虛擬儀器打地鼠課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　緒論</b></p><p>　　虛擬儀器技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)的儀器及測量技術(shù)。與傳統(tǒng)儀器技術(shù)不同，虛擬儀器技術(shù)指在包含數(shù)據(jù)采集設(shè)備的通用計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，根據(jù)需求可以高效率地構(gòu)建起形形色色的測量系統(tǒng)。對(duì)于大多數(shù)用戶而言，主要工作變成了軟件設(shè)計(jì)。虛擬儀器技術(shù)突破了傳統(tǒng)儀器的局限，可以將許多信號(hào)處理的方法方便地應(yīng)用于測量中，并且為自動(dòng)測量和網(wǎng)絡(luò)化測量了創(chuàng)造條件。</

2、p><p>　　本次小游戲設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)了LabVIEW語言的基本內(nèi)容和編程方法后所完成的。LabVIEW語言的基本內(nèi)容包括虛擬儀器及LabVIEW基礎(chǔ)、VI編輯與調(diào)試技術(shù)、程序結(jié)構(gòu)、數(shù)組、簇和波形、圖形顯示、字符串等。在即將完成該課程之后，對(duì)自己的一個(gè)總結(jié)，以達(dá)到學(xué)習(xí)這門課的基本要求。</p><p>　　由于這個(gè)小設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)虛擬儀器基本內(nèi)容后，用已有的知識(shí)設(shè)計(jì)的一個(gè)簡易小游戲，來模擬現(xiàn)實(shí)生

3、活中已成熟的產(chǎn)品，功能只能實(shí)現(xiàn)實(shí)物中的某一部分。因此，其中難免存在這諸多不足之處，望請(qǐng)讀者多多批評(píng)指正。</p><p>　　在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我們組的同學(xué)和老師都給予了很多幫助，非常感謝他們。 </p><p><b>　　第一章 設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　通過對(duì)虛擬儀器的軟件LabVIEW的一定了解以及學(xué)習(xí)了其基本內(nèi)容后，為了

4、可以是學(xué)到的知識(shí)可以較好的聯(lián)系在一起，因而想用LabVIEW語言編寫一個(gè)簡易的小游戲來進(jìn)一步溫習(xí)鞏固所學(xué)的。</p><p>　　根據(jù)已有知識(shí)，可以用LabVIEW語言編寫一個(gè)簡易的計(jì)算機(jī)，也可以編寫個(gè)簡易打地鼠游戲。在經(jīng)選擇后，我決定嘗試編寫一簡易打地鼠游戲。</p><p>　　聯(lián)想現(xiàn)實(shí)生活中存在的實(shí)物打地鼠機(jī)器，一般在插上電源后，機(jī)器就通上電源才可以進(jìn)行游戲。在按上開始游戲后，投入游

5、戲幣后即可進(jìn)行游戲了，但在虛擬儀器之中，投入游戲幣的過程暫時(shí)沒有可行方法，控制游戲開始結(jié)束可以用一些結(jié)構(gòu)形式加些控件來實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　在正式進(jìn)入游戲后，一般情況下，機(jī)器每個(gè)地鼠出現(xiàn)的時(shí)間都已經(jīng)系統(tǒng)的設(shè)置好了。至此，可以用循環(huán)的方式讓地鼠在間隔一段時(shí)間就出現(xiàn)，用不同顏色的同一控件不同狀態(tài)可以大致比擬，同時(shí)，為滿足不同反映能力的使用者，可進(jìn)行每個(gè)地鼠出現(xiàn)的間隔。在某一個(gè)地鼠出現(xiàn)后，若在規(guī)定時(shí)間沒有擊或沒有

6、擊中的話，地鼠會(huì)回復(fù)原樣，就想到可以通過計(jì)算地鼠從冒出計(jì)時(shí)到規(guī)定時(shí)間后，來迫使其恢復(fù)，基本可以達(dá)到一定的效果。</p><p>　　在虛擬軟件上，由于鼠標(biāo)點(diǎn)擊可能會(huì)同時(shí)點(diǎn)擊幾個(gè)控件，那個(gè)時(shí)候?qū)⒉荒茌^好的反映游戲本質(zhì)，所以，可以用一些提示來說明。以此來使游戲者可以能更方便地進(jìn)行游戲，感受到實(shí)物中的一些樂趣。</p><p><b>　　第二章 設(shè)計(jì)步驟</b><

7、/p><p>　　在與實(shí)物機(jī)器進(jìn)行一定參照后，有了大致的一個(gè)設(shè)計(jì)思路，就可以開始進(jìn)行一下設(shè)計(jì)了。主要有前面板設(shè)計(jì)與程序框圖設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.1 前面板設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)在實(shí)際機(jī)器中的實(shí)物以及設(shè)計(jì)思路過程，大致需要地鼠、成績顯示屏、玩的過程中地鼠個(gè)數(shù)顯示、時(shí)間的設(shè)置輸入以及一些控制游戲始末的開關(guān)等。</p><p>　　

8、在時(shí)間有限的情況下，沒有能夠自行設(shè)計(jì)一個(gè)控件，因此用布爾開關(guān)來模擬，當(dāng)開關(guān)開時(shí)記作地鼠出現(xiàn)，關(guān)時(shí)記作地鼠消失，為進(jìn)一步的區(qū)分這兩種狀態(tài)，可以讓開與關(guān)時(shí)的布爾控件顯示不同的顏色，如下圖2-1-a。還是可以用布爾控件來控制類似的電源開與關(guān)、游戲的開始與結(jié)束。屏幕的顯示用字符串顯示控件可以滿足。地鼠出現(xiàn)的總個(gè)數(shù)、打中的以及為打中的是數(shù)字的顯示，用數(shù)字顯示控件可以，如圖2-1-a。當(dāng)然時(shí)間的設(shè)置用數(shù)字輸入控件好一些，為使時(shí)間的精度高一些，特以沒

9、0.1s來增加或減少。整體前面板控件如圖2-1-a.</p><p>　　圖2-1-a 前面板的設(shè)計(jì)總圖</p><p><b>　　程序框圖設(shè)計(jì)</b></p><p>　　有了前面的大致控件的選擇，要實(shí)現(xiàn)這些控件能合理的相互協(xié)調(diào)工作，就需要在程序框圖里進(jìn)行一定的算法結(jié)構(gòu)。由于一個(gè)控件需要多次重復(fù)出現(xiàn)，故大量采用屬性節(jié)點(diǎn)來達(dá)到一定要求。&l

10、t;/p><p>　　首先，從總體控制單位開始，這個(gè)設(shè)計(jì)選擇了條件結(jié)構(gòu)來判斷游戲可不可以開始與否，在游戲可以用后，用一個(gè)顯示燈來告知使用者，若游戲不能用，則要把相關(guān)的控件給清零，以便下次使用時(shí)不收上次的影響。如圖2-2-a.</p><p><b>　　圖2-2-a</b></p><p>　　其次，在進(jìn)入可以游戲過程后，需要另一個(gè)布爾開關(guān)用條件結(jié)

11、構(gòu)來判斷是否開始或結(jié)束游戲，在開關(guān)為開時(shí)，即開始玩游戲了，首先對(duì)顯示地鼠數(shù)目的項(xiàng)目進(jìn)行哈清零，之后用一個(gè)while循環(huán)來是游戲反復(fù)的運(yùn)行，當(dāng)然，其控制也是由游戲開始與否的開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　在while循環(huán)中，由于地鼠是用布爾控件來模擬的，將其值轉(zhuǎn)換為數(shù)值顯示，對(duì)所有控件的值用公式節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)方式相加，對(duì)得到的值在進(jìn)行條件選擇，如果這十五個(gè)值相加為零，則說明所有地鼠沒出現(xiàn)，此時(shí)就需要來隨機(jī)產(chǎn)生地鼠出現(xiàn)

12、了?？梢杂靡粋€(gè)順序結(jié)構(gòu)來產(chǎn)生隨機(jī)地鼠的出現(xiàn)，先用自定義的字符顯示在顯示屏上，提示使用者，之后用以隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字在放大十五倍后，進(jìn)入一個(gè)條件節(jié)后，對(duì)相應(yīng)的控件進(jìn)行編號(hào)，使每個(gè)地鼠出現(xiàn)的概率是相同的。每當(dāng)進(jìn)入某一個(gè)與控件編號(hào)對(duì)應(yīng)的框圖時(shí)，都將使該控件顯示為相反狀態(tài)，即處于開時(shí)的顏色，也就表示地處冒出了。接著，用運(yùn)算規(guī)律對(duì)地鼠出現(xiàn)的總數(shù)目進(jìn)行相應(yīng)的跟蹤顯示。同時(shí)也會(huì)把使用者在玩的過程中擊中地鼠的個(gè)數(shù)也會(huì)相應(yīng)計(jì)算顯示出來。如圖2-2-b。&

13、lt;/p><p><b>　　圖2-2-b</b></p><p>　　如果有一個(gè)地鼠出現(xiàn)了，那所有控件和為1了，進(jìn)入下面的框圖，此時(shí)可以通過按下對(duì)應(yīng)的控件恢復(fù)最初狀態(tài)，在循環(huán)延遲時(shí)間的設(shè)置下，得以連續(xù)進(jìn)行。如果沒有進(jìn)行任何操作，則在進(jìn)入該程序步驟時(shí)，就有一個(gè)計(jì)時(shí)已用時(shí)間，把該記得時(shí)間與設(shè)置的延遲時(shí)間相比較。如果大于等于的話，就對(duì)所有的地鼠全部清零，同時(shí)，在顯示未打中地

14、鼠的數(shù)目將相應(yīng)變化；如果記得的時(shí)間小于延遲時(shí)間，就不執(zhí)行任何語句，此時(shí)處于等待時(shí)間。如圖2-2-。</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　圖2-2-c</b></p><p>　　最后，在結(jié)束游戲后，主要是對(duì)玩的一個(gè)結(jié)果顯示，如圖2-2-d，</p><p>　　在這里

15、面，選擇了建立文本的形式，當(dāng)然，也增加了對(duì)結(jié)果的分析，如果打中地鼠的數(shù)目與出現(xiàn)地鼠的總個(gè)數(shù)之比大于等于0.7的話，將會(huì)顯示你這次是成功的。相反，如果小于0.7的話，那可就還需再接再厲了。</p><p>　　建立文本圖標(biāo)可以點(diǎn)擊programming-string-built text得到，在建立文本編輯里，進(jìn)行設(shè)置。這是在比之小于0.7的時(shí)候文本形式。對(duì)于每兩個(gè)百分號(hào)里地變量要進(jìn)行相應(yīng)的類型設(shè)置，例如，地鼠出現(xiàn)

16、的總個(gè)數(shù)需要變成number格式。還可以對(duì)數(shù)字出現(xiàn)設(shè)置相應(yīng)精確度，對(duì)于地鼠出現(xiàn)數(shù)用整數(shù)。但對(duì)比之則需要進(jìn)行小數(shù)點(diǎn)位數(shù)的要求，可根據(jù)要求來。</p><p><b>　　圖2-2-e</b></p><p><b>　　圖2-2-d</b></p><p>　　第三章 調(diào)試與分析</p><p>　

17、　對(duì)該簡易打地鼠游戲的前面板和程序框圖完成后，進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)行，操作步驟有以下。</p><p>　　第一步，點(diǎn)擊連續(xù)控制按鈕，進(jìn)入運(yùn)行軟件過程中；</p><p>　　第二步，點(diǎn)擊開關(guān)按鈕，至少燈則相應(yīng)變亮，其他控件都恢復(fù)初始狀態(tài)；</p><p>　　第三步，用時(shí)間設(shè)置來對(duì)地鼠出現(xiàn)的時(shí)間間隔自定義；</p><p>　　第四步，點(diǎn)擊開始游戲

18、按鈕，進(jìn)入游戲狀態(tài)；</p><p>　　第五步，點(diǎn)擊結(jié)束游戲，游戲結(jié)束，屏幕顯示游戲結(jié)果，得到的效果如圖3-1-a所示；</p><p>　　第六步，點(diǎn)擊開關(guān)，指示燈變暗，離開游戲區(qū)。</p><p>　　第七步，點(diǎn)擊程序結(jié)束運(yùn)行。</p><p>　　設(shè)計(jì)了這個(gè)簡易的游戲，與實(shí)際相比，存在著諸多不足之處，許多功能難以滿足要求，不過做了相應(yīng)

19、說明。這個(gè)游戲可以簡單的完成打地鼠操作，還可以根據(jù)使用者不同的反應(yīng)時(shí)間來設(shè)置時(shí)間操作，還能夠提供了游戲的樂趣。</p><p>　　總體上，這個(gè)游戲較好了運(yùn)用了LabVIEW語言的一些基本內(nèi)容及使用方法，還是達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。</p><p><b>　　圖3-1-a</b></p><p><b>　　第四章 心得體會(huì)</b&

20、gt;</p><p>　　此次的課程設(shè)計(jì)我們組做的打地鼠游戲，主要考察了我們對(duì)這學(xué)期所學(xué)虛擬儀器知識(shí)的理解和運(yùn)用。。。雖然學(xué)習(xí)了一個(gè)學(xué)期的虛擬儀器知識(shí)，但是這次畢竟是要自己動(dòng)手做東西，所以我們不得不去圖書館找相關(guān)的課程設(shè)計(jì)書籍，網(wǎng)上查查資料，還有不懂的就問問老師同學(xué)，這次的課程設(shè)計(jì)在各個(gè)組員的共同努力下完成的，雖然過程有點(diǎn)艱苦，但是當(dāng)我們最終把打地鼠的游系做出來了的時(shí)候，那種激動(dòng)，真的就只有當(dāng)事人才會(huì)有深刻的體

21、會(huì)。。。當(dāng)然老師的耐心輔導(dǎo)就更不用提了！</p><p>　　沒有組員們的共同努力，任務(wù)也不會(huì)這么快就完成，所以說團(tuán)隊(duì)精神是很重要的，這一點(diǎn)不管是在學(xué)校還是將來出了社會(huì)都是很受用的。。。</p><p>　　這次的課程設(shè)計(jì)先不說別的，就拿時(shí)間來說真的很緊，因?yàn)橹拔覀円恢痹诰o張的準(zhǔn)備著考試，我們忙著自動(dòng)化控制原理、傳感器、檢測的復(fù)習(xí)、時(shí)間確實(shí)很緊，天氣也很冷，但是凜冽的寒風(fēng)也擋不住我們求知