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、功能最強大的圖形化軟件開發(fā)集成環(huán)境，被視為一個標準的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代科技的各個領(lǐng)域。LabVIEW能成為業(yè)界標準，得益于它的兩個巨大優(yōu)勢：一是編程簡單，形象生動，易于理解和掌握；另一方面，LabVIEW針對數(shù)據(jù)采集、儀器控制、信號分析與處理等任務(wù)，提供的節(jié)點（函數(shù)）對底層協(xié)議進行了高度封裝，用戶只需直接調(diào)用即可，大大提高了開發(fā)效率。LabVIEW和虛擬儀器技術(shù)在中國內(nèi)地的推廣是很快的，在測控/測量、故障診斷、生產(chǎn)過程控制、自動化等領(lǐng)域得到了較為普遍的應(yīng)用。目前越來越多的國內(nèi)高校創(chuàng)建了虛擬儀器實驗室，開辦了LabVIEW的相關(guān)課程。但較之國外，國內(nèi)對LabVIEW的優(yōu)勢利用得還遠遠不夠。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與其他編程語言相比的優(yōu)勢所在，甚至可以認為，DAQ數(shù)據(jù)采集是LabVIEW最大的功能。但目前還沒有專門介紹LabVIEWDAQ數(shù)據(jù)采集方面的圖書。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)驗和心得體會推出了這本關(guān)于中文版LabVIEW和DAQ數(shù)據(jù)采集方面的圖書?！禠abVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》共分12章，各章內(nèi)容簡要介紹如下：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。第2章 通過實例介紹LabVIEW程序設(shè)計入門。第3章 講解LabVIEW的基本語法。第4章 介紹LabVIEW數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)。第5章 重點闡述傳統(tǒng)DAQ初級編程的相關(guān)內(nèi)容。第6章 深入介紹傳統(tǒng)DAQ的高級編程技術(shù)。第7章 介紹LabVIEW信號分析與處理節(jié)點（函數(shù)）的功能和用法。第8章 重點講述DAQmx編程技術(shù)。第9章 深入介紹DAQmx的擴展應(yīng)用。第10章 詳細介紹LabVIEWDAQ在高校電子線路實驗中的應(yīng)用。第11章 重點介紹LabVIEWDAQ在高校實驗中的特殊應(yīng)用。第12章 通過一個重點項目介紹LabVIEWDAQ在工程實踐中的應(yīng)用。《LabVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》具有以下幾個顯著特點：（1）《LabVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》以LabVIEW8.2.1中文版為藍本進行講解，在母語的環(huán)境下進行LabVIEW程序開發(fā)，有利于用戶快速掌握LabVIEW。（2）精練的語法講解以及貼近工程實際的實例介紹?！禠abVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》以實例貫穿始終，通過實例一步一步地教會讀者操作。（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未來的發(fā)展重點。（4）通過具體實驗介紹LabVIEWDAQ在高校實驗課中的應(yīng)用，并給出實驗的傳統(tǒng)DAQ和DAQmx源代碼，讀者可以充分領(lǐng)略NI公司兩代驅(qū)動軟件的風采。（5）《LabVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》第12章以筆者參與的國家重大科學(xué)工程項目“LAMOST”為背景展開講解，貼近工程實際，并融合了筆者多年的LabVIEW開發(fā)經(jīng)驗。這個實例對于工程開發(fā)人員而言，是很有參考價值的。（6）《LabVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》具有實用性、技術(shù)性等特點，深入淺出、簡潔快速地教會讀者如何使用LabVIEW軟件，如何學(xué)習(xí)LabVIEW開發(fā)經(jīng)驗?！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，其中第1~~~~5章、第7章以及第12章由龍華偉編寫，第8~~~~11章由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的顧永剛博士編寫，第6章由龍華偉和顧永剛合作編寫。在《LabVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》的編寫過程中，得到了許多老師、同學(xué)和同事的關(guān)心、幫助和指正，在此謹表謝意。特別感謝航天科工集團蘭波、王平華、劉繼偉、魏冬、黃浩、伍俊、王超等工程師提供的諸多寫作材料以及寶貴的意見和建議。同時還要感謝天津大學(xué)劉啟海博士對《LabVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》第1章和第2章進行了認真的審校。另外還要感謝二炮裝備部趙國志工程師和北京郵電大學(xué)郭照峰同學(xué)提供的幫助。《LabVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》在編寫過程中吸取了多方面的觀點和成就，參閱了許多文獻，尤其是書后所列文獻，從中獲益匪淺，在此一并致以衷心的感謝。

內(nèi)容概要

本書作為LabVIEW的應(yīng)用進階書，重點講述LabVIEW DAQ數(shù)據(jù)采集的編程與應(yīng)用。本書對LabVIEW的基礎(chǔ)知識僅做簡要的介紹，重點講解LabVIEW DAQ編程和工程應(yīng)用。    本書以LabVIEW的最新中文版本LabVIEW 8.2.1為藍本，以DAQ數(shù)據(jù)采集為重點進行編寫，主要包括5部分內(nèi)容：第1部分為LabVIEW 8.2.1編程基礎(chǔ)和DAQ數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)知識，以實例講解為主，包括第1～4章。第2部分為DAQ傳統(tǒng)編程，從傳統(tǒng)DAQ初級編程和傳統(tǒng)DAQ高級編程兩方面進行深入講解，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)，從兩方面進行闡述：DAQmx初級編程和DAQmx擴展應(yīng)用，包括第8章和第9章。第5部分為LabVIEW實驗教程及DAQ的工程應(yīng)用實例，包括第10～12章，在第12章以一個重點工程項目為例貫穿始終。    本書可作為高等院校儀器類、機械類等相關(guān)專業(yè)學(xué)生的教材和教學(xué)參考書，也可供大專、夜大和職大的相關(guān)專業(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、機械、自動化、測試/測量、軟件等）的工程技術(shù)人員和科研人員的參考書。

書籍目錄

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　　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在線幫助系統(tǒng)　　1.4.1　顯示即時幫助　　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)計入門　2.1　創(chuàng)建第一個VI　　2.1.1　創(chuàng)建VI　　2.1.2　VI前面板的設(shè)計與編輯技術(shù)　2.2　程序運行、調(diào)試技術(shù)　　2.2.1　運行VI　　2.2.2　VI調(diào)試技術(shù)　2.3　子程序及圖標　　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)類型和數(shù)據(jù)運算　　3.1.1　數(shù)據(jù)類型　　3.1.2　數(shù)據(jù)運算　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　　3.3.5　屬性節(jié)點　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　強度圖表和強度圖控件　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　　3.5.3　電子表格文件的讀寫　　3.5.4　二進制文件的讀寫　　3.5.5　數(shù)據(jù)記錄文件的讀寫　　3.5.6　波形文件的讀寫　　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　采樣過程　　4.1.2　采樣原理　4.2　信號類型及測量系統(tǒng)選擇　　4.2.1　信號類型　　4.2.2　模擬信號的連接方式　4.3　信號調(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　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)動軟件　　第5章　傳統(tǒng)DAQ初級編程　5.1　DAQ　VIs簡介及DAQ　VIs的基本術(shù)語　　5.1.1　DAQ　VIs簡介　　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　簡易模擬輸入VIs　　5.2.2　中級模擬輸入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　　5.3.3　簡易模擬輸出VIs　　5.3.4　中級模擬輸出VIs　5.4　數(shù)字I/O　　5.4.1　數(shù)字I/O簡介　　5.4.2　簡易數(shù)字I/O　VIs　5.5　計數(shù)器　VIs　　5.5.1　計數(shù)器概述　　5.5.2　簡易計數(shù)器VIs　　第6章　傳統(tǒng)DAQ高級編程　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)機結(jié)構(gòu)　6.3　項目組織和管理　　6.3.1　項目的創(chuàng)建及操作　　6.3.2　項目庫　6.4　LabVIEW　DAQ擴展編程　　6.4.1　使用I/O端口函數(shù)實現(xiàn)簡單的數(shù)據(jù)采集功能　　6.4.2　通過CIN節(jié)點調(diào)用外部程序代碼　　6.4.3　在LabVIEW中調(diào)用DLL實現(xiàn)與數(shù)據(jù)采集設(shè)備的數(shù)據(jù)交換　　第7章　信號分析與處理　7.1　信號處理概述　　7.1.1　信號處理基礎(chǔ)　　7.1.2　信號處理VIs簡介　7.2　波形測量VIs　7.3　濾波器VIs　7.4　信號運算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　　8.1.3　DAQmx的基本特性　　8.1.4　從傳統(tǒng)DAQ到DAQmx的升級　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　常見的DAQmx　API函數(shù)及使用　8.4　DAQmx　屬性節(jié)點編程　　8.4.1　DAQmx　屬性節(jié)點概述　　8.4.2　常見的DAQmx　屬性節(jié)點及使用　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在高校電子線路實驗中的應(yīng)用　10.1　實驗系統(tǒng)概述　10.2　實驗系統(tǒng)的搭建　　10.2.1　虛擬信號發(fā)生器的設(shè)計　　10.2.2　虛擬示波器的設(shè)計　10.3　電子線路實驗應(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　比例運算電路　　第11章　LabVIEW　DAQ在高校實驗中的特殊應(yīng)用　11.1　基于網(wǎng)絡(luò)的遠程數(shù)據(jù)采集　　11.1.1　遠程數(shù)據(jù)采集概述　　11.1.2　利用RDA技術(shù)實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集　　11.1.3　利用DataSocket技術(shù)實現(xiàn)遠程數(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　　11.2.2　聲卡相關(guān)的函數(shù)節(jié)點　　11.2.3　聲卡應(yīng)用實例　　第12章　LabVIEW　DAQ在工程實踐中的應(yīng)用　12.1　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)流程　　12.1.1　需求分析　　12.1.2　硬件設(shè)計　　12.1.3　軟件設(shè)計　　12.1.4　系統(tǒng)調(diào)試　12.2　需求分析——基于DAQ的步進電機在線檢測系統(tǒng)　　12.2.1　LAMOST項目簡介　　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電機在線檢測系統(tǒng)　12.3　硬件設(shè)計——檢測系統(tǒng)的硬件組成　　12.3.1　檢測系統(tǒng)硬件的總體構(gòu)成　　12.3.2　步進電機的基本工作原理和驅(qū)動方式　　12.3.3　信號調(diào)理電路分析　　12.3.4　3個子系統(tǒng)的硬件組成　12.4　軟件設(shè)計——檢測系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)　　12.4.1　檢測系統(tǒng)程序的總體構(gòu)成　　12.4.2　3個子系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)　　12.4.3　檢測程序中主要的SubVI附錄A　本書實例索引附錄B　快捷操作參考文獻

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虛擬儀器的特點概括地說，虛擬儀器主要具有以下特點：（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軟件來實現(xiàn)的，軟件在虛擬儀器中具有重要的地位。

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《LabVIEW8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》可作為高等院校儀器類、機械類等相關(guān)專業(yè)學(xué)生的教材和教學(xué)參考書，也可供大專、夜大和職大的相關(guān)專業(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、機械、自動化、測試/測量、軟件等）的工程技術(shù)人員和科研人員的參考書。

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