Программная система LabView (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) является удобным средством для проектирования измерительных каналов, приборов, систем. Она обеспечивает построение и моделирование измерительных структур различной сложности. Система имеет библиотеку виртуальных модулей (моделей) измерительных средств, их отдельных блоков и компонентов. Она позволяет пользователю создавать виртуальные измерительные приборы любой сложности и формировать свою библиотеку виртуальных средств (VI). Система обладает удобными средствами редактирования и отладки и обеспечивает работу с реальными измерительными приборами, модулями и сигналами.

Традиционные измерительные приборы не позволяют изменять их функциональные возможности, поэтому приходится закупать все приборы, которые необходимы для изучения какого-либо объекта. Технология виртуальных приборов позволяет превратить обычный персональный компьютер в устройство u1089 с произвольной функциональностью. Компьютер с подключенными к нему многофункциональными платами может быть и мощной расчетной машиной, и осциллографом, и вольтметром, и коммутатором сигналов, и частотомером, и системой управления технологическим процессом и т.п. Состав библиотек системы LabVIEW позволяет в короткие сроки создавать необходимые инструменты для различных этапов исследований, начиная от элементарных приборов и заканчивая управляющими, информационно-поисковыми и аналитическими системами. Это дает основание говорить о принципиальных изменениях, которые вносит технология LabVIEW в создание прикладного программного обеспечения, поскольку эта система позволяет реализовать произвольный набор методов измерения, анализа, отображения и управления в автоматизированных системах различного профиля на базе обычного персонального компьютера.

Создание виртуального измерительного средства связано с определением его измерительной функции, созданием лицевой панели с органами управления и средствами представления данных, созданием структурной схемы, выполняющей заданную измерительную функцию, редактированием и отладкой работы измерительного устройства. Для этого система поддерживает соответствующие режимы: создание лицевой панели измерительного прибора  Panel, создание структурной схемы и отладка работы  Diagram.

Каждый режим имеет свое окно, панель управления и поддерживается библиотекой (палитрой) моделей функциональных блоков (виртуальных модулей).

Только простые приложения разрабатываются в LabVIEW как один единственный ВП. Серьезные приложения представляют собой иерархию ВП (иногда более тысячи ВП). Такое иерархическое приложение можно разрабатывать методом "сверху вниз", когда исходная сложная, большая задача разбивается на несколько меньших подзадач. Те, в свою очередь, тоже разбиваются на подзадачи и т.д. В конце концов, при таком "дроблении" у разработчика будет набор элементарных задач, которые можно последовательно программировать, отлаживать и создавать из них основное приложение – ВП верхнего уровня. Чем подробнее продумана структура программы, чем лучше описана спецификация исходных данных и результатов работы, тем быстрее приложение будет создано, отлажено и внедрено. Важно отметить, что система LabVIEW имеет возможность существенно облегчить разработку таких сложных приложений целым коллективом программистов, когда каждый программист реализует свою подзадачу. При этом LabVIEW обеспечивает корректность и актуальность версий различных ВП, отслеживает изменения исходного кода ВП, облегчает отладку ВП.

Особенности среды LabVIЕW:

• функционально полный язык графического программирования позволяющий создавать программу в форме наглядной графической блок-схемы, которая традиционно используется радиоинженерами;

• встроенные программные средства для сбора данных, управления приборами и оборудованием, обработки сигналов и экспериментальных данных генерации отчетов, передачи и приема данных и т.д.;

• мощное математическое обеспечение, возможность интеграции программ, написанных в среде математического пакета Matlab;

• наличие более 2000 программ (драйверов), позволяющих сопрягать разработанную программу с разнообразными приборами и оборудованием различных фирм через стандартные интерфейсы;

• наличие большого количества шаблонов приложений, а также свыше

1000 примеров, позволяющих быстро создавать собственные Программы внося в них небольшие коррекции.

• высокая скорость выполнения откомпилированных программ;

• возможность работы LabVIEW под управлением операционных систем Windows 2000/NT/XР, Mac OS X, Linux и Solaris.

1. Инструментальные средства

   1. Панель управления

Панель управления программной системы (ПС) LabView всегда находится на мониторе в верхней части окна. Вид панели изображен на рис. 1.1, там же указано функциональное назначение элементов.

Выполнение до конца Группировка

Пошаговое выполнение Выравнивание

Индикация выполнения

Пауза

Остановка Циклический запуск

Запуск

Рис. 1.1

Нажатие на соответствующую кнопку вызывает выполнение указанной команды или включение режима.

Кроме того, система имеет дополнительный набор инструментов, которые могут быть выбраны с помощью дополнительного окна Tools из списка Windows раздела панели управления (Windows\Show Tools Panel). Набор инструментов Tools полезно иметь открытым во время работы, разместив его в левом верхнем углу рабочего окна.

Вид окна Tools и назначения инструментов приведены на рис. 1.2, в номерах инструментов на первом месте  номер строки, на втором  номер столбца в палитре.

1.1 Операция 3.1 Установка точек останова

1.2 Позиционирование 3.2 Установка контрольных

1.3 Редактирование текста точек

2.1 Соединение 3.3 Определение цвета

2.2 Всплывающий объект 4 Установка цвета

2.3 Перемещение окна

Рис. 1.2

Все перечисленные инструменты предназначены для управления процессом создания виртуального устройства и его тестирования: для выбора нужных функциональных блоков при формировании лицевой панели и структурной схемы устройства, редактирования, отладки.

При разработке виртуального прибора (ВП) полезно иметь открытым окно минимальной помощи (Help\Show Simple Help), в котором дается краткое описание назначения и использования функционального блока, на который наведен указатель манипулятора  мыши.

Далее рассмотрены инструменты управления и редактирования окна Tools и панели управления, их назначение и способы применения.

1.1.1. Инструменты управления

Запуск  если стрелка целая, нажатие на кнопку вызывает запуск ВП; если стрелка "сломана", в структурной схеме ВП имеются ошибки и запуск ВП невозможен.

Остановка – вызывает немедленную остановку работы ВП.

Операция  указатель мыши позволяет выполнять операции на лицевой панели: управление переключателями; в режиме Diagram при двойном нажатии правой кнопки мыши (2ПКМ) на объекте обеспечивает переход в режим Panel с указанием с помощью "шатра" соответствующего элемента на лицевой панели, а также задание параметров элементов структурной схемы.

1.1.2. Инструменты редактирования

Редактирование текста  позволяет вводить текст в поле метки, создавать и редактировать надписи на лицевой панели ВП или структурной схеме и др.

Позиционирование ("стрелка")  нажатие левой кнопки мыши (ЛКМ) на объекте обеспечивает его выделение для последующего редактирования: изменения размеров, перемещения, удаления.

Соединение  обеспечивает соединение элементов структурной схемы ВП.

Выравнивание  предназначена для выравнивания нескольких элементов ВП. Предварительно такие элементы следует выделить.

Группировка  предназначена для группировки выделенных элементов ВП.

Всплывающий объект  при нажатии ЛКМ или ПКМ возникает всплывающее меню Functions (в режиме Diagram) или Controls (в режиме Panel).

Перемещение окна – позволяет перемещать окна.

Определение цвета  позволяет определить цвет объекта/фона.

Установка цвета  обеспечивает выбор цвета из палитры. Для выбора цвета объекта/фона следует нажать ЛКМ на пиктограмме объекта/фона и выбрать цвет из предложенной палитры. Для окраски выбранным цветом следует поместить указатель на объект и нажать ЛКМ.