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LabVIEW虛擬儀器設計指南

( 簡體 字)
作者:魏德寶、吳艷、付寧、劉洋類別:1. -> 程式設計 -> Labview
譯者:
出版社:清華大學出版社LabVIEW虛擬儀器設計指南 3dWoo書號: 55293
詢問書籍請說出此書號!

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NT定價: 425
折扣價: 400

出版日:10/1/2021
頁數:345
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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(請先登入會員)
ISBN:9787302578123
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:

虛擬儀器技術誕生于20世紀80年代,在測試測量以及控制領域已經得到了廣泛的應用。隨著科技的不斷發展,虛擬儀器技術應用的領域也在不斷擴展,如當下熱門的5G通信、工業物聯網、人工智能等都有虛擬儀器技術的應用。
編者所在課題組一直從事面向國家重大需求的測控系統研發,使用虛擬儀器技術進行測控系統的開發設計已經有幾十年的時間,積累了大量的實際操作經驗,也是全國高校中較早開展虛擬儀器教學的團隊。本著“規格嚴格,功夫到家”的校訓,在進行人才培養的過程中,十分注重讓學生更快地掌握虛擬儀器這門技術,并且作為人才儲備進入實際的科研課題進行項目設計。為此,我們在課程設計中十分注重基于項目的模式,通過實際的動手操作加強學生對技術的掌握。
2010年底,為了更好地培養虛擬儀器技術人才、提供優良的項目實踐條件,哈爾濱工業大學與美國國家儀器有限公司合作共建了“虛擬儀器創新實踐基地”,建立了數據采集、嵌入式平臺、PXI工業總線、機器視覺、口袋實驗室等全產品線的虛擬儀器軟硬件平臺。實踐基地面向全校師生開放,并通過舉辦全國研究生暑期學校等活動面向全國師生開放。作為平臺的輔助環節,學校先后成立了學生虛擬儀器技術協會,承辦了多次校級虛擬儀器設計大賽,并在2015年以“虛擬儀器創新實踐基地”為核心,承辦了第三屆全國虛擬儀器大賽,迎接了來自全國近400所學校的1876支隊伍。
通過“虛擬儀器創新實踐基地”的培養,每年都為學校相關課題組輸送大量技術人才,也為美國國家儀器有限公司輸送專業技術人員(占全國招聘人員總數的20%以上)。
經過多年項目開發和人才培養的經驗積累,課題組總結出了具有哈爾濱工業大學“實干”精神的一套技術培養方法,匯總成這本《LabVIEW虛擬儀器設計指南》。北京優諾智奇科技有限公司的劉洋先生也一同編寫了此書,劉洋先生曾在美國國家儀器有限公司負責中國區院校計劃十余年,常年支持國內各大高校的虛擬儀器技術相關課程建設,建立了幾十個虛擬儀器俱樂部和上百個教學實驗室,同時是多所學校的企業導師,對虛擬儀器技術如何幫助學生提升工程實踐能力有著豐富的經驗。
魏德寶老師編寫了本書的第1章至第3章,吳艷老師編寫了第4章至第6章,付寧老師編寫了第7章和第8章,劉洋先生編寫了第9章。
本書從實際應用的角度對虛擬儀器技術的學習路徑進行設計和編排,如在第1章介紹LabVIEW的軟件版本管理、工具包和模塊的安裝以及第三方工具包的安裝和管理; 在第8章對項目文件管理、依賴關系、軟件發布和編程設計架構進行了詳盡的介紹。這些在其他已出版的相關書籍中都鮮有提及,但是在實際項目開發中卻非常重要。
本書在知識點的呈現中力求做到對技術的直觀和深入講解。在編寫的過程中得到了美國國家儀器有限公司研發部門的技術支持,從軟件架構的角度深入淺出地介紹了虛擬儀器技術以及背后的實現機制,使技術的講解和實現更加深入和透徹。為了使知識點更易于理解也更加直觀,本書并沒有限于單純的技術講解,而是通過具體的程序實現過程來展示。針對一些不易理解和容易混淆的知識點,則會對程序進行深入的調試和講解,并且比較了在不同條件下的運行機制和運行結果,同時也介紹了在實際工業應用中的效果。
本書十分注重講解和實際操作的融合,只有實際動手操作才能真正地掌握技術。本書原創性地設計了近300個范例程序用于講解對應的知識點,在對每個知識點范例講解的過程中,詳細地描述了操作的步驟,對于一些首次操作的步驟更是提供了特別的講解。讀者可以在閱讀過程中按照書中步驟同步進行操作。本書中全部的知識點都有對應的范例,可以作為讀者學習過程中操作的練習資料。
本書特別注重知識點相互間的銜接。每章都包含了十幾個到幾十個小型范例,這些范例程序從每章開始會逐步針對每個知識點進行講解,每個范例都是在上一個范例的基礎上實現新的功能,在每章最后所有范例匯總在一起形成一個較為完整的小型項目。這樣可以使讀者更加清晰地了解各個知識點在項目應用中是如何相互銜接的,最終進行完整的項目設計。
本書針對使用虛擬儀器技術進行項目式設計的需求專門設計了第9章。根據真實項目設計的過程,依次從項目背景分析、項目需求分析,設計了項目實現的整體架構和各個子模塊。針對每個子模塊分別進行項目的功能規劃和對應的虛擬儀器技術框架,并詳細描述了實現的過程。
本書最后將各個子模塊匯總完成了整個項目的實現。在整個項目實現的過程中,將全書的虛擬儀器知識點綜合運用,同時在項目實現過程中也詳細地介紹了有關機器視覺的相關內容。
感謝哈爾濱工業大學自動化測試與控制研究所的彭喜元教授、喬立巖教授和彭宇教授在本書編寫過程中提出的寶貴建議及細心指導,他們為本書的編寫,以及虛擬儀器創新實踐基地的建設和虛擬儀器技術相關課程的改革提供了強大的支持。
感謝清華大學出版社編輯團隊的大力支持,他們認真細致的工作保證了本書的質量。
由于編者水平有限,書中難免有疏漏和不足之處,懇請廣大讀者批評指正!
編者
2021年7月
內容簡介:

本書介紹虛擬儀器技術 LabVIEW 編程平臺的編程方法、編程技術以及系統架構方法。第1章和第2
章介紹 LabVIEW 基本環境的安裝、程序實現及調試方法;第3章至第5章介紹 LabVIEW 的數據類型、邏
輯結構以及數組、簇等進階數據類型;第6章和第7章介紹文件讀取與硬件設備的數據采集;第8章和第9
章介紹 LabVIEW 項目實現的方法,包含項目管理工具、LabVIEW 項目設計架構,并且通過萬用表校準的
項目詳細地介紹通過 LabVIEW 進行項目設計的過程。
本書可以作為高等院校測量技術、通信、自動控制等相關課程的教材和參考書,也可以作為相關工程
技術人員的自學參考書。
目錄:

推薦序Ⅰ
前言Ⅲ
第1章虛擬儀器技術介紹
1.1虛擬儀器技術發展史
1.2LabVIEW介紹
1.3LabWindowsCVI介紹
1.4LabVIEWNXG介紹
1.5LabVIEW安裝版本選擇
1.5.1LabVIEW安裝的操作系統
1.5.2LabVIEW環境安裝的位數
1.5.3LabVIEW安裝的語言版本
1.6Windows環境下LabVIEW的安裝
1.6.1本地安裝
1.6.2通過NIPackageManager在線安裝
1.6.3NIPackageManager安裝
1.6.4在NIPackageManager中安裝LabVIEW
1.6.5LabVIEWNXG的安裝
1.7LabVIEW的版本管理
1.7.1LabVIEW不同版本間的文件訪問
1.7.2LabVIEW的安裝路徑
1.8LabVIEW模塊和驅動的管理
1.8.1LabVIEW與模塊版本的支持
1.8.2LabVIEW與對應硬件驅動版本
1.8.3LabVIEW與工具包和驅動的安裝順序
第2章LabVIEW環境基礎
2.1創建第一個LabVIEW程序
2.2在程序框圖中部署函數和結構
2.2.1添加隨機數節點
2.2.2添加循環結構
2.3在前面板中添加用戶界面
2.3.1添加“波形圖表”顯示控件
2.3.2添加“停止按鈕”輸入控件
2.4在程序框圖中進行數據流連接
2.4.1輸出隨機數據到波形圖表
2.4.2將“停止”接線端連接到While循環
2.5運行與調試程序
2.5.1保存VI文件
2.5.2運行VI文件
2.5.3中止執行VI
2.6LabVIEWVI三要素
2.6.1程序框圖
2.6.2前面板
2.6.3連線板和圖標
2.7基于數據流的編程模式
2.8LabVIEWVI的基本調試
2.8.1調試工具
2.8.2LabVIEW的即時幫助工具
2.8.3LabVIEW的范例查找器
第3章LabVIEW基本數據類型
3.1數值
3.1.1數值數據類型的概念
3.1.2數值類型的表示法
3.1.3數值數據的運算
3.1.4數值數據的顯示和可視化
3.1.5數值運算的類型轉換
3.2布爾
3.2.1布爾數據類型的概念
3.2.2在前面板放置布爾控件
3.2.3布爾數據的運算
3.2.4密碼鎖實現實例
3.3字符串
3.3.1字符串的概念
3.3.2字符串在硬件通信中的應用
3.3.3字符串運算操作實例
3.3.4字符串的轉換
第4章基本結構
4.1順序結構
4.1.1順序結構的概念
4.1.2順序結構使用實例
4.1.3數據流與順序結構
4.1.4順序結構實現初始化實例
4.2While循環
4.2.1While循環的概念
4.2.2While循環與定時
4.2.3數據流與While循環
4.2.4While循環與連續執行
4.3For循環
4.3.1For循環的概念
4.3.2For循環與While循環比較實例
4.4條件結構
4.4.1條件結構的概念
4.4.2條件結構的應用
4.4.3條件結構的隧道
4.4.4條件結構隧道輸出默認值
第5章進階數據類型
5.1數組
5.1.1數組的概念
5.1.2數組的元素數據類型
5.1.3數組的類型
5.1.4數組的索引
5.1.5數組的使用
5.2簇
5.2.1簇的概念
5.2.2簇的操作
5.2.3簇的數據捆綁功能
5.3LabVIEW中數據流的可視化
5.3.1前面板的數據可視化
5.3.2前面板控件的可視化操作
5.3.3程序框圖中的數據流可視化
第6章文件讀寫
6.1LabVIEW與數據輸入輸出
6.2文件讀寫的概念
6.3文件讀寫的類型
6.4文件操作的一般步驟
6.4.1文本文件寫入實例
6.4.2路徑
6.4.3絕對路徑和相對路徑
6.5文件操作的ExpressVI
6.5.1ExpressVI
6.5.2通過ExpressVI進行波形文件寫入實例
6.5.3通過ExpressVI進行波形文件讀取實例
6.5.4ExpressVI的特點
6.6底層VI
6.6.1使用TDMS寫入文件實例
6.6.2使用TDMS讀取文件實例
6.7高效的文件讀取
6.7.1底層VI和ExpressVI的比較
6.7.2文件保存和流盤的概念
6.7.3TDMS文件的高速寫入實例
第7章硬件輸入與輸出
7.1數據采集的基本概念
7.1.1數據采集的基本原理
7.1.2數據采集硬件的一般參數
7.1.3信號調理
7.1.4觸發
7.2NIMeasurementandAutomationExplorer
7.3模擬采集
7.3.1模擬采集的概念
7.3.2模擬采集的類型
7.3.3數據采集的一般過程
7.3.4模擬電壓有限點采集實例
7.3.5連續模擬采集
7.4模擬輸出
7.4.1輸出采樣率與輸出波形頻率關系實例
7.4.2有限點模擬電壓輸出實例
7.4.3模擬輸出任務實際的輸出信號
7.4.4連續模擬輸出實例
7.4.5模擬輸出需要注意的問題
7.4.6動態的模擬輸出
7.5數字采集
7.5.1數字采集的概念
7.5.2線和組的概念
7.5.3數字I/O的輸入與輸出定義
7.5.4數字I/O電平標準
7.5.5數字有限點采集任務
7.5.6數字連續采集任務
7.6數字有限點輸出任務
7.7計數器
7.7.1計數器的基本概念
7.7.2計數器的典型應用
第8章LabVIEW架構
8.1項目瀏覽器
8.1.1項目瀏覽器介紹
8.1.2項目瀏覽器的組成
8.1.3使用項目瀏覽器管理文件
8.1.4使用項目瀏覽器管理LabVIEW發布版本
8.2虛擬文件夾
8.2.1自動更新文件夾實例
8.2.2解決沖突實例
8.3依賴關系
8.4LabVIEW程序發布生成規范
8.4.1發布應用程序(EXE)實例
8.4.2發布安裝程序實例
8.5變量
8.5.1LabVIEW中的變量
8.5.2變量競爭
8.5.3變量的數據緩沖

8.5.4使用共享變量傳遞數據實例
8.6隊列
8.6.1隊列的典型應用
8.6.2不同速率的循環之間傳遞數據實例
8.7事件結構
8.7.1事件結構的概念
8.7.2事件結構的構成
8.7.3事件結構響應用戶事件
8.7.4基于用戶事件響應的波形發生器實例
8.8生產者消費者結構
8.8.1生產者消費者結構的構成
8.8.2生產者消費者結構進行數據采集和數據流盤實例
8.9狀態機
8.9.1狀態機結構
8.9.2狀態機實例
第9章LabVIEW項目實踐——萬用表校準分類
9.1項目應用背景介紹
9.2項目需求
9.3項目挑戰
9.3.1連接方式與信號調理
9.3.2待校準設備數值的讀取
9.3.3標準設備讀取的激勵信號
9.3.4圖像采集的需求
9.4項目整體架構
9.5項目分解一:模擬電壓輸出與采集
9.5.1項目規劃
9.5.2項目實現
9.6項目分解二:圖像采集
9.6.1圖像采集硬件連接
9.6.2圖像采集硬件調試
9.6.3通過程序獲取圖像
9.7項目分解三:OCR識別
9.7.1顏色提取
9.7.2建立坐標系
9.7.3建立ROI
9.7.4設定OCR參數
9.7.5生成LabVIEWVI
9.8項目整合
序: