基於項目驅動的虛擬儀器開發（簡體書）

《基於項目驅動的虛擬儀器開發》共三篇：第一篇為Lab VIEW的基礎開發篇，主要為虛擬儀器技術、光電檢測技術、傳感器檢測技術類學生提供實驗、綜合實訓及畢業設計方面的專題；第二篇為Lab Windows的基礎開發篇，研究內容類似第一篇，但使用的是基於C語言的虛擬儀器；第三篇為綜合開發篇，主要為作者參與的較大科研項目的開發經驗。《基於項目驅動的虛擬儀器開發》內容涵蓋數據采集卡模擬輸入輸出、數字輸入輸出、計數器/定時器/頻率計等常見功能，另有數據庫、串口、無線收發控制、報表、傳感器靜態標定等內容，個別章節裡穿插介紹了關於Lab VIEW及Lab Windows的一些數據采集產生方面的基礎知識。

目錄
前言
第一篇 LabVIEW的基礎開發篇
第1章 水位標定與測量系統 3
1.1 引言 3
1.2 ELVIS平臺介紹 3
1.3 水位採集系統的硬件電路連接 3
1.4 FMC 8003液位變送器簡介 4
1.5 靜態標定原理 5
1.5.1 靜態標定的條件 6
1.5.2 傳感器靜態標定過程的數據測量 7
1.5.3 標定過程中主要性能指標及計算 8
1.5.4 基於MATLAB的靜態性能指標數值計算 12
1.6 水位標定檢測系統編程分析與技巧 14
1.6.1 基於虛擬儀器技術的通用採集系統編程概述 14
1.6.2 傳感器標定的數據處理 16
1.6.3 靜態標定採樣程序等待的實現技巧 17
1.7 前面板 18
1.8 程序框圖 19
1.9 樣機圖 20
第2章 集成溫度計的虛擬儀器設計與標定 22
2.1 引言 22
2.2 AD590簡介 22
2.2.1 AD590的功能及特徵參數 22
2.2.2 AD590工作原理 23
2.3 前面板 24
2.4 程序框圖 25
2.4.1 “採樣按鈕”鼠標按下 25
2.4.2 “計算”值改變 26
2.4.3 “實時顯示”值改變 27
2.4.4 “停止”值改變 27
2.5 樣機圖 28
第3章 光柵尺虛擬儀器設計 29
3.1 引言 29
3.2 採集卡PCI-6251計數器 29
3.2.1 PCI-6251計數器介紹 29
3.2.2 雙脈衝編碼器 31
3.2.3 正交編碼器 31
3.2.4 Z索引 32
3.3 JC800光柵尺簡介 32
3.3.1 參數及外形圖 32
3.3.2 光柵尺內部構成及其簡介 33
3.3.3 光柵尺的測量原理及簡介 34
3.3.4 測距辨向原理 35
3.4 前面板 35
3.5 程序框圖 36
3.5.1 程序流程 36
3.5.2 CI線性編碼器 36
3.6 硬件連線圖 38
第4章 光電三極管伏安特性測試儀 39
4.1 引言 39
4.2 光電三極管的輸出特性曲線的測試思路 39
4.3 採集前的準備工作 41
4.3.1 光源的標定工作 41
4.3.2 集射極掃描電壓的設計 41
4.3.3 通道設置 42
4.4 前面板 42
4.5 程序框圖 42
4.5.1 物理通道的設置 43
4.5.2 數據讀取及寫入 43
4.5.3 其他 43
4.6 樣機圖 44
第5章 基於LabSQL簡易超市收銀機設計 45
5.1 引言 45
5.2 LabSQL簡介及安裝 46
5.3 程序設計的準備工作 46
5.3.1 程序的設計思路 46
5.3.2 商品資料數據庫的創建 46
5.3.3 數據源的建立 48
5.4 前面板與程序框圖 50
5.5 操作步驟 53
5.6 樣機圖 53
第6章 幅頻特性曲線測量儀設計與製作 55
6.1 引言 55
6.2 項目硬件電路 55
6.3 幅頻特性曲線測量儀的前面板 58
6.4 幅頻特性曲線測量儀的程序框圖 58
6.4.1 物理通道的設置 59
6.4.2 任務時鐘設置 59
6.4.3 採樣時鐘速率 59
6.4.4 計算掃描頻率點數 59
6.4.5 掃描點頻率計算 59
6.4.6 產生正弦波信號 59
6.4.7 輸出正弦波 60
6.4.8 測量輸入輸出正弦波並求增益 60
6.4.9 生成幅頻特性曲線 60
6.4.10 退出測量 60
6.5 樣機連線圖 60
第二篇 LabWindows的基礎開發篇
第7章 基於虛擬儀器的照度儀設計與製作 65
7.1 引言 65
7.2 光電池簡介 65
7.2.1 矽光電池的結構 65
7.2.2 矽光電池的光譜靈敏度 66
7.2.3 光電池調理模塊 66
7.3 生成程序框架步驟 67
7.3.1 啟動LabWindows 2010 67
7.3.2 創建一個用戶界面文件 68
7.3.3 插入測量任務 69
7.3.4 生成代碼框架 71
7.3.5 代碼框架示例 72
7.4 程序設計分析 75
7.4.1 LabWindows/CVI前面板 75
7.4.2 各控件屬性設置 75
7.4.3 數據標定 76
7.4.4 部分函數介紹 76
7.5 程序清單 80
7.6 硬件連接圖 83
第8章 煙霧監測系統CVI程序設計 85
8.1 引言 85
8.2 煙霧傳感器MQ-2的介紹 85
8.3 DAQ測量準備工作及信號源與測量系統的接入方式 86
8.3.1 數據采集卡的測試 86
8.3.2 信號源與測量系統的接入方式 87
8.3.3 線路連接 89
8.4 程序設計分析 90
8.4.1 程序前面板設計 90
8.4.2 程序流程圖 91
8.4.3 測試系統的程序設計分析 92
8.4.4 部分函數介紹 92
8.5 程序清單 96
8.6 硬件連線圖 99
第9章 倒車雷達的CVI程序及樣機設計 101
9.1 引言 101
9.2 項目分析 101
9.2.1 傳感器介紹 101
9.2.2 工作原理 102
9.2.3 參數計算 104
9.2.4 軟件操作過程 104
9.3 程序設計分析 104
9.3.1 程序流程圖 104
9.3.2 儀器面板 104
9.3.3 各控件屬性設置 106
9.3.4 程序分析 106
9.4 程序清單 109
9.5 硬件連線圖 112
第10章 光柵尺測量系統的虛擬儀器設計 113
10.1 引言 113
10.2 部分硬件設備 113
10.2.1 PCI-6251採集卡 113
10.2.2 接線盒SCB-68 113
10.2.3 JC800光柵尺 114
10.3 程序設計分析 114
10.3.1 儀器操作面板 114
10.3.2 控件屬性表 115
10.3.3 程序流程圖 115
10.3.4 測距編程主要代碼 116
10.3.5 ODBC配置 118
10.3.6 數據庫編程 119
10.4 操作步驟 123
10.4.1 光柵測量的操作步驟 123
10.4.2 數據庫管理的操作步驟 123
10.5 程序清單 124
10.6 硬件連線圖 133
第11章 轉速計的虛擬儀器設計及精度研究 134
11.1 引言 134
11.2 硬件的介紹 134
11.2.1 NIPCI-6251計數器 134
11.2.2 平臺TS-OSC-7A傳感器模塊 135
11.3 低頻計數測頻程序設計分析 137
11.3.1 低頻計數測頻的原理 137
11.3.2 儀器面板 138
11.3.3 各控件屬性設置 138
11.3.4 程序分析 139
11.3.5 低頻計數測頻的精度分析 141
11.4 大範圍計數測頻程序設計分析 142
11.4.1 大範圍計數測頻原理 142
11.4.2 儀器面板 142
11.4.3 各控件屬性設置 143
11.4.4 程序分析 143
11.4.5 大範圍頻率測量方法精度分析 146
11.5 脈衝寬度計數測頻程序設計分析 146
11.5.1 脈衝寬度測頻原理 146
11.5.2 儀器面板 147
11.5.3 各控件屬性設置 148
11.5.4 程序分析 148
11.5.5 脈衝寬度測頻方法的精度分析 150
11.5.6 三種測頻方法的對比 150
11.6 程序清單 151
11.6.1 低頻測頻方法程序 151
11.6.2 大範圍測頻方法程序 153
11.6.3 脈衝寬度測頻方法程序 155
11.7 硬件連接圖 157
第12章 無線繼電器控制系統的CVI程序設計 159
12.1 引言 159
12.2 無線通信模塊NRF24 L01 159
12.2.1 NRF24 L01無線通信模塊簡介 159
12.2.2 NRF24 L01無線模塊各引腳功能 160
12.2.3 增強型ShockBurstTM工作模式 161
12.2.4 SPI指令 162
12.2.5 NRF24 L01模塊寄存器配置 164
12.3 繼電器模塊 168
12.3.1 模塊實物接口 168
12.3.2 模塊接口 169
12.4 程序設計分析 169
12.4.1 前面板設計 169
12.4.2 各控件屬性設置 170
12.4.3 程序流程圖 170
12.4.4 程序設計 172
12.5 程序清單 180
12.6 硬件連線圖 197
第三篇 綜合開發篇
第13章 直流電感測試系統的設計 201
13.1 引言 201
13.2 項目的硬件原理 201
13.3 測試系統的硬件設計 202
13.3.1 測試系統設計的基本原理 202
13.3.2 測試系統的硬件介紹 202
13.3.3 數據采集模塊介紹 204
13.3.4 總體硬件設計圖 206
13.4 測試系統充放電及電感計算的程序設計 208
13.4.1 程序設計前的準備工作 208
13.4.2 程序流程圖 209
13.4.3 LabWindows程序設計 209
13.4.4 電感值的計算方法 213
13.5 報表的程序設計 216
13.5.1 通用報表的設計 216
13.5.2 LabWindows與Word接口的實現 216
13.5.3 報表的LabWindows程序設計 216
13.5.4 報表設計的效果 218
13.6 測試系統的調試及結果 219
13.6.1 充電回路調試 219
13.6.2 放電回路調試 219
13.6.3 充放電回路綜合測試 221
13.6.4 電感值的計算 221
13.6.5 測試系統報表的生成 223
13.7 測試系統源程序 224
13.8 硬件連線圖 235
第14章 300m大氣溫度廓線探測器設計 237
14.1 引言 237
14.2 項目可行性分析 237
14.2.1 工程可行性分析 237
14.2.2 技術可行性分析 238
14.3 讀取的字節信息 239
14.4 前面板 240
14.5 虛擬儀器設計 240
14.5.1 串口配置 242
14.5.2 數據傳輸 242
14.5.3 數據解碼 243
14.5.4 溫度文本轉換為數據 243
14.5.5 原始數據保存