LabVIEW 8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集

前言

（NationalInstrumentsCorp，NI公司）推出的創(chuàng)新軟件產(chǎn)品，也是目前發(fā)展最快、功能最強(qiáng)大的圖形化軟件開(kāi)發(fā)集成環(huán)境，被視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代科技的各個(gè)領(lǐng)域。LabVIEW能成為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，得益于它的兩個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)：一是編程簡(jiǎn)單，形象生動(dòng)，易于理解和掌握；另一方面，LabVIEW針對(duì)數(shù)據(jù)采集、儀器控制、信號(hào)分析與處理等任務(wù)，提供的節(jié)點(diǎn)（函數(shù)）對(duì)底層協(xié)議進(jìn)行了高度封裝，用戶(hù)只需直接調(diào)用即可，大大提高了開(kāi)發(fā)效率。LabVIEW和虛擬儀器技術(shù)在中國(guó)內(nèi)地的推廣是很快的，在測(cè)控/測(cè)量、故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程控制、自動(dòng)化等領(lǐng)域得到了較為普遍的應(yīng)用。目前越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)高校創(chuàng)建了虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)辦了LabVIEW的相關(guān)課程。但較之國(guó)外，國(guó)內(nèi)對(duì)LabVIEW的優(yōu)勢(shì)利用得還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。LabVIEW的兩大基本功能是DAQ數(shù)據(jù)采集和儀器控制。DAQ數(shù)據(jù)采集是LabVIEW的核心技術(shù)之一，也是LabVIEW與其他編程語(yǔ)言相比的優(yōu)勢(shì)所在，甚至可以認(rèn)為，DAQ數(shù)據(jù)采集是LabVIEW最大的功能。但目前還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)介紹LabVIEWDAQ數(shù)據(jù)采集方面的圖書(shū)。而且，NI公司已發(fā)布LabVIEW的最新中文版LabVIEW8.2.1，因此，我們結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)和心得體會(huì)推出了這本關(guān)于中文版LabVIEW和DAQ數(shù)據(jù)采集方面的圖書(shū)?！禠abVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》共分12章，各章內(nèi)容簡(jiǎn)要介紹如下：第1章 介紹LabVIEW和虛擬儀器的基本概念以及DAQ數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)知識(shí)。第2章 通過(guò)實(shí)例介紹LabVIEW程序設(shè)計(jì)入門(mén)。第3章 講解LabVIEW的基本語(yǔ)法。第4章 介紹LabVIEW數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)。第5章 重點(diǎn)闡述傳統(tǒng)DAQ初級(jí)編程的相關(guān)內(nèi)容。第6章 深入介紹傳統(tǒng)DAQ的高級(jí)編程技術(shù)。第7章 介紹LabVIEW信號(hào)分析與處理節(jié)點(diǎn)（函數(shù)）的功能和用法。第8章 重點(diǎn)講述DAQmx編程技術(shù)。第9章 深入介紹DAQmx的擴(kuò)展應(yīng)用。第10章 詳細(xì)介紹LabVIEWDAQ在高校電子線(xiàn)路實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。第11章 重點(diǎn)介紹LabVIEWDAQ在高校實(shí)驗(yàn)中的特殊應(yīng)用。第12章 通過(guò)一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目介紹LabVIEWDAQ在工程實(shí)踐中的應(yīng)用。《LabVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》具有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn)：（1）《LabVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》以L(fǎng)abVIEW8.2.1中文版為藍(lán)本進(jìn)行講解，在母語(yǔ)的環(huán)境下進(jìn)行LabVIEW程序開(kāi)發(fā)，有利于用戶(hù)快速掌握LabVIEW。（2）精練的語(yǔ)法講解以及貼近工程實(shí)際的實(shí)例介紹?！禠abVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》以實(shí)例貫穿始終，通過(guò)實(shí)例一步一步地教會(huì)讀者操作。（3）傳統(tǒng)DAQ和DAQmx的深度介紹。其中關(guān)于DAQmx部分的內(nèi)容非常詳盡，DAQmx是LabVIEW未來(lái)的發(fā)展重點(diǎn)。（4）通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)介紹LabVIEWDAQ在高校實(shí)驗(yàn)課中的應(yīng)用，并給出實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)DAQ和DAQmx源代碼，讀者可以充分領(lǐng)略NI公司兩代驅(qū)動(dòng)軟件的風(fēng)采。（5）《LabVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》第12章以筆者參與的國(guó)家重大科學(xué)工程項(xiàng)目“LAMOST”為背景展開(kāi)講解，貼近工程實(shí)際，并融合了筆者多年的LabVIEW開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)例對(duì)于工程開(kāi)發(fā)人員而言，是很有參考價(jià)值的。（6）《LabVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》具有實(shí)用性、技術(shù)性等特點(diǎn)，深入淺出、簡(jiǎn)潔快速地教會(huì)讀者如何使用LabVIEW軟件，如何學(xué)習(xí)LabVIEW開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)?！禠abVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》由龍華偉和顧永剛協(xié)力編寫(xiě)，其中第1~~~~5章、第7章以及第12章由龍華偉編寫(xiě)，第8~~~~11章由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的顧永剛博士編寫(xiě)，第6章由龍華偉和顧永剛合作編寫(xiě)。在《LabVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》的編寫(xiě)過(guò)程中，得到了許多老師、同學(xué)和同事的關(guān)心、幫助和指正，在此謹(jǐn)表謝意。特別感謝航天科工集團(tuán)蘭波、王平華、劉繼偉、魏冬、黃浩、伍俊、王超等工程師提供的諸多寫(xiě)作材料以及寶貴的意見(jiàn)和建議。同時(shí)還要感謝天津大學(xué)劉啟海博士對(duì)《LabVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》第1章和第2章進(jìn)行了認(rèn)真的審校。另外還要感謝二炮裝備部趙國(guó)志工程師和北京郵電大學(xué)郭照峰同學(xué)提供的幫助?！禠abVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》在編寫(xiě)過(guò)程中吸取了多方面的觀(guān)點(diǎn)和成就，參閱了許多文獻(xiàn)，尤其是書(shū)后所列文獻(xiàn)，從中獲益匪淺，在此一并致以衷心的感謝。

內(nèi)容概要

本書(shū)作為L(zhǎng)abVIEW的應(yīng)用進(jìn)階書(shū)，重點(diǎn)講述LabVIEW DAQ數(shù)據(jù)采集的編程與應(yīng)用。本書(shū)對(duì)LabVIEW的基礎(chǔ)知識(shí)僅做簡(jiǎn)要的介紹，重點(diǎn)講解LabVIEW DAQ編程和工程應(yīng)用。    本書(shū)以L(fǎng)abVIEW的最新中文版本LabVIEW 8.2.1為藍(lán)本，以DAQ數(shù)據(jù)采集為重點(diǎn)進(jìn)行編寫(xiě)，主要包括5部分內(nèi)容：第1部分為L(zhǎng)abVIEW 8.2.1編程基礎(chǔ)和DAQ數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)知識(shí)，以實(shí)例講解為主，包括第1～4章。第2部分為DAQ傳統(tǒng)編程，從傳統(tǒng)DAQ初級(jí)編程和傳統(tǒng)DAQ高級(jí)編程兩方面進(jìn)行深入講解，包括第5章和第6章。第3部分為數(shù)據(jù)處理及信號(hào)分析，這部分內(nèi)容在第7章中闡述。第4部分為DAQmx編程技術(shù)，從兩方面進(jìn)行闡述：DAQmx初級(jí)編程和DAQmx擴(kuò)展應(yīng)用，包括第8章和第9章。第5部分為L(zhǎng)abVIEW實(shí)驗(yàn)教程及DAQ的工程應(yīng)用實(shí)例，包括第10～12章，在第12章以一個(gè)重點(diǎn)工程項(xiàng)目為例貫穿始終。    本書(shū)可作為高等院校儀器類(lèi)、機(jī)械類(lèi)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的教材和教學(xué)參考書(shū)，也可供大專(zhuān)、夜大和職大的相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生選用，也是研究生、高等院校教師和從事相關(guān)工作（儀器、機(jī)械、自動(dòng)化、測(cè)試/測(cè)量、軟件等）的工程技術(shù)人員和科研人員的參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章　緒論　1.1　LabVIEW　8.2.1概述　　1.1.1　LabVIEW的發(fā)展歷程　　1.1.2　LabVIEW　8.2.1的新特性　　1.1.3　LabVIEW　8.2.1編程環(huán)境簡(jiǎn)介　1.2　LabVIEW　8.2.1的基本概念　　1.2.1　虛擬儀器　　1.2.2　LabVIEW　8.2.1的基本術(shù)語(yǔ)　　1.2.3　LabVIEW　8.2.1的操作選板　　1.2.4　LabVIEW的數(shù)據(jù)流編程思想　1.3　LabVIEW　8.2.1與數(shù)據(jù)采集　　1.3.1　數(shù)據(jù)采集概述　　1.3.2　基于LabVIEW　8.2.1的數(shù)據(jù)采集　1.4　使用LabVIEW　8.2.1在線(xiàn)幫助系統(tǒng)　　1.4.1　顯示即時(shí)幫助　　1.4.2　LabVIEW幫助　　1.4.3　LabVIEW編程范例　　1.4.4　LabVIEW網(wǎng)絡(luò)資源　　第2章　LabVIEW程序設(shè)計(jì)入門(mén)　2.1　創(chuàng)建第一個(gè)VI　　2.1.1　創(chuàng)建VI　　2.1.2　VI前面板的設(shè)計(jì)與編輯技術(shù)　2.2　程序運(yùn)行、調(diào)試技術(shù)　　2.2.1　運(yùn)行VI　　2.2.2　VI調(diào)試技術(shù)　2.3　子程序及圖標(biāo)　　2.3.1　創(chuàng)建子程序　　2.3.2　調(diào)用子程序　　第3章　LabVIEW圖形化編程基礎(chǔ)　3.1　數(shù)據(jù)類(lèi)型和數(shù)據(jù)運(yùn)算　　3.1.1　數(shù)據(jù)類(lèi)型　　3.1.2　數(shù)據(jù)運(yùn)算　3.2　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　3.2.1　數(shù)組　　3.2.2　簇　　3.2.3　波形數(shù)據(jù)　　3.2.4　矩陣　　3.2.5　局部變量與全局變量　3.3　程序結(jié)構(gòu)　　3.3.1　循環(huán)結(jié)構(gòu)　　3.3.2　條件結(jié)構(gòu)　　3.3.3　順序結(jié)構(gòu)　　3.3.4　公式節(jié)點(diǎn)　　3.3.5　屬性節(jié)點(diǎn)　3.4　波形顯示　　3.4.1　波形圖表控件　　3.4.2　波形圖控件　　3.4.3　XY圖控件　　3.4.4　強(qiáng)度圖表和強(qiáng)度圖控件　3.5　文件I/O　　3.5.1　文件I/O概述　　3.5.2　文本文件的讀寫(xiě)　　3.5.3　電子表格文件的讀寫(xiě)　　3.5.4　二進(jìn)制文件的讀寫(xiě)　　3.5.5　數(shù)據(jù)記錄文件的讀寫(xiě)　　3.5.6　波形文件的讀寫(xiě)　　第4章　數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)　4.1　數(shù)據(jù)采集原理　　4.1.1　采樣過(guò)程　　4.1.2　采樣原理　4.2　信號(hào)類(lèi)型及測(cè)量系統(tǒng)選擇　　4.2.1　信號(hào)類(lèi)型　　4.2.2　模擬信號(hào)的連接方式　4.3　信號(hào)調(diào)理　4.4　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)　　4.4.1　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成　　4.4.2　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能　　4.4.3　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)　4.5　數(shù)據(jù)采集卡　　4.5.1　數(shù)據(jù)采集卡的功能　　4.5.2　數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動(dòng)軟件　　第5章　傳統(tǒng)DAQ初級(jí)編程　5.1　DAQ　VIs簡(jiǎn)介及DAQ　VIs的基本術(shù)語(yǔ)　　5.1.1　DAQ　VIs簡(jiǎn)介　　5.1.2　DAQ　VIs通用輸入輸出端口介紹　5.2　模擬輸入VIs　　5.2.1　簡(jiǎn)易模擬輸入VIs　　5.2.2　中級(jí)模擬輸入VIs　5.3　模擬輸出VIs　　5.3.1　模擬量輸出通道概述　　5.3.2　模擬輸出VIs分類(lèi)　　5.3.3　簡(jiǎn)易模擬輸出VIs　　5.3.4　中級(jí)模擬輸出VIs　5.4　數(shù)字I/O　　5.4.1　數(shù)字I/O簡(jiǎn)介　　5.4.2　簡(jiǎn)易數(shù)字I/O　VIs　5.5　計(jì)數(shù)器　VIs　　5.5.1　計(jì)數(shù)器概述　　5.5.2　簡(jiǎn)易計(jì)數(shù)器VIs　　第6章　傳統(tǒng)DAQ高級(jí)編程　6.1　特殊采樣技術(shù)　　6.1.1　同步采樣技術(shù)　　6.1.2　異步連續(xù)數(shù)據(jù)采集技術(shù)　6.2　硬件觸發(fā)與同步技術(shù)　　6.2.1　硬件觸發(fā)數(shù)據(jù)采集　　6.2.2　數(shù)據(jù)采集中的同步技術(shù)　　6.2.3　狀態(tài)機(jī)結(jié)構(gòu)　6.3　項(xiàng)目組織和管理　　6.3.1　項(xiàng)目的創(chuàng)建及操作　　6.3.2　項(xiàng)目庫(kù)　6.4　LabVIEW　DAQ擴(kuò)展編程　　6.4.1　使用I/O端口函數(shù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集功能　　6.4.2　通過(guò)CIN節(jié)點(diǎn)調(diào)用外部程序代碼　　6.4.3　在LabVIEW中調(diào)用DLL實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)采集設(shè)備的數(shù)據(jù)交換　　第7章　信號(hào)分析與處理　7.1　信號(hào)處理概述　　7.1.1　信號(hào)處理基礎(chǔ)　　7.1.2　信號(hào)處理VIs簡(jiǎn)介　7.2　波形測(cè)量VIs　7.3　濾波器VIs　7.4　信號(hào)運(yùn)算VIs　7.5　變換VIs　7.6　譜分析VIs　　第8章　NI-DAQmx　8.1　DAQmx概述　　8.1.1　DAQmx的提出與發(fā)展　　8.1.2　DAQmx的基本術(shù)語(yǔ)　　8.1.3　DAQmx的基本特性　　8.1.4　從傳統(tǒng)DAQ到DAQmx的升級(jí)　8.2　DAQ助手編程　　8.2.1　DAQ助手基本操作　　8.2.2　DAQ助手編程實(shí)例　8.3　DAQmx　API函數(shù)編程　　8.3.1　DAQmx　API函數(shù)概述　　8.3.2　常見(jiàn)的DAQmx　API函數(shù)及使用　8.4　DAQmx　屬性節(jié)點(diǎn)編程　　8.4.1　DAQmx　屬性節(jié)點(diǎn)概述　　8.4.2　常見(jiàn)的DAQmx　屬性節(jié)點(diǎn)及使用　8.5　DAQmx仿真設(shè)備　　8.5.1　DAQmx仿真設(shè)備概述　　8.5.2　創(chuàng)建DAQmx仿真設(shè)備　　8.5.3　使用DAQmx仿真設(shè)備　　第9章　NI-DAQmx擴(kuò)展應(yīng)用　9.1　概述　9.2　DLL的使用　　9.2.1　LabVIEW中DLL的創(chuàng)建　　9.2.2　DLL的調(diào)用　9.3　NI-DAQmx　C　API　　9.3.1　NI-DAQmx　C　API簡(jiǎn)介　　9.3.2　C++中調(diào)用NI-DAQmx　C　API函數(shù)　　9.3.3　Visual　Basic　6.0中調(diào)用NI-DAQmx　C　API函數(shù)第10章　LabVIEW　DAQ在高校電子線(xiàn)路實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用　10.1　實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)概述　10.2　實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建　　10.2.1　虛擬信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)　　10.2.2　虛擬示波器的設(shè)計(jì)　10.3　電子線(xiàn)路實(shí)驗(yàn)應(yīng)用舉例　　10.3.1　RC微分電路　　10.3.2　RC積分電路　　10.3.3　RC低通濾波器　　10.3.4　比例運(yùn)算電路　　第11章　LabVIEW　DAQ在高校實(shí)驗(yàn)中的特殊應(yīng)用　11.1　基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集　　11.1.1　遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集概述　　11.1.2　利用RDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集　　11.1.3　利用DataSocket技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集　11.2　基于聲卡的數(shù)據(jù)采集　　11.2.1　聲卡的基本常識(shí)　　11.2.2　聲卡相關(guān)的函數(shù)節(jié)點(diǎn)　　11.2.3　聲卡應(yīng)用實(shí)例　　第12章　LabVIEW　DAQ在工程實(shí)踐中的應(yīng)用　12.1　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程　　12.1.1　需求分析　　12.1.2　硬件設(shè)計(jì)　　12.1.3　軟件設(shè)計(jì)　　12.1.4　系統(tǒng)調(diào)試　12.2　需求分析——基于DAQ的步進(jìn)電機(jī)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)　　12.2.1　LAMOST項(xiàng)目簡(jiǎn)介　　12.2.2　LAMOST光纖定位控制系統(tǒng)　　12.2.3　基于虛擬儀器的步進(jìn)電機(jī)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)　12.3　硬件設(shè)計(jì)——檢測(cè)系統(tǒng)的硬件組成　　12.3.1　檢測(cè)系統(tǒng)硬件的總體構(gòu)成　　12.3.2　步進(jìn)電機(jī)的基本工作原理和驅(qū)動(dòng)方式　　12.3.3　信號(hào)調(diào)理電路分析　　12.3.4　3個(gè)子系統(tǒng)的硬件組成　12.4　軟件設(shè)計(jì)——檢測(cè)系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)　　12.4.1　檢測(cè)系統(tǒng)程序的總體構(gòu)成　　12.4.2　3個(gè)子系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)　　12.4.3　檢測(cè)程序中主要的SubVI附錄A　本書(shū)實(shí)例索引附錄B　快捷操作參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章緒論1.2LabVIEW8.2.1的基本概念1.2.1虛擬儀器1.2.1.3虛擬儀器的特點(diǎn)概括地說(shuō)，虛擬儀器主要具有以下特點(diǎn)：（1）軟件是虛擬儀器的核心。虛擬儀器的硬件確立以后，它的功能主要是通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，軟件在虛擬儀器中具有重要的地位。

編輯推薦

《LabVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》可作為高等院校儀器類(lèi)、機(jī)械類(lèi)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的教材和教學(xué)參考書(shū)，也可供大專(zhuān)、夜大和職大的相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生選用，也是研究生、高等院校教師和從事相關(guān)工作（儀器、機(jī)械、自動(dòng)化、測(cè)試/測(cè)量、軟件等）的工程技術(shù)人員和科研人員的參考書(shū)。

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