虛擬儀器打地鼠課程設計

1、<p><b>　　緒論</b></p><p>　　虛擬儀器技術是基于計算機的儀器及測量技術。與傳統(tǒng)儀器技術不同，虛擬儀器技術指在包含數(shù)據(jù)采集設備的通用計算機平臺上，根據(jù)需求可以高效率地構建起形形色色的測量系統(tǒng)。對于大多數(shù)用戶而言，主要工作變成了軟件設計。虛擬儀器技術突破了傳統(tǒng)儀器的局限，可以將許多信號處理的方法方便地應用于測量中，并且為自動測量和網(wǎng)絡化測量了創(chuàng)造條件。</

2、p><p>　　本次小游戲設計是在學習了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、VI編輯與調試技術、程序結構、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，對自己的一個總結，以達到學習這門課的基本要求。</p><p>　　由于這個小設計是在學習虛擬儀器基本內(nèi)容后，用已有的知識設計的一個簡易小游戲，來模擬現(xiàn)實生

3、活中已成熟的產(chǎn)品，功能只能實現(xiàn)實物中的某一部分。因此，其中難免存在這諸多不足之處，望請讀者多多批評指正。</p><p>　　在整個設計過程中，我們組的同學和老師都給予了很多幫助，非常感謝他們。 </p><p><b>　　第一章 設計思路</b></p><p>　　通過對虛擬儀器的軟件LabVIEW的一定了解以及學習了其基本內(nèi)容后，為了

4、可以是學到的知識可以較好的聯(lián)系在一起，因而想用LabVIEW語言編寫一個簡易的小游戲來進一步溫習鞏固所學的。</p><p>　　根據(jù)已有知識，可以用LabVIEW語言編寫一個簡易的計算機，也可以編寫個簡易打地鼠游戲。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)實生活中存在的實物打地鼠機器，一般在插上電源后，機器就通上電源才可以進行游戲。在按上開始游戲后，投入游

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

6、擊中的話，地鼠會回復原樣，就想到可以通過計算地鼠從冒出計時到規(guī)定時間后，來迫使其恢復，基本可以達到一定的效果。</p><p>　　在虛擬軟件上，由于鼠標點擊可能會同時點擊幾個控件，那個時候將不能較好的反映游戲本質，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行游戲，感受到實物中的一些樂趣。</p><p><b>　　第二章 設計步驟</b><

7、/p><p>　　在與實物機器進行一定參照后，有了大致的一個設計思路，就可以開始進行一下設計了。主要有前面板設計與程序框圖設計。</p><p>　　1.1 前面板設計</p><p>　　根據(jù)在實際機器中的實物以及設計思路過程，大致需要地鼠、成績顯示屏、玩的過程中地鼠個數(shù)顯示、時間的設置輸入以及一些控制游戲始末的開關等。</p><p>　　

8、在時間有限的情況下，沒有能夠自行設計一個控件，因此用布爾開關來模擬，當開關開時記作地鼠出現(xiàn)，關時記作地鼠消失，為進一步的區(qū)分這兩種狀態(tài)，可以讓開與關時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、游戲的開始與結束。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。當然時間的設置用數(shù)字輸入控件好一些，為使時間的精度高一些，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 前面板的設計總圖</p><p><b>　　程序框圖設計</b></p><p>　　有了前面的大致控件的選擇，要實現(xiàn)這些控件能合理的相互協(xié)調工作，就需要在程序框圖里進行一定的算法結構。由于一個控件需要多次重復出現(xiàn)，故大量采用屬性節(jié)點來達到一定要求。&l

10、t;/p><p>　　首先，從總體控制單位開始，這個設計選擇了條件結構來判斷游戲可不可以開始與否，在游戲可以用后，用一個顯示燈來告知使用者，若游戲不能用，則要把相關的控件給清零，以便下次使用時不收上次的影響。如圖2-2-a.</p><p><b>　　圖2-2-a</b></p><p>　　其次，在進入可以游戲過程后，需要另一個布爾開關用條件結

11、構來判斷是否開始或結束游戲，在開關為開時，即開始玩游戲了，首先對顯示地鼠數(shù)目的項目進行哈清零，之后用一個while循環(huán)來是游戲反復的運行，當然，其控制也是由游戲開始與否的開關來實現(xiàn)。</p><p>　　在while循環(huán)中，由于地鼠是用布爾控件來模擬的，將其值轉換為數(shù)值顯示，對所有控件的值用公式節(jié)點的結構方式相加，對得到的值在進行條件選擇，如果這十五個值相加為零，則說明所有地鼠沒出現(xiàn)，此時就需要來隨機產(chǎn)生地鼠出現(xiàn)

12、了?？梢杂靡粋€順序結構來產(chǎn)生隨機地鼠的出現(xiàn)，先用自定義的字符顯示在顯示屏上，提示使用者，之后用以隨機數(shù)產(chǎn)生一個數(shù)字在放大十五倍后，進入一個條件節(jié)后，對相應的控件進行編號，使每個地鼠出現(xiàn)的概率是相同的。每當進入某一個與控件編號對應的框圖時，都將使該控件顯示為相反狀態(tài)，即處于開時的顏色，也就表示地處冒出了。接著，用運算規(guī)律對地鼠出現(xiàn)的總數(shù)目進行相應的跟蹤顯示。同時也會把使用者在玩的過程中擊中地鼠的個數(shù)也會相應計算顯示出來。如圖2-2-b。&

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

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

15、面，選擇了建立文本的形式，當然，也增加了對結果的分析，如果打中地鼠的數(shù)目與出現(xiàn)地鼠的總個數(shù)之比大于等于0.7的話，將會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>　　建立文本圖標可以點擊programming-string-built text得到，在建立文本編輯里，進行設置。這是在比之小于0.7的時候文本形式。對于每兩個百分號里地變量要進行相應的類型設置，例如，地鼠出現(xiàn)

16、的總個數(shù)需要變成number格式。還可以對數(shù)字出現(xiàn)設置相應精確度，對于地鼠出現(xiàn)數(shù)用整數(shù)。但對比之則需要進行小數(shù)點位數(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 調試與分析</p><p>　

17、　對該簡易打地鼠游戲的前面板和程序框圖完成后，進行相應的運行，操作步驟有以下。</p><p>　　第一步，點擊連續(xù)控制按鈕，進入運行軟件過程中；</p><p>　　第二步，點擊開關按鈕，至少燈則相應變亮，其他控件都恢復初始狀態(tài)；</p><p>　　第三步，用時間設置來對地鼠出現(xiàn)的時間間隔自定義；</p><p>　　第四步，點擊開始游戲

18、按鈕，進入游戲狀態(tài)；</p><p>　　第五步，點擊結束游戲，游戲結束，屏幕顯示游戲結果，得到的效果如圖3-1-a所示；</p><p>　　第六步，點擊開關，指示燈變暗，離開游戲區(qū)。</p><p>　　第七步，點擊程序結束運行。</p><p>　　設計了這個簡易的游戲，與實際相比，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

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

20、gt;</p><p>　　此次的課程設計我們組做的打地鼠游戲，主要考察了我們對這學期所學虛擬儀器知識的理解和運用。。。雖然學習了一個學期的虛擬儀器知識，但是這次畢竟是要自己動手做東西，所以我們不得不去圖書館找相關的課程設計書籍，網(wǎng)上查查資料，還有不懂的就問問老師同學，這次的課程設計在各個組員的共同努力下完成的，雖然過程有點艱苦，但是當我們最終把打地鼠的游系做出來了的時候，那種激動，真的就只有當事人才會有深刻的體

21、會。。。當然老師的耐心輔導就更不用提了！</p><p>　　沒有組員們的共同努力，任務也不會這么快就完成，所以說團隊精神是很重要的，這一點不管是在學校還是將來出了社會都是很受用的。。。</p><p>　　這次的課程設計先不說別的，就拿時間來說真的很緊，因為之前我們一直在緊張的準備著考試，我們忙著自動化控制原理、傳感器、檢測的復習、時間確實很緊，天氣也很冷，但是凜冽的寒風也擋不住我們求知