LabVIEW基础教程

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代峰燕 著
图书标签:
  • LabVIEW
  • 图形化编程
  • 数据采集
  • 仪器控制
  • 自动化测试
  • 虚拟仪器
  • NI
  • 编程入门
  • 工程教育
  • 实验数据处理
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出版社: 机械工业出版社
ISBN:9787111528067
版次:1
商品编码:11896754
品牌:机工出版
包装:平装
丛书名: 机电类专业应用型人才培养特色教材
开本:16开
出版时间:2016-03-01
用纸:胶版纸
页数:186

具体描述

编辑推荐

适读人群 :普通高等学校理工科本科师生,测控工程技术人员
  本书是教育部卓越工程培养计划推荐教材。主要介绍虚拟仪器的基本概念和LabVIEW2015的程序设计方法以及LabVIEW的特色应用数据采集和仪器控制。从测控技术实际应用的需要出发,以虚拟仪器技术理论为基础,系统地介绍了虚拟仪器技术的理论基础及硬件技术、软件编程及其设计原则与应用实例。  本书从实际应用出发,注重能力培养,使学生能够开发自己的系统。内容全面系统,使初学者能够快速掌握LabVIEW的全部基本功能。可作为普通高等学校理工科本科生虚拟仪器技术课程的教材,也可供测控工程技术人员自学。

内容简介

  本书主要介绍虚拟仪器的基本概念和LabVIEW2015的程序设计方法以及LabVIEW的特色应用数据采集和仪器控制。全书共11章,包括LabVIEW概述,LabVIEW环境,VI的设计、编辑和调试,程序结构,数组和簇,波形图表和波形图,模块化编程,数据采集,字符串与文件I/O,仪器控制,项目实例。

目录

前言第1章LabVIEW概述1.1虚拟仪器概述1.2常用虚拟仪器开发软件介绍1.3LabVIEW概述第2章LabVIEW环境2.1VI的组成部分2.2启动VI2.3前面板窗口2.4程序框图窗口2.5搜索控件、VI和函数2.6创建一个简单的VI2.7选择工具2.8数据流2.9项目浏览器习题第3章VI的设计、编辑和调试3.1VI的设计3.2编辑技术3.3调试技术3.4小结习题第4章程序结构4.1循环结构4.2条件结构4.3顺序结构4.4事件结构4.5定时结构4.6公式节点4.7小结习题第5章数组和簇5.1数组5.2簇5.3小结习题第6章波形图表和波形图6.1波形图表6.2波形图6.3图表和图形组件6.4图表和图形的图像导出6.5小结习题第7章模块化编程7.1什么是模块化7.2编辑图标和连线板7.3设置输入和输出:必需、推荐和可选7.4编写代码文档7.5将VI用作子VI7.6从选定内容创建子VI7.7保存子VI7.8VI层次结构7.9小结习题第8章数据采集8.1信号8.2提高采集质量8.3DAQ设备8.4了解MAX8.5测量模拟输入8.6产生模拟输出8.7数字I/O8.8小结习题第9章字符串与文件I/O9.1字符串概述9.2显示类型9.3使用字符串函数9.4字符串解析函数9.5文件I/O基础9.6选择文件I/O格式9.7创建文本文件和电子表格文件9.8格式化文件以及将数据写入文件9.9从文件中扫描数据9.10小结习题第10章仪器控制10.1使用仪器控制10.2串口通信10.3其他接口10.4使用GPIB10.5VISA编程10.6软件架构10.7小结习题第11章项目实例:海洋立管涡激振动数据采集系统设计11.1海洋立管涡激振动介绍11.2数据采集系统功能要求11.3采集系统硬件11.4数据采集软件11.5小结参考文献

前言/序言

  虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物,是两门学科最新技术的结晶,融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形化软件编程技术于一身,实现了测量仪器的集成化、智能化、多样化、可编程化。在实验教学中,虚拟仪器软件编程环境为学生提供了一个充分发挥才能和想象力的空间,有利于学生能力的培养。  虚拟仪器技术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。灵活高效的软件能帮助使用者创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是NI(美国国家仪器有限公司)近30年来始终引领测试、测量行业发展趋势的原因所在。只有同时拥有高效的软件、模块化的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、开发时间短以及出色的集成这四大优势。  同时,测控技术的飞速发展和计算机应用的日益普及,对测控及机电类专业的计算机控制技术的教学提出了越来越高的要求。全国各高等院校,在教育部的统一规划下,把测控及机电类专业的微机技术基础教学放在十分重要的地位来抓,制定目标,整合课程,形成系列结构,以期达到厚基础、重实验、强能力、宽口径的教学培养目标;本着“原理—方法—技能—实践—系统”的指导思想,将测控及机电类专业的微机技术类课程的教学改革提高到了一个新的层次。  本教程正是在这种形势下,为贯彻教育部“面向21世纪教学内容改革”的精神,满足教学改革对新教材的迫切需求而编著的。  本教程从测控技术实际应用的需要出发,以虚拟仪器技术理论为基础,系统地介绍了虚拟仪器技术的理论基础、硬件技术、软件编程及其设计原则与应用实例。  本教程注重了选材的科学性、先进性和实用性,贯彻了模块化、结构化及原理、技术与应用并重的内容组织原则。  在这里要感谢参与本教材编写工作的郑霄锋、李冬冬,他们在编写过程中做出了很大的努力。
《LabVIEW图形化编程实战指南》 内容简介: 本书是一本旨在帮助您快速掌握LabVIEW图形化编程核心技术,并将其应用于实际工程项目开发的实战指南。如果您希望通过直观、高效的图形化方式来解决自动化测试、数据采集、仪器控制、嵌入式系统开发等领域的复杂问题,那么本书将是您不可或缺的学习伙伴。我们不局限于LabVIEW的基础语法和工具介绍,而是深入探讨如何运用LabVIEW的强大功能,构建健壮、可维护且富有弹性的应用程序。 本书结构清晰,从概念引入到高级应用,层层递进,确保您能循序渐进地建立起扎实的LabVIEW开发技能。我们将首先为您构建一个完整的LabVIEW开发思维框架,理解其“数据流”和“并行处理”的核心优势,以及如何将其与传统的文本编程思维进行有机结合。通过本书,您将学会如何摆脱繁琐的代码编写,转而专注于问题本身的逻辑和流程。 核心章节亮点: 第一部分:LabVIEW核心概念与工程化思维 虚拟仪器(VI)的本质与生命周期: 深入剖析VI的构成元素——前面板(Front Panel)和程序框图(Block Diagram),理解它们之间的交互关系。学习如何设计直观易用的用户界面,以及如何高效地组织和管理程序逻辑。我们将强调“由外及内”和“由内及外”两种设计思路,并引导您思考如何根据实际需求选择最优的设计路径。 数据流编程范式解析: 这是LabVIEW与其他编程语言最根本的区别。我们将详细阐述LabVIEW中的数据流原则,理解数据在VI中是如何传递、处理和转换的。通过大量的图示和实例,您将清晰地掌握“线缆”的意义,以及如何避免常见的死锁和竞态条件。我们还将探讨如何在数据流中实现高效的并行处理,充分利用现代处理器的多核能力。 簇(Cluster)、数组(Array)与路径(Path)的高级运用: 这些是LabVIEW中非常重要的数据结构。本书将超越基础的创建和访问,重点讲解如何利用簇来组织相关联的数据,如何实现不同数据类型之间的灵活转换。对于数组,我们将深入探讨多维数组的应用,以及如何在数组中进行高效的查找、排序和滤波操作。路径则将引导您理解如何在文件系统中进行高效的导航和数据存取。 事件结构(Event Structure)与状态机(State Machine)构建: 事件结构是实现交互式用户界面的关键。您将学会如何响应用户操作、硬件事件以及定时器事件,构建响应迅速且用户体验良好的应用程序。在此基础上,我们将引入状态机这一强大的程序设计模式。通过实例,您将掌握如何利用状态机来管理复杂的程序流程,清晰地定义不同工作状态以及状态之间的转换逻辑,从而大幅提升程序的可读性和可维护性。 生成环境(Build Specifications)与部署策略: 掌握LabVIEW开发的最终目标是能够将应用程序部署到目标平台。本书将详细介绍如何使用生成环境工具,将您的VI打包成可执行文件、安装包,甚至是独立的应用程序。我们将探讨不同的部署策略,包括独立运行、集成到其他软件环境,以及在嵌入式系统上的部署,为您的项目落地提供全面的指导。 第二部分:LabVIEW在典型应用领域的实战开发 数据采集(DAQ)系统设计与实现: 这是LabVIEW最广泛的应用领域之一。我们将从硬件选型开始,介绍NI DAQ设备的工作原理和驱动程序安装。重点讲解如何利用NI-DAQmx驱动程序API,在LabVIEW中高效地配置和执行模拟输入/输出、数字输入/输出以及计数器/定时器任务。您将学习如何实时采集传感器数据,进行数据滤波和处理,并将采集到的数据进行可视化显示和存储。我们将提供从简单数据记录到多通道同步采集等不同复杂度的实例。 仪器控制与自动化测试平台搭建: LabVIEW在自动化测试领域拥有无可比拟的优势。本书将重点讲解如何通过GPIB、VISA、Ethernet等通信协议,远程控制各种测量仪器,如示波器、信号发生器、电源等。您将学习如何构建通用的仪器驱动VI,实现仪器参数的配置、测量数据的读取和分析。在此基础上,我们将指导您如何搭建完整的自动化测试系统,实现测试流程的自动化,数据结果的自动记录和报告生成,显著提高测试效率和准确性。 工业自动化与嵌入式系统开发: 随着工业4.0的发展,LabVIEW在工控领域的应用日益广泛。本书将介绍LabVIEW如何与PLC(可编程逻辑控制器)、PAC(可编程自动化控制器)等工业硬件进行集成。您将学习如何通过OPC UA、Modbus等工业通信协议,实现LabVIEW与SCADA系统的互联互通。对于嵌入式系统,我们将深入探讨LabVIEW Real-Time和LabVIEW FPGA模块的应用,讲解如何开发高性能的实时控制系统和硬件加速应用,满足苛刻的工业应用需求。 用户界面(UI)设计与可视化增强: 一个优秀的用户界面能够极大地提升用户体验和程序的可操作性。本书将超越LabVIEW内置的控件,介绍如何使用第三方库和自定义控件来创建更加美观、专业的用户界面。您将学习如何运用图表、图形、报告生成工具等,将复杂的数据和结果以直观易懂的方式呈现给用户。我们将重点讲解如何实现动态更新的仪表盘、高级的波形显示以及交互式的3D图形可视化。 文件I/O与数据库集成: 数据的持久化存储和管理是任何应用程序不可或缺的一部分。本书将详细介绍LabVIEW中各种文件I/O操作,包括文本文件、二进制文件、CSV文件以及Excel文件的读写。您将学习如何设计高效的数据存储方案,并实现数据的批量导入和导出。此外,我们还将介绍如何利用LabVIEW与SQL数据库进行交互,实现数据的可靠存储、查询和管理,为构建更复杂的工业数据平台打下基础。 第三部分:高级主题与性能优化 并发编程模型与多线程应用: 在处理复杂任务和大规模数据时,多线程编程可以显著提升程序的响应速度和效率。本书将深入探讨LabVIEW中的多线程模型,包括Worker、Producer/Consumer等经典的并发设计模式。您将学习如何创建和管理独立的线程,如何实现线程间的安全通信和数据同步,从而构建高性能的并行处理应用程序。 子程序(SubVI)设计规范与代码复用: 良好的代码结构是保证程序可维护性和可扩展性的基石。本书将强调如何设计模块化、可复用的SubVI,并提供一套清晰的SubVI设计规范。您将学习如何通过参数传递、共享变量和消息队列等方式,实现SubVI之间的解耦和高效协作,从而构建大型、复杂的应用程序。 性能分析与优化技巧: 随着应用程序的复杂度和数据量的增加,性能问题可能会逐渐显现。本书将介绍LabVIEW内置的性能分析工具,帮助您识别程序中的性能瓶颈。我们将提供一系列实用的优化技巧,包括算法优化、数据结构选择、内存管理以及硬件资源利用等,确保您的LabVIEW应用程序能够高效稳定地运行。 错误处理与异常机制: 健壮的错误处理机制是保证应用程序稳定运行的关键。本书将详细介绍LabVIEW中的错误簇(Error Cluster)机制,以及如何有效地捕获、报告和处理各种潜在的错误。您将学习如何设计具有韧性的应用程序,能够优雅地处理各种异常情况,减少程序崩溃的风险。 LabVIEW与外部程序的集成: 在某些情况下,您可能需要将LabVIEW与其他编程语言或工具进行集成。本书将介绍如何通过DLL调用、ActiveX、.NET等技术,实现LabVIEW与C/C++、Python、MATLAB等外部程序的无缝交互,扩展LabVIEW的应用范围,充分利用现有资源。 本书特色: 理论与实践并重: 每章都包含丰富的理论讲解和贴近实际的案例分析,让您在理解概念的同时,能够快速上手实践。 循序渐进的难度设计: 从基础概念到高级应用,难度逐步提升,适合不同层次的LabVIEW用户。 丰富的代码示例: 提供大量可运行的代码示例,方便您理解和模仿,快速应用到自己的项目中。 强调工程化思维: 引导读者建立良好的编程习惯和工程化思维,编写出高质量、可维护的LabVIEW应用程序。 广泛的应用领域覆盖: 涵盖数据采集、仪器控制、工业自动化、嵌入式开发等多个LabVIEW核心应用领域,为您提供全面的技术视野。 无论您是刚刚接触LabVIEW的新手,还是希望提升LabVIEW开发能力的资深工程师,本书都将为您提供宝贵的知识和实用的技能。通过本书的学习,您将能够自信地运用LabVIEW解决各种复杂的工程挑战,极大地提升您的工作效率和项目竞争力。

用户评价

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这本书最吸引我的地方,在于它将LabVIEW的强大功能,以一种非常接地气的方式呈现在了读者面前。我之前对LabVIEW的印象,总觉得它是一种非常专业的、通常用于工业自动化或仪器控制的工具,对于普通用户而言,学习门槛可能很高。但是,这本书彻底改变了我的看法。作者非常善于从读者可能遇到的实际问题出发,比如如何快速搭建一个能够监测环境参数的系统,或者如何设计一个能够进行简单数据处理的应用程序。书中提供的案例,虽然不至于过于简单,但都非常有代表性,能够让读者在学习过程中,立刻感受到LabVIEW的实用价值。我特别喜欢书中关于“模块化编程”的讲解,作者通过一个具体的例子,演示了如何将一个复杂的功能分解成几个小的、可重用的子VI,这样不仅提高了代码的可读性和可维护性,也大大加快了开发效率。而且,书中对于数据流的工作原理,也进行了非常细致的解释,帮助我理解了LabVIEW与其他传统编程语言在思维方式上的根本区别。总而言之,这本书让我觉得,LabVIEW并不是遥不可及的高科技,而是一种能够赋能我们快速实现各种想法的强大工具,而这本书就是开启这扇大门的金钥匙。

评分

我必须要说,《LabVIEW基础教程》这本书在内容编排的逻辑性和实用性上,给了我极大的惊喜。作为一名在实际工作中有一定技术背景的人,我拿到这本书时,更关注的是它能否快速地帮助我解决实际问题,或者为我打开一扇新的解决问题的大门。这本书在这一点上做得非常出色。它并没有一开始就陷入到各种“炫技”式的复杂案例中,而是循序渐进地从最核心的LabVIEW概念入手,例如数据流的原理、VI的生命周期、以及如何在前面板和程序框图之间建立有效的交互。作者在讲解过程中,经常会穿插一些“提示”或“注意”栏目,这些小小的提示往往能解决我之前在实践中遇到的各种“坑”,比如数据类型不匹配、程序挂起等问题,让我避免了大量不必要的试错。而且,这本书的案例选择非常有代表性,涵盖了从简单的参数设置到复杂的数据采集和分析,每一个案例都经过了精心的设计,能够清晰地展示LabVIEW在不同场景下的应用。我尤其喜欢它在讲解某些功能时,会详细地解释其背后的设计理念,比如为什么LabVIEW要采用数据流模型,而不是传统的顺序执行模型,这种深入的讲解,让我不仅知其然,更知其所以然。这本书让我深刻体会到,LabVIEW不仅仅是一种编程工具,更是一种解决问题的思维方式,而这本书恰恰是掌握这种思维方式的最佳指南。

评分

这本书给我带来的最大惊喜,在于它不仅仅是枯燥的技术理论堆砌,而是以一种非常贴近实际应用场景的方式,引导我逐步掌握LabVIEW的精髓。初拿到书时,我内心是忐忑的,毕竟LabVIEW的图形化编程概念对我而言是全新的,担心会陷入“一看就懂,一做就错”的窘境。然而,作者以极其耐心和循序渐进的笔触,从最基础的VI概念、前面板和程序框图的布局,到数据流的逻辑,都进行了细致入微的讲解。书中大量的实例,不仅仅是简单的“Hello, World!”,而是涉及传感器数据采集、信号处理、仪器控制等多个领域,这些实例的选择非常有代表性,能够迅速勾起读者在实际工作或学习中的共鸣。我特别喜欢它在讲解某个功能时,会先介绍这个功能在实际中可能遇到的问题,然后再引出LabVIEW中对应的解决方案,这种“问题-解决方案”的模式,让我在学习过程中,仿佛也在经历一场场真实的工程实践,而非被动地接受知识灌输。而且,作者并没有回避一些稍显复杂的概念,比如状态机、队列、事件结构等,但它们都被巧妙地融入到实际的项目演示中,通过具体的代码实现和效果展示,将抽象的概念变得生动易懂。我尤其觉得,这本书并没有把所有LabVIEW的“高深”功能都一股脑地抛出来,而是有选择性地聚焦于最核心、最常用、也是最能体现LabVIEW优势的部分,这使得我在有限的时间内,能够快速构建起扎实的基础,并对后续的学习方向有了更清晰的认识。

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这本书的阅读体验,可以说是相当愉悦和高效的。我一直认为,学习一门新的编程语言或工具,最怕的就是那些晦涩难懂的术语和抽象的概念,很容易让人望而却步。然而,《LabVIEW基础教程》在这方面做得非常到位。作者的语言风格非常朴实,没有使用过多华丽的辞藻,而是用最直接、最易懂的方式来解释复杂的概念。我印象最深刻的是,书中在讲解如何构建一个简单的用户界面时,作者并没有直接给出代码,而是先和读者一起,想象一个实际应用场景,比如一个温度监控系统,需要用户能够输入目标温度,并实时显示当前温度。然后,作者一步步地引导读者如何在前面板上添加滑块、数码管等控件,再在程序框图里编写相应的逻辑来实现这些功能。这种“由表及里”的教学方式,让我能够非常自然地理解LabVIEW的“前面板”和“程序框图”之间的关系。而且,书中对于一些关键的技术点,比如如何有效地管理程序中的变量,如何实现多线程的并发操作,都进行了详细的阐述,并提供了非常实用的代码示例。这本书让我觉得,LabVIEW的学习门槛并没有想象中那么高,关键是要找到一个好的入门向导,而这本书无疑就是那个绝佳的向导。

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这本《LabVIEW基础教程》给我的感觉,就像是走进了实验室,手把手有人教你操作精密仪器。作者的语言风格非常亲切,不似很多技术书籍那样板着面孔,而是充满了鼓励和引导。我本身是跨专业学习LabVIEW,之前完全没有接触过,面对那些陌生的图标和连接线,一度感到茫然。但这本书的逻辑非常清晰,它从最基础的“线”和“点”开始,讲清楚了数据是如何在程序框图里流动的,每个子VI的作用是什么,以及如何通过前面板的控件来影响程序运行。书中大量的图例,不仅仅是示意图,更像是实际操作的截图,搭配着作者富有条理的文字说明,让我感觉就像在屏幕前跟着一步一步操作一样。印象深刻的是,书中在讲解循环和条件结构时,并没有直接给出代码,而是先通过一个生动的类比,比如“流水线上的工人如何根据产品状态决定下一步操作”,然后才引出LabVIEW中相应的结构,这种方式极大地降低了理解门槛。而且,它并没有止步于基础的VI编写,而是开始涉及了一些非常实用的高级主题,比如如何将代码打包成可执行文件,如何与外部硬件进行通信,以及一些基本的调试技巧。对我来说,这本书最大的价值在于,它让我不再畏惧LabVIEW,而是真正感受到图形化编程的乐趣和强大之处,它教会我如何“思考”并用LabVIEW来实现,而不仅仅是“复制粘贴”代码。

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走到哪里。就复制到哪里。又可以得积分。还非常的省事。特别是不用认真的写评论了。这样是多么的么么哒。

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