Основы программирования с графической средой LabView

1 000 руб.

Вам необходимо авторизоваться чтобы совершать покупки
После покупки готовой работы, при необходимости вы можете повысить уникальность этой работы до 75-100% с помощью сервиса Антиплагиат Экспресс

Информация о работе

Дипломная работа
Информатика
101
Казахско – Русский Международный Университет
Вычислительная техника и программное обеспечение
4
2012

Введение

Именно этими и обусловлена актуальность выбранной темы.
Научная новизна и практическая значимость дипломной работы состо-ит в следующем:
Современная мировая вузовская практика имеет устойчивую усиливаю-щуюся тенденцию продвижения виртуальных технологий в учебном процес-се. В частности, во французских университетских учебных и научных лабора-ториях широко применяются, виртуальные измерительные средства (виртуаль-ные осциллографы, генераторы, спектроанализаторы и т.д.) для исследования реальных процессов.
В университете г. Пуатье (Франция) Ю.К. Евдокимов участвовал в разра-ботке цикла из 4-х лабораторных работ с использованием виртуальных изме-рительных приборов. Такая же ситуация, но в гораздо больших масштабах, имеет место в американских учебных заведениях.
А. Ю. Кирсанов рассматривал задачу создания типовой лабораторной стан-ции (ТЛС) для системы инженерного дистанционного образования (СИДО), которая обеспечивала бы возможность выполнения лабораторных работ с ре-альными измерениями.
П.А. Бутырин также рассмотрел автоматизацию физических исследований и эксперимента на основе Lab VIEW 7 и т. д
Эти и другие работы требуют наличия уже предварительной подготовки работы в среде Lab VIEW .
С сентября 2011 года в 44 организациях образования запущен пилотный проект «Электронное обучение».
Программа должна обладать современным дизайном и соответствовать эр-гономическим и кинесиологическим требованиям к компьютерным средствам обучения.
Эта работа может научить неподготовленных пользователей создавать ра-ботающие программы в среде LabVIEW. Однако при этом подразумевается, что с работой на компьютере они знакомы, в операционной системе Windows или выше работали и представляют себе, что такое структурная схема.
Служить эффективным средством создания и использования виртуальных тех-нологий в учебном процессе.
Современное состояние научной проблемы. Таким образом, на основания вышеизложенного можно говорить о том, что в сфере использования и приме-нения виртуальных технологий в учебном процессе в настоящее время имеются проблемы и теоретического, и практическго плана, которые требуют анализа и решения.
Целью данного дипломного исследования является разработка моделиро-вания лабораторных работ средствами вычислительной техники для студентов технических вузов, тем более что программное обеспечение позволяют сделать это моделирование не менее наглядным, чем работа на реальных стендах.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
-средство разработки- LabVIEW 2011
- основные понятие языка LabVIEW 2011
-определить структуру типовой лабораторной станции для системы инженерно-го образования
-построение программы регулирующего устройства
-автоматизация лаборатории с использованием с LabVIEW-технологий в техни-ческом вузе
-технология публикации приложений LabVIEW в Internet (WEB Publishing Tool)
Объект исследования - лабораторный практикум для изучения основ про-граммирования на LabVIEW 2011.
Предмет исследования - Работа с программным продуктом LabVIEW 2011, изучения особенностей функционирования виртуальных приборов ,методов со-пряжения с измерительными приборами, датчиками. Использование в лабора-торном практикуме компьютерного моделирования на базе программного паке-та LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) разработан-ной фирмой «National Instruments».
Теоретической и методологической основой написания дипломной работы послужили работы классиков информатики, теории управления.
В работе использованы материалы (см. литературу), тематических материа-лов периодических изданий, а также материалы, полученные в процессе прак-тической работы автора.
Лабораторная (предметная) база ВУЗа достаточна, консервативна, в силу ма-териальных и временных ограничений и поэтому практически не успевает от-слеживать бурное развитие техники и неизбежно морально устаревает.
А в изменяющихся рыночных условиях, в которых сетка специальностей и спе-циализаций должна быстро и непрерывно адаптироваться к запросам промыш-ленности, реальная материальная база ВУЗа не в состоянии поддерживать учебный процесс на должном уровне. В сегодняшней экономической ситуации эти факторы еще более усилены и обострены.
Следует также отметить, что отставания материальной базы от требований жизни является не только вузовской проблемой, но и общей проблемой в про-мышленности и для различных организаций и фирм, занимающихся разработ-ками новой техники.
Современные виртуальные информационные технологии позволяют суще-ственно сократить этот разрыв и экономить значительные финансовые ресурсы, не снижая качество обучения.
Суть этих технологий в учебном процессе состоит в замене сложных и до-рогостоящим реальных образцов, устройств, явлений и т.п. их виртуальными эквивалентами, реализуемые программными средствами.
Методология исследования осуществляется соответствующей виртуаль-ной среде, генерируемой интегрируемой инструментальным пакетом. В ходе решения поставленных дипломной работы были использованы следующие ме-тоды исследования: исследования причинно-следственных связей, процессы измерения, анализ, моделирование и проектирование (синтез) устройств и сис-тем, и восхождение от абстрактного к конкретному и наоборот.
Практическая база исследования очень обширна и ее составили:
- Лабораторный класс колледжа, для создания виртуальной лаборатории, их классификация, а также типы, приводятся общие сведения об электронных средства моделирования, их создания.
В приложение вынесен большой справочный материал для работы с пане-лями и командами.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3
1. ВИРТАЛЬНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ В ИНЖЕ-НЕРНОМ ОБРАЗОВАНИИ 9
1.1. Особенности лабораторного практикума для естественнонаучных дисциплин 11
1.2. Роль технологии виртуальных приборов обучения в техническом вузе 13
2. СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ - LABVIEW 2011 15
2.1. Об основных понятиях языка LabVIEW 2011 22
2.2. Создание виртуального прибора в LabVIEW 2011 25
2.3. Запуск LabVIEW и открытие нового ВП 26
3. РАЗРАБОТКА ВИРТУАЛЬНОГО ЛАБОРАТОРНОГО ПРАК-ТИКУМА 35
3.1. Создание первого прибора на LabVIEW 36
3.2. Сохранение программ в LabVIEW 42
3.3. Лабораторная работа № 2. Создание, редактирование и отладка виртуального прибора (ВП) 43
3.4. Лабораторная работа № 3. Многократные повторения и циклы при создании виртуального прибора (ВП) в среде LabVIEW 48
3.5. Лабораторная работа № 4. Спектральный анализ сигналов c по-мощью быстрого преобразования Фурье 54
3.6. Лабораторная работа № 5. Составление сбалансированного рацио-на питания методом линейного программирования 61
4. ОХРАНА ТРУДА ОСНОВЫ ГРАФИЧЕСКОГО ПРОГРАМ-МИРОВАНИЯ НА LABVIEW 84
4.1 Площадь и объем рабочих помещений, освещение 85
4.1.1. Расчет освещенности рабочего места 86
4.2. Планировка и оснащение рабочего места 88
4.3. Основные способы защиты. Отдых глаз, защитные фильтры 89
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 94
5.1. Формирование входных данных для расчетов 94
5.2. Расчет затрат на создание и функционирование ПО 95
5.3 Расчет экономии от функционирования ПО 96
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 100

Список литературы

1. Автоматизация физических исследований и эксперимента: компьютерные измерения и виртуальные приборы на основе LabVIEW 7 (30 лекций) // Под ред. Бутырина П. А. – М.: ДМК Пресс, 2005. - 264 с.
2. Батоврин В. К., Бессонов А.С., Мошкин В. В., Папуловский В. Ф. LabVIEW: практикум по основам измерительных технологий. – М.: ДМК Пресс, 2005. - 208 с.
3. Батоврин В. К., Бессонов А. С., Мошкин В. В. LabVIEW: практикум по элек-тронике и микропроцессорной технике. – М.: ДМК Пресс, 2005. - 182 с.
4. Бутырин П. А., Васьковская Т. А., Каратаев В. В., Материкин С. В.
Суранов А. Я. LabVIEW 7: справочник по функциям. – М.: ДМК Пресс, 2005. - 512 с.
5. Бутырин П.А, И.С. Козьмина, И.В. Миронов. Основы компьютерных техно-логий электротехники. - М.: Издательство МЭИ, 2000. - 112 с.
6. Бутырин П.А, Т.А. Васьковская. Диагностика электрических цепей по час-тям. Теоретические основы и компьютерный практикум. - М.: Издательство МЭИ, 2003.- 112 с.
7. Богданов Г. П, Кузнецов В. А, Лотонов М. А. и др. Метрологическое обеспе-чение и эксплуатация измерительной техники. - М.: Радио и связь, 1990.
8. Бурдун Г. Д., Марков Б. Н. Основы метрологии. - М.: Изд-во стандартов, 1985.
9. Виноградова Н.А, Листратова Я.И, Свиридов Е.В. Разработка прикладного программного обеспечения в среде LabVIEW: Учебное пособие - М.: Издатель-ство МЭИ, 2005. — 50 с.
10. Евтихиев Н. Н, Купершмидт Я. А, Папуловский В. Ф, Скугоров В. Н. Изме-рение электрических и неэлектрических величин. - М.: Энергоатомиздат, 1990.
11. Жарков Ф. Д., Каратаев В.В., Никифоров В. Ф., Панов В. С. Использование виртуальных инструментов LabVIEW // Под ред. Демирчяна К. С. и Миронова В. Г. – М.: Радио и связь, 1999. – 268 с.
12. Измерения в электронике: Справочник / Под ред. В. А. Кузнецова. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
13. Информационно-измерительная техника и технологии: Учебник для вузов / Под ред. Г. Г. Раннева. - М.: Высшая школа, 2002.
14. Клиначёв Н. В. Упражнения LabVIEW.Учебное пособие, 2002г.
15. Клаассен К. Б. Основы измерений. Электронные методы и приборы в изме-рительной технике. - М.: Постмаркет, 2000.
16. Климентьев Е.К. Основы графического программирования в среде Lab-VIEW. Учебное пособие. Самара: Самар. гос. аэрокосм, ун-т, 2002 г. - 65 с.
17. Линдваль В.Р. Виртуальный лабораторный практикум по электродинамике в среде LabView. НМК «Интеграция образования, науки и производства – глав-ный фактор повышения эффективности инженерного образования», Казань, 2000 г.
18. Линдваль В.Р., Щербаков Г.И. Наукоёмкие технологии в учебном процессе кафедры РТС. Электронное приборостроение. Научно-практический сборник. Казань: КГТУ (КАИ), НИО «САН», 2003.- Выпуск 33.
19. Линдваль В.Р., Едельсков А.Е. Виртуальный лабораторный практикум «Электродинамика и распространение радиоволн». Тезисы докладов Всерос-сийской НТК «Информационно-телекоммуникационные технологии». Москва.: МЭИ, 2004.
20. Линдваль В.Р., Щербаков Г.И. Виртуальный лабораторный практикум «Электродинамика и распространение радиоволн» в среде LabVIEW. Материа-лы Международной НПК «Образовательные, научные и инженерные приложе-ния в среде LabVIEW и технологии National Instruments». Москва.: РУДН, 2004.
21. Любимов Л. И., Форсилова И. Д., Шапиро Е. 3. Поверка средств электриче-ских измерений: Справочная книга. - Л.: Энергоатомиздат, 1987.
22. Лупов С.Ю, Муякшин С.И, Шарков В.В. LabVIEW в примерах и задачах. Учебно-методические материалы по программе повышения квалификации «Обучение технологиям National Instruments». Нижний Новгород, 2007, 101с.
23. Мельников Б.С. Сравнительное моделирование в среде LabVIEW. - М.: Из-дательство МЭИ, 2003. - 52 с.
24. Новицкий П. В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений. - Л.: Энергоатомиздат, 1985.
25. Основы метрологии и электрические измерения: Учебник для вузов - Под ред. Е. М. Душина. - Л.: Энергоатомиздат, 1987.
26. Пейч Л. И., ТочилинД. А., Поллак Б. П. LabVIEW для новичков и специали-стов. - М.: Горячая линия -Телекс, 2004. - 384 с: ил.
27. Патон Б. LabVIEW: Основы аналоговой и цифровой электроники. Изда-тельство National Instruments, 2002. - 192 с.
28. Раннев Г. Г., Тарасенко А. П. Методы и средства измерений: Учебник для вузов. - М.: Академия, 2003.
29. Сергеев А. Г., Крохин В. В. Метрология: Учебное пособие для вузов.- М.: Логос, 2000.
30. Суранов А.Я. Справочник по функциям. М.:ДМК Пресс, 2005. - 512 с.
31. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов: учебник для ВУЗов. - 2-е изд. СПб.: Питер, 2006-751 с.
32. Селиванов М. Н., Фридман А. Э., Кудряшова Ж. Ф. Качество измерений: Метрологическая справочная книга. - Л.: Лениздат, 1987.
33. Тревис Дж. LabVIEW для всех. М:ДМК Пресс, ПриборКомплект, 2005-544с.
34. Тартаковский Д. Ф., Ястребов А. С. Метрология, стандартизация и техниче-ские средства измерений. - М.: Высшая школа, 2001.
35. Учебный курс LabVIEW. Основы I. National Instruments Corp., 2002.
36. Эртугрул Н. Лабораторное исследование электрических цепей и машин. Из-дательство National Instruments, 2002. -102 с.
37. LabVIEW user manual. National Instruments Corp., 2007.
38. LabVIEW™ 7 Express. Базовый курс 1. Издательство National Instruments, 2003.