1引言

　　虛擬儀器就是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來(lái)完成各種測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化的應(yīng)用。自1986年問(wèn)世以來(lái)，世界各國(guó)的工程師和科學(xué)家們都已將NI LabVIEW圖形化開(kāi)發(fā)工具用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期的各個(gè)環(huán)節(jié)，從而改善了產(chǎn)品質(zhì)量、縮短了產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間，并提高了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)效率。使用集成化的虛擬儀器環(huán)境與現(xiàn)實(shí)世界的信號(hào)相連，分析數(shù)據(jù)以獲取實(shí)用信息，共享信息成果，有助于在較大范圍內(nèi)提高生產(chǎn)效率。虛擬儀器提供的各種工具能滿足我們?nèi)魏雾?xiàng)目需要。

　　虛擬儀器由硬件設(shè)備與接口、設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件和虛擬儀器面板組成。其中，硬件設(shè)備與接口可以是各種以PC為基礎(chǔ)的內(nèi)置功能插卡、通用接口總線接口卡、串行口、VXI總線儀器接口等設(shè)備，或者是其它各種可程控的外置測(cè)試設(shè)備，設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件是直接控制各種硬件接口的驅(qū)動(dòng)程序，虛擬儀器通過(guò)底層設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件與真實(shí)的儀器系統(tǒng)進(jìn)行通訊，并以虛擬儀器面板的形式在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示與真實(shí)儀器面板操作元素相對(duì)應(yīng)的各種控件。用戶用鼠標(biāo)操作虛擬儀器的面板就如同操作真實(shí)儀器一樣真實(shí)與方便。 虛擬儀器的硬件系統(tǒng)一般分為計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)和測(cè)控功能硬件。計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)可以是各種類型的計(jì)算機(jī)，如臺(tái)式計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、工作站、嵌入式計(jì)算機(jī)等。它管理著虛擬儀器的軟件資源，是虛擬儀器的硬件基礎(chǔ)。因此，計(jì)算機(jī)技術(shù)在顯示、存儲(chǔ)能力、處理器性能、網(wǎng)絡(luò)、總線標(biāo)準(zhǔn)等方面的發(fā)展，導(dǎo)致了虛擬儀器系統(tǒng)的快速發(fā)展。

　　2 LabVIEW的軟件開(kāi)發(fā)步驟

　　2.1創(chuàng)建前面板

　　從控件面板上選擇所需的各種控件，將其按規(guī)律放置在前面板的容器上，組織好彼此的相對(duì)位置，使得前面板變得美觀漂亮，設(shè)置好各控件的屬性和顯示方式。

　　2.2創(chuàng)建數(shù)據(jù)流程圖

　　從函數(shù)面板上選擇所需的函數(shù)圖標(biāo)，依據(jù)要實(shí)現(xiàn)的功能，用線將它們有序地連接起來(lái)，以創(chuàng)建完整的數(shù)據(jù)流程圖。

　　2.3函數(shù)調(diào)試分析

　　采用各種方式進(jìn)行程序調(diào)試，修改數(shù)據(jù)流程圖，直至滿足要求。

　　（1）軟件的登陸設(shè)置利用順序結(jié)構(gòu)控制登陸成功后才能顯示界面，在用戶登陸子VI屬性設(shè)置成軟件運(yùn)行時(shí)就啟動(dòng)，彈出登陸界面，輸入口令正確進(jìn)入系統(tǒng)。

　　（2）菜單設(shè)置 LabVIEW窗自身具有定制菜單的功能。在VI前面板主菜單中選擇“編輯-運(yùn)行時(shí)菜單”，彈出菜單編輯對(duì)話框，如圖1所示。用戶根據(jù)要求在對(duì)話框中設(shè)置系統(tǒng)管理、通訊等主菜單，在界面左半部選擇菜單類型為用戶項(xiàng)，菜單項(xiàng)名稱分別寫入對(duì)應(yīng)的菜單設(shè)置名稱，用同樣方法設(shè)置主菜單下的子菜單。在后面板中，用幾個(gè)菜單設(shè)計(jì)圖標(biāo)相連，并分別寫入主菜單和子菜單的名稱，以完成相應(yīng)菜單的定制功能，如圖2所示。

　　菜單的響應(yīng)程序依靠編輯設(shè)置一個(gè)事件結(jié)構(gòu)來(lái)完成，編輯事件對(duì)話框中的事件源本VI對(duì)應(yīng)的事件設(shè)置成菜單選擇（用戶），選擇項(xiàng)只留下項(xiàng)標(biāo)識(shí)符（Item Tag）一項(xiàng)，在事件結(jié)構(gòu)內(nèi)放上對(duì)應(yīng)事件，將項(xiàng)標(biāo)識(shí)符與條件結(jié)構(gòu)相連，用以選擇相應(yīng)的指令，如圖3所示。

　　在自定義菜單中，根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建菜單項(xiàng)，待完成菜單定制后，對(duì)每個(gè)子菜單設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的SUBVI，并且每個(gè)子VI都有自己的用戶界面。新建一個(gè)文件夾，把設(shè)計(jì)過(guò)程中需要保存的東西都保存在這個(gè)文件夾下。

　　編寫菜單響應(yīng)程序。利用LabVIEW提供的菜單選擇節(jié)點(diǎn)獲取所選菜單項(xiàng)，然后在一個(gè)條件結(jié)構(gòu)中編寫與菜單選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的功能程序。在VI運(yùn)行時(shí)，條件結(jié)構(gòu)根據(jù)菜單選擇節(jié)點(diǎn)返回的菜單執(zhí)行相應(yīng)的功能程序。

　　3工具欄

　　在該軟件界面上，工具欄上的按鈕在LabVIEW控件中找不到，這就需要自定義控件。剪切相應(yīng)的圖標(biāo)放入畫圖工具中，用剪切工具把圖片選中下來(lái)，按ctrl+c將其復(fù)制到剪貼板上，若要其效果更好，可用PHOTOSHOP之類的軟件進(jìn)行修飾。編輯控件。把確定按鈕放在LabVIEW前面板上，右擊選擇“-自定義”，點(diǎn)擊后進(jìn)入編輯狀態(tài)，點(diǎn)擊工具欄中按鈕，使其變成 ，對(duì)著的外形框右擊，選擇從剪貼板導(dǎo)入圖片。

　　4數(shù)據(jù)庫(kù)

　　在添加用戶與添加設(shè)備子VI中，需要用到數(shù)據(jù)庫(kù)。這里應(yīng)用Microsoft Access數(shù)據(jù)庫(kù)，它是一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，按關(guān)系數(shù)據(jù)模型組織數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境的本身并不具備數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)功能。利用NI公司的附加工具包LabVIEW SQL Toolkit進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)，這種工具包價(jià)格比較昂貴，不適合應(yīng)用。

　　在LabVIEW安裝目錄重的user.lib文件夾中新建一個(gè)LabSQL文件夾，將的LabSQL放到這個(gè)文件夾下，再次運(yùn)行時(shí)，LabVIEW的功能模塊就會(huì)自動(dòng)加載LabSQL。LabSQL與數(shù)據(jù)庫(kù)之間通過(guò)ODBC連接，用戶需要在ODBC中指定數(shù)據(jù)源名稱和驅(qū)動(dòng)程序。

　　在Windows操作系統(tǒng)的控制面板中，依次點(diǎn)擊性能與維護(hù)→管理工具→數(shù)據(jù)源，彈出圖4的ODBC數(shù)據(jù)源管理器。

　　單擊“系統(tǒng)DSN”選項(xiàng)卡中的“添加（D）…”按鈕，在隨后彈出的圖5所示“創(chuàng)建新數(shù)據(jù)源”界面的驅(qū)動(dòng)程序列表中選擇“Microsoft Access Driver（*.mdb）”，并單擊“完成”按鈕，在隨后出現(xiàn)的圖6所示對(duì)話框中“數(shù)據(jù)源名（N）”一欄中創(chuàng)建DSN的名稱，并單擊“選擇”按鈕，選擇需要訪問(wèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)，按“確定”按鈕結(jié)束。

　　完成上述設(shè)置后就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，其基本步驟如圖7所示。首先利用ADO Connection Create.vi創(chuàng)建一個(gè)Connection對(duì)象，然后利用ADO Connection Open.vi建立與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，要連接的數(shù)據(jù)庫(kù)由字符串ConnectionString控制在前面板控件中輸入。在程序框圖中使用Format Into Strings生成SQL命令，將它連接到ADO Connection Execute.vi即可執(zhí)行。利用ADO Recordset Creat.vi創(chuàng)建一個(gè)Recordset對(duì)象，然后利用ADO Recordset Open.vi打開(kāi)Recordset對(duì)象，并同時(shí)利用SQL查詢命令，以獲得數(shù)據(jù)庫(kù)表中的全部或部分記錄。通過(guò)功能選擇按鈕來(lái)選擇和控制對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作。利用ADO Recordset Close.vi和ADO Connection Close.vi關(guān)閉與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的連接，利用ADO Connection Destroy.vi刪除Connection對(duì)象。將其用于設(shè)計(jì)中，即在設(shè)計(jì)界面點(diǎn)擊“添加”按鈕，出現(xiàn)圖8所示的用戶注冊(cè)對(duì)話框。

　　在整點(diǎn)數(shù)據(jù)等子VI 中，要在同一個(gè)界面切換顯示測(cè)試圖象，運(yùn)用選項(xiàng)卡控件來(lái)實(shí)現(xiàn)這種功能，如圖9所示。圖10給出終建立的界面。

　　5結(jié)語(yǔ)

　　在確定計(jì)算機(jī)和儀器等硬件資源的情況下，對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用程序有不同的虛擬儀器。通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)虛擬儀器的部分或全部功能，這就是設(shè)計(jì)虛擬儀器的思想。