 654

21.3.5　故障識別模塊 / 658

21.3.6　數據分析模塊 / 663

21.4　集成測試驗證 / 665

21.5　系統主要特點 / 667

第22章

項目實踐 / 669

22.1　航空液流閥檢測系統 / 669

22.1.1　系統需求 / 669

22.1.2　系統組成 / 670

22.1.3 關鍵技術與軟件模塊 / 672

22.2　ASDX傳感器測試系統 / 682

22.2.1　日誌和SQLite數據庫 / 684

22.2.2　面向對象方式的測試

 管理 / 689

22.3　灌裝檢測機器視覺系統 / 691

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