电子时钟设计方案报告.doc

        LabVIEW课程设计报告 

课设题目：电子时钟
姓 名：xxxx           
学 号： xxxxxxxxxxxxx
学 院：xxxxxxxxxxxx
班 级：  xxxxxxxxxxx
指引教师：xxxxxxxxx

目 录
1 目及基本规定 2
2 电子时钟原理 2
3 电子时钟设计和仿真 3
3.1 详细设计环节 4
3.2 先背面板 8
3.3 设计中遇到问题 10
4 成果及性能分析 10
4.1 运营成果 11
4.2 性能分析 12

1 、目及基本规定
熟悉LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW虚拟仪器原理、设计办法和实现技巧，运用专业课程中基本理论和实践知识，采用LabVIEW开发工具,实现电子时钟设计和仿真。规定通过本课程设计使学生熟悉LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW虚拟仪器设计原理、设计办法和实现技巧，使学生掌握通信系统设计和仿真工具，为毕业设计做准备，为将来学习及此后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实基本。
本课程设计规定实现电子时钟设计与仿真，即通过获取电脑系统时间，并分离出给数字，在通过简易字符串显示。数字显示重要是字符串显示构成，显示不同数字重要通过其条件值不同值控制，将0-9相应显示值依次存入字符串里，即可让其显示不同值。以此类推，可以实现九位数字即0到9可视化显示。并且规定实现时钟功能多样化，例如加入显示星期，甚至实现闹钟功能等，做到界面简约而生动，以便操作和顾客理解。
2 、电子时钟原理
由于电子时钟在现实生活、工作中，特别是在科学研究工作中有非常很重要、广泛应用。在这种状况下，对电子时钟研究和制作、仿真是十分很重要。本文就对基于LabVIEW电子时钟设计与仿真做详细阐明。
本课程设计规定实现电子时钟设计与仿真，即通过获取电脑系统时间，并分离出给数字，在通过布尔显示显示。数字显示重要是字符串显示构成。显示不同数字重要通过其符合条件值不同值控制，将0-9相应字符串显示值依次存入简易字符串里，可让其显示不同值。如显示“0”提取字符串赋值给字符串显示。以此类推，可以实现九位数字即0到9可显示。
电子时钟基本设计思路是通过可以获取时间控件来获取有关信息，如：年、月、日、星期、时、分、秒等，可以返回当前时间时间标记。LabVIEW将时间标记计算为自191月1日星期五12:00 a.m（通用时间）以来秒数。使用转换为双精度浮点数函数，将时间标记值转换为精度较低浮点数。获得值最后为整型数据，运用除数取余即可分离个十位。
设计中要用到自动获取时系统时间控件、批示灯、获取日期/时间（秒）、格式化日期/时间字符串、截取字符串、While循环、条件构造（Case构造）、常量、局部变量、真常量、假常量等等，通过基本连接就制作好一种电子时钟了。自动获取时系统时间控件重要是用来获取时间和分离时间，格式化日期/时间字符串：使用时间格式代码指定格式，按照该格式将时间标记值或数值显示为时间。时间格式代码涉及：%a（星期名缩写），%b（月份名缩写），%c（地区日期/时间），%d （日期），%H（时，24小时制），%I（时，12小时制），%m（月份），%M （分钟），%p（am/pm标记），%S（秒），%x（地区日期），%X（地区时间），%y（两位数年份），%Y（四位数年份）等。并运用常量和偏移量截取字符串由简易字符串输出，时间输出和日期输出都同理。如下图所示
，即最后显示效果图

图1 电子时钟效果图
3 、电子时钟设计和仿真
一方面熟悉虚拟仪器设计思想，而后便可着手进行电子时钟有关设计，控件架构以及函数设立。
3.1 详细设计环节
1.时间设立
获取时间各整型数据，软件中获取日期/时间（秒）控件从计算机系统中自动提取时间，并转换成日期、时间等，控件图如下：

图2 时间设立控件图

2.时间显示
通过除10取余便可得到个位，商为十位，以此办法也可求出年各个数字，取出各位数字后，并不可直接显示，要通过统一字符串显示。即可显示数字“0”。
但在显示时间时候，直接在字符串里显示。
这其中涉及截取字符串，截取字符串即返回输入字符串子字符串，从偏移量位置开始，包括长度个字符。连线板显示了该多态函数默认数据类型。字符串是输入字符串，偏移量是起始位置并且必要为数值。 字符串中第一种字符偏移量为0。如没有连线或不大于0，则默认值为0。长度必要为数值。如长度没有连线，则默认值为字符串长度减去偏移量。子字符串如偏移量不不大于字符串长度，或长度不大于等于0，则值为空。如长度不不大于或等于字符串长度减去偏移量，则子字符串是从偏移量开始剩余某些。
函数如下所示：

图3 简易字符串显示

图4 时间显示控件图

4.星期显示 数字时钟具备显示星期功能，一周分为七天，从星期一始终到星期天，有关控件如下：

图6 星期显示控件图

5．日期显示
即通过数字时钟显示当前年、月、日，由于年份要用四位数来表达，月份和日期各用两位数来表达，直接用字符串来显示，需要先将由系统得届时间转换为字符串数值然后输出，某些控件图如下：

图7 日期显示控件图

6．闹钟设立
为保证电子时钟功能多样性，可以加入闹钟，从而极大丰富时钟功能和人性化限度，即通过定期，在定期时间届时，可以相应发出声音，从而起到闹钟功能。某些控件图如下：

图8 闹钟设立控件图

8．退出设立
按Esc之后，停止并退出，如下图所示：

图11 退出控件图

3.2 先背面板

1.前面板

图12 前面板

2.程序框图

图13 系统程序框图
3.3 设计中遇到问题
由于是第一次进行LabVIEW课程设计，缺少有关设计经验，因而一开始时候的确无从下手。但是通过教师和同窗指点，涉及自己独立思考与查阅有关资料，我徐徐对这个软件熟悉了，并且觉得图形化编程好处实在是非常多。 设计电子时钟期间，我的确遇到了许多问题。由于对编程软件不熟悉，导致在找有关控件时耗费了许多时间，并且经常找到是错误控件，这直接导致程序运营失误。这一点在熟悉软件之后，好了诸多。另一方面，在熟悉设计原理时候，由于对有关逻辑关系以及函数关系不太熟悉，也绕了不少弯子。后期，在总体完毕电子时钟设计后，基本功能都得到了实现，但是始终显得不太美观。数字时钟功能很简朴，实现起来也很简朴，但要做得美观、简洁却不那么容易。例如让其显示更多生动字体，在一种小窗口里实现更多动画。程序要实现丰富内容及完美界面重要还是要靠夯实基本，掌握各控件使用及各类型模块间转换。本来把本次课程设计界面显示做成各种字体，但由于时间及能力关系，没有做得更好。这一点很遗憾，但愿有机会可以弥补。总体来说，设计过程遇到问题不少，但是收获也更多。在学习了信号与系统、通信原理等课程之后，这实在是一种极好学习机会与动手机会，也算是为大四毕业设计做了一种良好准备，于我而言，受益良多。
4、成果及性能分析
4.1 运营成果
1.从当前系统获取时间后，运营如下：

4.2 性能分析
从大体上说，本设计实现电子时钟实现了大某些功能，除了最基本显示年、月、日、时、分、秒之外，还可以显示时段和星期，甚至还可以实现闹钟定期功能，并且增长了自定义时间控制功能。并且界面设计美观而简约，布局也还算合理，操作也足够简朴。由于LabVIEW轶件优越性，用它来制作和仿真电子钟是很以便，是其他轶件不可比拟。这次制作电子钟，所用控件不多，重要用到了简易字符串、获取日期/时间（秒）、格式化日期/时间字符串、截取字符串、While循环、条件构造（Case构造）、常量、局部变量、真常量、假常量等等，通过基本连接就制作好一种电子时钟。在仿真时，通过和计算机时间对比，完全符合规定，仿真性能较好，达到了这次研究和制作数码管电子钟目。此电子时钟能运用于人们工作中，特别是科学研究某些仿真实验中，也可觉得广大科学工作者提供以便。但是这次制作电子时钟有点大，这是为了人们更好地理解电子时钟。。

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