本書主要以 LabVIEW 虛擬儀器軟件為平臺,以虛擬儀器技術(shù)應用項目為重點介紹了如何借助虛擬儀器技術(shù)完成工業(yè)測控的應用。全書分為五篇:*篇為預備篇,介紹虛擬儀器的基本知識和虛擬儀器測控系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境。第二篇為體驗篇,認識和使用虛擬儀器產(chǎn)品ELVIS,并介紹基于 Arduino 開源平臺的數(shù)據(jù)采集。第三篇為入門篇,介紹電烤箱溫度測控系統(tǒng)。第四篇為提高篇,介紹數(shù)字測控對象檢測與控制技術(shù)。第五篇為應用篇,主要通過電氣設(shè)備性能測試、自動稱重系統(tǒng)、基于機器視覺的 PCB 檢測、智能家居系統(tǒng)等實際應用項目,幫助讀者掌握實際應用技能。本書以虛擬儀器的應用技術(shù)為重點,淡化原理,注重實用,以項目、案例為線索進行內(nèi)容的編排。本書適合作為高等職業(yè)院校自動化類、電子信息類等相關(guān)專業(yè)的教材,也可作為高校教師項目教學的配套教材,亦可供廣大工程技術(shù)人員參考。
本書為項目任務式教材,*精品在線開放課程虛擬儀器應用技術(shù)配套教材
隨著我國從制造大國向制造強國的不斷深入推進,智能制造已成為企業(yè)升級改造、謀求發(fā)展的必經(jīng)之路。LabVIEW是專為測試、測量和控制應用而設(shè)計的系統(tǒng)工程軟件,可快速訪問硬件和數(shù)據(jù)信息。LabVIEW提供了一種圖形化編程方法,可直觀地顯示應用的各個方面,包括硬件配置、測量數(shù)據(jù)和調(diào)試。這種可視化方法可讓用戶輕松集成任何供應商的測量硬件,使用程序框圖直觀地表示復雜的邏輯,開發(fā)數(shù)據(jù)分析算法,以及設(shè)計自定義工程用戶界面。其圖形化編程語法使得工程系統(tǒng)的可視化、創(chuàng)建和編程變得更為簡單,因此,它在縮短測試時間、提供基于采集數(shù)據(jù)的商業(yè)應用等方面具有明顯優(yōu)勢。作為未來企業(yè)的一線技術(shù)主力,高職學生學會使用LabVIEW軟件將在未來就業(yè)競爭中具有一定優(yōu)勢。常州信息職業(yè)技術(shù)學院自2003年開始與NI公司開展深度合作,2010年編寫完成本書版,2015年完成本書第二版修訂,2018年建成了精品在線開放課程虛擬儀器應用技術(shù)。本次修訂主要做了以下工作:1.更新教材LabVIEW軟件版本。2.體驗篇增加項目二 用Arduino完成數(shù)據(jù)采集任務。3.重新設(shè)計和梳理項目教學知識點內(nèi)容,為教材配套了多媒體教學資源,將教材進行新形態(tài)一體化全面升級,結(jié)合虛擬儀器應用技術(shù)精品在線開放課程開展在線輔導與答疑,課程網(wǎng)址https://www.icourse163.org/course/CCIT-1001755342。4.應用篇增加項目八 智能家居系統(tǒng)。5.將課后習題調(diào)整為CLAD練習和編程練習兩部分,并增加了部分CLAD習題。本書由常州信息職業(yè)技術(shù)學院組織修訂,秦益霖教授提出整體修改意見,李晴副教授負責組織具體修訂工作并統(tǒng)稿,其中篇由李晴和朱敏共同修訂,第二篇由李晴和上海恩艾儀器有限公司高明澤工程師共同修訂,第三篇由陳琳修訂,第四篇由錢聲強修訂,第五篇由朱敏、李晴、秦益霖共同修訂。本書在修訂過程中得到了上海恩艾儀器有限公司、蘇州凌創(chuàng)電子科技有限公司、亞龍智能裝備集團股份有限公司等企業(yè)技術(shù)專家的大力支持和幫助,在此表示感謝。由于編者的水平有限,書中難免存在不足和疏漏之處,誠望廣大讀者和有關(guān)專家給予指正。編 者2020年7月
李晴,副教授。常州信息職業(yè)技術(shù)學院金講臺教師、教學名師。江蘇省青藍工程優(yōu)秀教學團隊-虛擬儀器課程群教學團隊負責人。主持建成精品在線開放課程1門、省級精品課程2門。獲省級教學成果一等獎1項、二等獎1項、省級教學大賽二等獎2項。先后指導學生獲NI全國優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計三等獎1項、江蘇省優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計二等獎4項、全國虛擬儀器大賽二等獎2項、三等獎3項、全國大學生物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用三創(chuàng)大賽二等獎1項、三等獎1項。,秦益霖,三級教授、研究員級高工、碩士生導師。常州旅游商貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學校黨委副書記、校長,常州市政協(xié)委員、常州突出貢獻人才,江蘇省優(yōu)秀共產(chǎn)黨員、江蘇省優(yōu)秀教育工作者、江蘇省職業(yè)教育先進個人,江蘇省333高層次人才,教育部第九屆長三角名校長,常州教育領(lǐng)軍人才,全國高職高專技能大賽資深裁判長,獲國家教學成果二等獎1項,省級教學成果一等獎2項,主編國家規(guī)劃教材2部,主持省級以上課題20多項、發(fā)表論文20余篇。
目錄
篇 預備篇 1
1.1 虛擬儀器的基本知識 1
1.2 虛擬儀器軟件編程環(huán)境 7
1.3 虛擬儀器硬件配置方案 19
思考與練習 43
第二篇 體驗篇 45
項目一 認識和使用虛擬儀器產(chǎn)品NI ELVIS 45
2.1 任務1 認識NI ELVIS平臺 46
2.2 任務2?使用NI ELVIS中的儀器 56
思考與練習 69
項目二?用Arduino完成數(shù)據(jù)采集任務 70
2.3?任務3 認識Arduino開源平臺 70
2.4?任務4 使用Arduino完成數(shù)據(jù)采集任務 74
思考與練習 82
第三篇 入門篇 83
項目三 電烤箱溫度測控系統(tǒng) 83
3.1 任務1 仿真溫度檢測程序設(shè)計 84
3.2 任務2 溫度轉(zhuǎn)換程序設(shè)計 91
3.3 任務3 溫度信號的實時圖形顯示和分析報警 102
3.4 任務4 溫度傳感器信號的調(diào)理和ELVIS采集 112
3.5 任務5 電烤箱溫度測控系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn) 120
CLAD練習 126
編程練習 133
第四篇 提高篇 134
項目四?數(shù)字測控對象檢測與控制 134
4.1 任務1 霓虹燈控制 135
4.2 任務2 數(shù)字式顯示器控制 149
4.3 任務3 交通信號燈控制 158
CLAD練習 171
編程練習 175
第五篇 應用篇 177
項目五?電氣設(shè)備性能測試 177
5.1 任務1 RC電路過渡過程的測試和計算 178
5.2 任務2 數(shù)字信號的頻率測量和濾波處理 186
5.3 任務3 電力設(shè)備諧波的測試和計算 195
項目六?自動稱重系統(tǒng)測試 202
5.4 任務4 自動稱重系統(tǒng)測試 203
CLAD練習 222
編程練習 224
項目七?基于機器視覺的PCB檢測 224
5.5 任務5 基于機器視覺的PCB檢測 225