基于labview的鬧鐘課程設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 目的及基本要求1</p><p><b>　　2 鬧鐘原理1</b></p><p><b>　　3 鬧鐘設(shè)計2</b></p><p>　　3.1 時間設(shè)置模塊2</p><p&

2、gt;　　3.2 格式化日期/時間2</p><p>　　3.3 小睡延遲功3</p><p>　　3.4 鬧鐘設(shè)置3</p><p>　　3.5 觸發(fā)模塊4</p><p>　　3.6 音樂播放模塊6</p><p>　　3.7 鬧鐘的總體設(shè)計7</p><p>　　3.8 設(shè)計中

3、遇到的問題9</p><p><b>　　4 運(yùn)行結(jié)果9</b></p><p>　　4.1 初始界面10</p><p>　　4.2 設(shè)置時間11</p><p>　　4.3 設(shè)置鈴音12</p><p>　　4.4 鬧鈴響起13</p><p><b&

4、gt;　　參考文獻(xiàn)14</b></p><p><b>　　1 目的及基本要求</b></p><p>　　熟悉LabVIEW開發(fā)環(huán)境，掌握基于LabVIEW的虛擬儀器原理、設(shè)計方法和實(shí)現(xiàn)技巧，運(yùn)用專業(yè)課程中的基本理論和實(shí)踐知識，采用LabVIEW開發(fā)工具,實(shí)現(xiàn)Labview實(shí)現(xiàn)鬧鐘程序的設(shè)計和仿真。 此次設(shè)計是基于labview的軟件仿真設(shè)計，仿真

5、一個鬧鐘使它具有定點(diǎn)報時的功能，硬件需求是一臺安裝該軟件的電腦，軟件設(shè)計需要實(shí)現(xiàn)它的所有功能包括以下：</p><p>　　1.可以顯示系統(tǒng)時間，通過和系統(tǒng)連接獲得。</p><p>　　2.可以顯示鬧鐘定時的時間，該時間可以手動設(shè)置，定時后的時間可以修改，整點(diǎn)報時。</p><p>　　3.鬧鐘具有小睡延時功能，過一定時間可再次響起。</p><

6、;p>　　4.當(dāng)設(shè)定時間和系統(tǒng)時間相等時，觸發(fā)鬧鈴鈴聲，還可以手動停止鬧鈴或者自動停止。</p><p><b>　　2 鬧鐘原理</b></p><p>　　為保證數(shù)字鐘的精度，時間的獲取可直接獲取系統(tǒng)時間，并通過相應(yīng)的系統(tǒng)函數(shù)轉(zhuǎn)換為年月日，時分秒等信息。由于轉(zhuǎn)換后的時間信息為數(shù)字，為直觀地通過布爾類型顯示，需要進(jìn)行譯碼操作，譯碼操作的完成可通過獨(dú)立的子VI完

7、成，方便主程序調(diào)用。為實(shí)現(xiàn)鬧鐘功能，需要有鬧鐘時間設(shè)置和鬧鐘提醒模塊。為了直觀地模仿數(shù)字鐘的時間設(shè)置，在程序中不提供數(shù)字輸入的相關(guān)控件，而是通過布爾類型的按鈕完成。當(dāng)鬧鐘設(shè)置開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)時，此時按下時、分設(shè)置按鈕，相應(yīng)的鬧鐘時間可以被調(diào)整。鬧鐘設(shè)置模塊也通過獨(dú)立的子VI完成。程序運(yùn)行期間會比較系統(tǒng)時間和設(shè)置的鬧鐘時間，當(dāng)鬧鐘開關(guān)處于開啟狀態(tài)且鬧鐘時間到來時，指示燈會亮起，并且會發(fā)出警報聲。如不關(guān)閉鬧鐘開關(guān)，提醒時間會持續(xù)兩分鐘。&l

8、t;/p><p>　　時間設(shè)置模塊主要由while循環(huán)中的輸入控件和顯示控件來實(shí)現(xiàn)，設(shè)置完成后通過與非門來最終完成設(shè)置。使用格式化日期/時間字符串器件通過時間格式代碼%h；%m來定義時間的格式為小時和分鐘。當(dāng)系統(tǒng)時間和時間相同時，程序調(diào)用鈴音文件，鬧鈴響起，過一分鐘后停止或按停止按鈕結(jié)束鬧鈴。</p><p><b>　　3 鬧鐘設(shè)計</b></p><

9、;p>　　3.1 時間設(shè)置模塊</p><p>　　時間設(shè)置模塊主要由while循環(huán)中的輸入控件和顯示控件來實(shí)現(xiàn)，設(shè)置完成后通過與非門來最終完成設(shè)置。接線如圖1所示。</p><p><b>　　圖1 時間設(shè)置</b></p><p><b>　　3.2 格式化時間</b></p><p>

10、　　其中使用格式化日期/時間字符串器件通過時間格式代碼%h；%m來定義時間的格式為小時和分鐘，接線如圖2所示。</p><p><b>　　圖2 格式化時間</b></p><p><b>　　3.3 小睡延遲功</b></p><p>　　小睡延遲功能，選擇小睡功能后，5分鐘之后鬧鈴再響起。主要依靠選擇元器件及其連線。接

11、線如圖3所示。</p><p><b>　　圖3 小睡延遲</b></p><p><b>　　注釋：</b></p><p><b>　　圖4 比較函數(shù)</b></p><p>　　原件說明：依據(jù)s的值，返回連線至t活f輸入的值。S為true時，函數(shù)返回連線至t值。S為fa

12、lse時，函數(shù)返回連線至f的值。</p><p><b>　　3.4 鬧鐘設(shè)置</b></p><p>　　鬧鐘的設(shè)置，用來設(shè)置鬧鐘的開關(guān)，把下載好的語音文件送到程序，達(dá)到設(shè)置時間，程序調(diào)用語音，進(jìn)行鬧鈴，接線如圖5所示。</p><p><b>　　圖5 鬧鐘設(shè)置</b></p><p><

13、;b>　　注釋：</b></p><p><b>　　圖6 結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)說明：包含了多個子程序框圖、分支、結(jié)構(gòu)執(zhí)行時，僅有一個子程序框圖或分支執(zhí)行。連線至選擇線接線端的值可以是布爾、字符串、整數(shù)、枚舉型。用于確定要執(zhí)行的分支，右鍵單擊結(jié)構(gòu)邊框，可添加或刪除分支。通過標(biāo)簽工具可輸入條件選擇標(biāo)簽的值，并配置每個分值的值。<

14、;/p><p><b>　　3.5 觸發(fā)模塊</b></p><p>　　鬧鐘觸發(fā)模塊是整個設(shè)計的核心，包括了時間的格式規(guī)定，時間的數(shù)據(jù)處理和小睡延時處理等。</p><p>　　根據(jù)s的值來決定輸出是t還是f，當(dāng)鬧鐘時間和系統(tǒng)時間相同時，便會觸發(fā)鬧鐘。接線如圖7所示。</p><p><b>　　圖7 鬧鐘觸發(fā)模

15、塊</b></p><p><b>　　注釋：</b></p><p>　　圖8 字符串/字符轉(zhuǎn)換函數(shù)</p><p>　　字符串/字符轉(zhuǎn)換函數(shù)功能：使數(shù)字轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)組組成的字符串，至少為寬度個字符，還可以適當(dāng)?shù)恼箤?。如?shù)字為浮點(diǎn)數(shù)或定點(diǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)換之前可輸入64位整數(shù)。</p><p>　　3.6 音樂播

16、放模塊</p><p>　　使用了條件結(jié)構(gòu)，當(dāng)條件為真時，即鬧鐘被觸發(fā)，該模塊進(jìn)入工作。鬧鈴響后，有三種模式，用事件結(jié)構(gòu)器件來解決，分為鬧鐘停止模式，超時模式和退出鬧鐘模式，接線如圖9所示。</p><p><b>　　圖9 音樂模塊</b></p><p><b>　　注釋：</b></p><p&

17、gt;　　圖10 文件i/o 和函數(shù)</p><p>　　文件i/o 和函數(shù)功能說明：是基礎(chǔ)軟件包，用于創(chuàng)建新路徑。名稱或相對路徑是添加之路徑的新路徑的成分，如名稱相對路徑為空字符串或無效，函數(shù)可添加的路徑。如基路徑為空，名稱或相對路徑必須為絕對路徑。</p><p>　　3.7 鬧鐘的總體設(shè)計 </p><p>　　鬧鐘前面板如圖11所

18、示。</p><p>　　圖11 鬧鐘前面板</p><p>　　鬧鐘總接線圖如圖12所示。</p><p><b>　　圖12 鬧鐘總圖</b></p><p>　　3.8 設(shè)計中遇到的問題</p><p>　　因?yàn)橐郧爸貋矶紱]接觸過labview的相關(guān)科目，上手覺得很陌生，簡單的功能還比較

19、容易理解，只要遇到難得要求就很難理解，理解時候會花費(fèi)較長時間。</p><p>　　設(shè)計鬧鐘期間，由于對編程軟件的不熟悉，導(dǎo)致在找相關(guān)控件時花費(fèi)了許多時間，而且常常找到的是錯誤的控件，這直接造成程序運(yùn)行失誤。這一點(diǎn)在熟悉軟件之后，好了很多。其次，在熟悉設(shè)計原理的時候，由于對相關(guān)邏輯關(guān)系以及函數(shù)關(guān)系的不太熟悉。后期，在總體完成電子時鐘的設(shè)計后，基本功能都得到了實(shí)現(xiàn)，但是一直顯得不太美觀。鬧鐘鐘功能很簡單，實(shí)現(xiàn)起來也

20、很簡單，但要做得美觀、簡潔卻不那么容易。比如讓其顯示更多生動的字體，在一個小窗口里實(shí)現(xiàn)更多的動畫。程序要實(shí)現(xiàn)豐富的內(nèi)容及完美的界面主要還是要靠扎實(shí)的基礎(chǔ)，掌握各控件的使用及各類型的模塊間的轉(zhuǎn)換。本來把本次課程設(shè)計的界面顯示做成各種字體的，但由于時間及能力的關(guān)系，沒有做得更好。這一點(diǎn)很遺憾，但愿有機(jī)會可以彌補(bǔ)。</p><p>　　經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：要學(xué)好一門語言，需要長時間的練習(xí)，不斷的磨練，發(fā)現(xiàn)自己不擅長的地方，通過理

21、解他們的連接圖，重而達(dá)到學(xué)習(xí)與積累的目的。短時間的學(xué)習(xí)是不會做真正地理解這門課程的。因此，以后若是有機(jī)會，要重基礎(chǔ)的地方學(xué)起。</p><p><b>　　4 運(yùn)行結(jié)果</b></p><p><b>　　4.1 初始界面</b></p><p><b>　　圖13 初始化前</b></p&g

22、t;<p>　　狀態(tài)：兩個指示燈都是熄滅的，系統(tǒng)沒有進(jìn)行時間初始化，鬧鈴時間沒有設(shè)置，沒有饋送鬧鈴音樂。</p><p><b>　　4.2 設(shè)置時間</b></p><p><b>　　圖14 時間設(shè)置</b></p><p>　　設(shè)置過程：運(yùn)行程序，點(diǎn)擊圖13的完成按鈕，再點(diǎn)擊時間設(shè)置按鈕，進(jìn)入圖9界面。

23、分別點(diǎn)擊小時和分鐘按鈕進(jìn)行時間設(shè)置，再按確定按鈕，就完成對時間設(shè)置。</p><p><b>　　4.3 設(shè)置鈴音</b></p><p><b>　　圖15 鈴音設(shè)置</b></p><p>　　設(shè)置過程：首先，去下載wav格式的音樂鈴聲，點(diǎn)擊圖13中的白色箭頭，再在文件夾里面選擇自己喜歡的鈴音，再按確定按鈕。就會進(jìn)入

24、圖15界面，完成鈴音的設(shè)置。</p><p><b>　　4.4 鬧鈴響起</b></p><p><b>　　圖16 鈴音響起</b></p><p>　　狀態(tài)：系統(tǒng)時間達(dá)到設(shè)置時間，兩個指示燈同時亮，電腦傳來設(shè)置鈴音音樂。一分鐘之后，音樂自動停止，兩燈再次熄滅，也可以按退出鬧鐘按鈕進(jìn)行終止鬧鐘。</p>

25、<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] labview入門與提高.趙品編著.人民郵電出版社.2000.11</p><p>　　[2] labview 高級應(yīng)用.趙品編著.人民郵電出版社.2000.11</p><p>　　[3] labview印刷電路板設(shè)計教程.肖玲妮編著.清華大學(xué)出版社.2003.8&l

26、t;/p><p>　　[4] labview完全自學(xué)手冊.龍馬工作室編著.人民郵電出版社.2005.10.2</p><p>　　[5] 虛擬儀器設(shè)計基礎(chǔ)教程.黃松嶺，吳靜著.清華大學(xué)出版社.2008</p><p>　　[6] AMTLAB和 LabVIEW仿真技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例.聶春燕，張猛，張萬里著.清華大學(xué)出版社.2008</p><p>