测控技术与以工业互联和工业智能为核心的智能制造技术密切相关。虚拟仪器既涉及测量应用领域，也涉及工业测控领域。LabVIEW实际上已成为工业标准化测控图形开发平台。本书在侧重阐述LabVIEW图形化编程基础知识的同时，还讲述了与工业测控相关的专业主题知识。本书分为基础篇和高级应用篇。基础篇涉及LabVIEW图形化编程的基础知识，包括虚拟仪器与LabVIEW入门、数据类型与操作、程序控制要素、输入与输出、程序调试技术与界面设计、程序设计模式，以及综合设计案例。高级应用篇涉及Arduino与LabVIEW嵌入式编程、Modbus通信和DSC、LabVIEW机器视觉、LabVIEW FPGA编程基础4大测控主题知识。各章均配有示例，且大部分章节配有编程短视频，便于读者自主学习。
本书适合高等学校机电、自动化、测控类等相关专业的学生使用，也适合有LabVIEW入门与提高学习需求的各类工程技术人员使用。
以工业互联与工业智能为核心的智能制造技术，其核心的应用技术之一是测控技术，因此有必要编写与基于工业互联的测控技术和系统实现相关的专业教材。虚拟仪器技术虽然早针对的是测量应用，但目前已扩展到工业测控领域。LabVIEW是美国国家仪器(NI)公司于1983年研发出来的图形化开发系统，已成为事实上的工业标准化测控图形开发平台。其功能除了传统的测量与测试应用外，还扩展到机器视觉、嵌入式系统、FPGA等与工业物联网技术相关的领域。
本书分为基础篇和高级应用篇。基础篇用于课堂教学，使得学生可以通过上机与课堂教学基本掌握相关的图形化测控编程知识；高级应用篇用于实践，作为与测控关联的扩展内容，是学生课外或课程学习后的自主学习扩展内容，这部分内容可以培养学生的测控系统图形编程的实际应用能力。本书还配有小视频，能更好地协助学生自主学习相关知识。因此，本书的特色在于有利于课堂学习、上机学习与自主学习等多维跨时空学习。
基础篇适用于对具备高级语言基本编程能力的学生的课堂教学。该部分包括虚拟仪器与LabVIEW入门、数据类型与操作、程序控制要素、输入与输出、程序调试技术与界面设计、程序设计模式，以及综合设计案例。高级应用篇在示例与必要数字资源的支持下，适用于欲提高应用能力的学生的自主学习。该部分包括Arduino与LabVIEW嵌入式编程、Modbus通信和DSC、LabVIEW机器视觉、LabVIEW FPGA编程基础4大测控主题。这样的安排能更好地体现新工科建设对教材的要求。
本书由陈忠、李海、吴淇森编写，陈忠担任主编并审阅全书。陈忠负责第1~7章、第10章以及附录A的编写；李海负责第8章的编写；吴淇森负责第9、11章以及附录B的编写。
限于编者水平，书中难免存在不足之处，敬请读者批评指正。
编者
前言
二维码清单
基础篇
第1章虚拟仪器与LabVIEW入门31.1虚拟仪器相关的概念与发展3
1.1.1虚拟仪器的起源与定义3
1.1.2图形化编程与LabVIEW6
1.2LabVIEW界面8
1.2.1菜单9
1.2.2工具栏10
1.2.3控件选板与函数选板10
1.2.4接口与图标11
1.2.5工具选板12
1.3项目管理与快速设计示例13
1.3.1LabVIEW项目创建13
1.3.2项目浏览器与项目管理13
1.3.3VI文件创建14
1.3.4项目设计示例16
本章小结17
上机练习17
思考与编程习题17
参考文献17
第2章数据类型与操作182.1基本数据类型及其操作18
2.1.1数值型18
2.1.2布尔型21
2.1.3下拉列表与枚举型22
2.1.4时间与变体类型23
2.2数组及其操作24
2.2.1数组创建与基本算术运算24
2.2.2数组比较25
2.2.3数组大小、索引与子集提取26
2.2.4数组初始化、插入、删除、合并与重整26
2.3簇及其操作28
2.3.1簇的创建28
2.3.2簇的捆绑与解除捆绑28
2.3.3簇数组与簇/数组转换29
2.4字符串及其操作29
2.4.1字符串的显示30
2.4.2字符串的操作30
2.5波形及其操作32
2.5.1波形数据类型32
2.5.2波形数据操作32
本章小结33
上机练习33
思考与编程习题33
参考文献34
第3章程序控制要素结构、功能节点、变量与子程序353.1LabVIEW控制结构35
3.1.1顺序结构35
3.1.2For循环37
3.1.3While循环40
3.1.4定时结构41
3.1.5条件结构42
3.1.6事件结构45
3.2功能节点47
3.2.1公式节点47
3.2.2反馈节点48
3.2.3使能结构49
3.3变量50
3.3.1局部变量50
3.3.2全局变量51
3.3.3共享变量52
3.4子程序 52
本章小结54
上机练习54
思考与编程习题54
参考文献54
第4章输入与输出文件、图形/图表与信号采集554.1文件55
4.1.1文件类型与操作的基本要素55
4.1.2文本文件与二进制文件的基本操作57
4.1.3读写电子表格文件60
4.1.4数据记录文件操作61
4.1.5读写XML文件62
4.2图形与图表64
4.2.1波形图表64
4.2.2波形图67
4.2.3XY图70
4.2.4强度图表与强度图71
4.2.5数字波形图73
4.3信号采集74
4.3.1数据采样基本原理74
4.3.2数据采集操作75
4.3.3基于声卡与虚拟数据采集卡的数据采集79
4.4综合实例81
本章小结84
上机练习84
思考与编程习题84
参考文献85
第5章程序调试技术与界面设计865.1调试技术86
5.1.1集成调试环境与错误列表86
5.1.2高亮执行87
5.1.3断点88
5.1.4探针88
5.1.5其他调试方法92
5.1.6代码常见错误92
5.2界面设计94
5.2.1界面设计概念94
5.2.2自定义控件/数据96
5.2.3菜单100
5.2.4颜色与对象排列102
5.2.5选项卡、子面板与分隔栏104
5.2.6光标工具108
5.2.7界面设计案例108
本章小结109
上机练习110
思考与编程习题110
参考文献110
第6章程序设计模式1116.1程序的错误处理111
6.1.1不可预期错误111
6.1.2可预期错误112
6.1.3自定义错误113
6.1.4错误信息处理113
6.2常用程序设计模式115
6.2.1状态机概念与标准状态机115
6.2.2状态机设计模式117
6.2.3状态机工具121
6.2.4LabVIEW基本设计模式124
6.2.5队列消息处理器模式126
6.3案例与设计模式处理127
本章小结129
上机练习129
思考与编程习题129
参考文献130
第7章综合设计案例1317.1三洋伺服指令的串行通信131
7.1.1串行通信与操作方法131
7.1.2三洋直流4轴伺服驱动系统132
7.1.3三洋伺服指令串行通信格式133
7.1.4串行指令VI135
7.2基于状态机编程的洗车系统139
7.2.1洗车系统功能与状态机描述139
7.2.2基于状态机的洗车系统实现141
本章小结145
上机练习145
思考与编程习题145
参考文献145
高级应用篇
第8章Arduino与LabVIEW嵌入式编程1498.1Arduino基础与开发平台149
8.1.1Arduino基础149
8.1.2Arduino开发平台150
8.2Arduino与LabVIEW的通信与连接153
8.2.1基于工具包的快速通信与连接153
8.2.2基于VISA的串口通信与连接159
8.3Arduino与LabVIEW通信实例160
8.3.1基于LIAT的RGB彩色LED控制160
8.3.2基于LINX的舵机控制162
8.3.3基于VISA的无源蜂鸣器控制163
本章小结165
上机练习165
思考与编程习题166
参考文献166
第9章Modbus通信和DSC1679.1基于串口与TCP/IP的Modbus通信167
9.1.1串口通信167
9.1.2TCP/IP通信168
9.1.3Modbus通信169
9.2LabVIEW DSC模块170
9.2.1开放平台通信170
9.2.2LabVIEW DSC模块VI与功能简介171
9.2.3NI OPC服务器和共享变量绑定172
9.3LabVIEW实现Modbus通信174
9.3.1LabVIEW Modbus库174
9.3.2Modbus仿真环境的搭建174
9.3.3Modbus通信编程实现177
9.3.4使用信号量避免资源冲突182
9.3.5多寄存器实现多种数据类型传输183
本章小结184
上机练习184
思考与编程习题184
参考文献185
第10章LabVIEW机器视觉18610.1机器视觉基础186
10.1.1数字图像186
10.1.2机器视觉系统的组成186
10.2LabVIEW图像处理与视觉模块190
10.2.1图像采集190
10.2.2图像处理192
10.2.3机器视觉模块194
10.3LabVIEW视觉综合应用197
10.3.1LabVIEW视觉测量197
10.3.2LabVIEW立体视觉198
本章小结204
上机练习204
思考与编程习题204
参考文献2
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