Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
abVIEW Лабораторная работа №6 8
Вычислительная техника и программирование
М.В. Добролюбова
Тема: ГРАФИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДАННЫХ
Цель работы: изучить возможности LabVIEW по визуализации данных, включающих график диаграмм, график осциллограмм и двухкоординатный график.
В LabVIEW имеются разнообразные и достаточно гибкие средства для графического представления данных. Можно использовать различные графики, на которых можно отображать одну или несколько кривых, настроить цвет, тип представления, масштаб шкал и т.д.
1 График диаграмм
График диаграмм (Waveform Chart) – специальный элемент индикации в виде одного и более графиков. График диаграмм расположен на палитре Controls=>Graph. На рисунке 1 показан пример графика диаграмм с двумя графиками: экспериментальные данные и их среднее значение.
1. Название (Label)
2. Шкала Y (Y-scale)
3. Шкала X (X-scale)
4. Панель управления шкалами (Scale legend)
5. Палитра инструментов для работы с графиком (Graph palette)
6. Панель управления графиком (Plot legend)
Рисунок 1 – Пример графика диаграмм
График диаграмм использует три различных режима отображения данных: strip chart, scope chart и sweep chart (рис. 2). Режим по умолчанию – strip chart.
|
Strip chart |
Scope chart |
Sweep chart |
Рисунок 2 – Режимы отображения графика диаграмм
Задание режима осуществляется щелчком правой клавишей мыши по диаграмме и выбором пункта Advanced=>Update Mode из контекстного меню.
Режим strip chart представляет собой экран, прокручиваемый слева направо, подобно бумажной ленте. Режимы scope chart и sweep chart подобны экрану осциллографа и отличаются большей скоростью отображения данных по сравнению с strip chart. В режиме scope chart по достижении правой границы поле графика очищается, и заполнение диаграммы начинается с левой границы. Режим sweep chart, в отличие от режима scope chart, не очищает поле графика, а отделяет новые данные от старых вертикальной линией – маркером.
1.1 Соединение графиков
Для создания диаграмм достаточно соединить поле вывода скалярной величины с терминалом данных графика диаграмм. В примере на рисунке 3 тип данных на терминале графика диаграмм, соответствует входному типу данных.
Рисунок 3 – Пример соединения графиков
График диаграмм может отображать несколько графиков. Для объединения отображаемых данных используется функция Bundle, расположенная в палитре Functions=>Cluster. Например, блок-диаграмма, показанная на рисунке 4, с помощью функции Bundle объединяет выходные данные трех подпрограмм ВП для последующего отображения трех кривых на графике диаграмм.
Рисунок 4 – Пример отображения нескольких графиков
Терминал данных графика диаграмм имеет кластерный тип данных в соответствии с полем вывода функции Bundle. Для увеличения количества полей ввода данных функции Bundle необходимо с помощью инструмента перемещение изменить ее размер.
Имеется два типа отображения данных Stack Plots (кривые расположены друг под другом) и Overlay Plots (все кривые на одном графике), выбрать требуемый тип можно через контекстное меню.
2 График осциллограмм и двухкоординатный график осциллограмм
На графики в виде осциллограмм обычно подают массив данных. На рисунке 5 показаны элементы графика.
1. Панель управления свойствами осциллограмм (Plot legend) 2. Курсор (Cursor) 3. Основная размерная сетка (Grid mark) 4. Дополнительная размерная сетка (Mini-grid mark) 5. Палитра элементов управления графиком (Graph palette) 6. Панель перемещения курсора (Cursor mover) 7. Панель управления свойствами курсора (Cursor legend) 8. Панель управления шкалой (Scale legend) 9. Шкала X (X- scale) 10. Шкала Y (Y-scale) 11. Собственная метка графика (Label)
Рисунок 5 – Элементы графика осциллограм
График осциллограмм (Waveform Graph) и двухкоординатный график осциллограмм (XY Graph) также расположены на палитре Controls=>Graph. График осциллограмм отображает только однозначные функции, такие как у =f(x), с точками, равномерно распределенными по оси X. Двухкоординатный график осциллограмм отображает любой набор точек, будь то равномерно распределенная выборка или нет.
Для изображения множества осциллограмм необходимо изменить размер панели Plot legend. График множества осциллограмм используется с целью экономии пространства на лицевой панели и для сравнения осциллограмм данных между собой. График осциллограмм и двухкоординатный график осциллограмм автоматически поддерживают режим отображения множества осциллограмм.
2.1 Одиночный график осциллограмм
Одиночный график осциллограмм работает с одномерными массивами и представляет данные массива в виде точек на графике, с приращением по оси X равным 1 и началом в точке х = 0. Графики также отображают кластеры, с установленным начальным значением х, Δх и массивом данных по шкале у.
В примере, показанном на рисунке 6, использован Expression Node (Узел выражений) расположенный в Function=>Numeric. Функция mod вычисляет остаток от деления двух целых чисел.
Рисунок 6 – Пример работы одиночного графика осциллограмм
2.2 График множества осциллограмм
График множества осциллограмм работает с двумерными массивами данных, где каждая строка массива есть одиночная осциллограмма данных и представляет данные массива в виде точек на графике, с приращением по оси X равным 1 и началом в точке х = 0.
Пример 1. График множества осциллограмм
В примере на рисунке 7 использована функция Quotient & Remainder (расположенная в палитре Functions=>Numeric) вычисляющая частное и остаток (аналогично mod) двух чисел.
Рисунок 7 – Пример работы графика множества осциллограмм
Для того, что бы иметь возможность настроить вид обеих функций необходимо при помощи инструмента перемещение изменить размер панели управления свойствами осциллограмм.
Для представления каждого столбца двумерного массива данных в виде осциллограммы на графике необходимо соединить массив с терминалом графика, затем щелкнуть правой кнопкой мыши по полю графика и выбрать пункт контекстного меню Transpose Array (транспонирование массива).
Графики множества осциллограмм так же отображают кластеры, состоящие из начального значения х, Δх и двумерного массива данных по шкале у. График представляет данные по шкале у в виде точек с приращением Δх по оси х и началом в точке х = 0. Пример показан на рисунке 8.
При помощи контекстного меню панели управления свойствами осциллограмм можно настроить вид точек на графике, например сделать их круглыми.
Графики множества осциллограмм отображают также и кластеры с установленным начальным значением х, Δх и массивом данных, содержащим кластеры. Каждый кластер содержит массив точек, отображающих данные по шкале Y. Для создания массива кластеров следует использовать функцию Bundle, которая объединяет массивы в кластеры. Далее, с помощью функции Build Array создается массив кластеров. Можно также использовать функцию Build Cluster Array, которая создает массив кластеров с определенными полями ввода данных.
Рисунок 8 – Пример отображения кластерами графика множества осциллограмм
2.3 Одиночные двухкоординатные графики осциллограмм
Одиночный двухкоординатный график осциллограмм работает с кластерами, содержащими массивы х и у. Двухкоординатный график осциллограмм также воспринимает массивы точек, где каждая точка является кластером, содержащим значения по шкалам х и у.
Обе показанные на рисунке 9 блок диаграммы при выполнении выводят одинаковые графики. Обратите внимание на различие типов данных: кластер из двух одномерных массивов и массив из кластеров, содержащих пару численных значений.
Рисунок 9 – Пример одиночного двухкоординатного графика осциллограмм
2.4 Двухкоординатные графики множества осциллограмм
Двухкоординатные графики множества осциллограмм работают с массивами осциллограмм, в которых осциллограмма данных является кластером, содержащим массивы значений х и у. Двухкоординатные графики множества осциллограмм воспринимают также массивы множества осциллограмм, где каждая осциллограмма представляет собой массив точек. Каждая точка – это группа данных, содержащая значения по х и у.
3 Графики интенсивности
Графики и таблицы интенсивности (Intensity graphs and charts) удобны для представления двумерных данных. Например, для представления топографии местности, где амплитудой является высота над уровнем моря. Как и в случае с графиками диаграмм и осциллограмм, график интенсивности имеет постоянный размер дисплея, а дисплей таблицы интенсивности обладает возможностью прокрутки.
Графики и таблицы интенсивности принимают на вход двумерный массив данных, где каждое число соответствует определенному цвету. Положение данного цвета на графике определяется индексами элемента в массиве. Графики и таблицы интенсивности имеют возможность использовать до 256 различных цветов.
3.1 Настройки графиков и таблиц интенсивности
Графики и таблицы интенсивности имеют много общих свойств с графиками диаграмм и осциллограмм, которые можно показать или спрятать, выбрав пункт контекстного меню Visible Items. Так как в графиках и таблицах интенсивности появляется третье измерение, то необходим дополнительный элемент – элемент управления цветовой шкалой, который определяет диапазон и способ цветового отображения данных. На рисунке 10 составляющие части графика интенсивности.
1. Шкала Y (Y scale) 2. Школа X (X scale) 3. Панель управления шкалами (Scale legend) 4. Панель управления курсорами (Scale legend) 5. Палитра инструментов для работы с графиком (Graph Palette) 6. Шкала Z (цветовая шкала) (Z scale (color ramp))
Рисунок 10 – Составляющие части графика интенсивности
Для того чтобы поменять цвет, ассоциированный с маркером, нужно выбрать пункт Marker Color в контекстном меню и выбрать цвет в окне выбора цвета. Контекстное меню вызывается инструментами управление или перемещение нажатием правой кнопки мыши по маркеру, расположенному около цветовой шкалы. Для добавления маркера к цветовой шкале необходимо нажать правой кнопкой мыши на цветовую палитру и выбрать пункт Add Marker из контекстного меню. Чтобы изменить значение какого-либо маркера на цветовой шкале нужно переместить маркер к требуемому значению инструментом управление или использовать инструмент ввод текста для ввода нового значения в текстовое поле маркера.
На рисунке 11 изображен массив размера 4 x 4 , представленный на графике интенсивности. На графике показан транспонированный массив.
Рисунок 11 – Пример работы с графиком интенсивности
Итак, наиболее универсальным из числа рассмотренных возможностей LabVIEW по визуализации данных является двухкоординатный график. Для последовательного отображения данных, как на бумажной ленте самописца (с возможностью просмотра предшествующих данных) необходимо использовать график диаграмм. Одномерные массивами и реальные сигналы удобно отображать на графике осциллограмм. Для отображения двухмерных данных в виде цветового поля целесообразно использовать график интенсивности.
Индивидуальные задания:
Б) Построить эллипс, уравнение которого имеет вид , используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 8, dx = 2 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить кривую, уравнение которой имеет вид , используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 та при x0 = 8, dx = 2 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом 1000 и центром в точке (10;100), используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 8, dx = 2 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить график, уравнение которого имеет вид , используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 10, dx = 2 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить эллипс, уравнение которого имеет вид , используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 8, dx = 2 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом и центром в начале координат, используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 0, dx = 2 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом 18 и центром в точке (-1;-7), используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 1000, dx = 50 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить эллипс, уравнение которого имеет вид , используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 0, dx = 5 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить эллипс, уравнение которого имеет вид , используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 200, dx = 5 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить эллипс, уравнение которого имеет вид , используя XY Graph.
В) Построить сигналы али на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 0, dx = 2 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом и центром в точке (-20;14), используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 0, dx = 2 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом 5 и центром в точке (-2;-100), используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 0, dx = 10 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом и центром в точке (0;0), используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 0, dx = 4 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом 9 и центром в начале координат, используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 0, dx = 3 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить эллипс, уравнение которого имеет вид , используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 0, dx = 2 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить график, уравнение которого имеет вид , используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 20, dx = 2 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом и центром в точке (-7;-9), используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 10, dx = 2 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом и центром в точке (0;0), используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 0, dx = 2 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом 50 и центром в точке (-2;4), используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 1000, dx = 40 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить эллипс, уравнение которого имеет вид , используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 10, dx = 5 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом 6, в точке (-6;6) – центр окружности, используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 400, dx = 2 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить эллипс, уравнение которого имеет вид , используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 0, dx = 50 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом 8 и центром в начале координат, используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 50, dx = 2 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом 5 и центром в начале координат, используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 12, dx = 5 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом и центром в начале координат, используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 0, dx = 6 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом 123 и центром в начале координат, используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 0, dx = 2 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом 100 и центром в начале координат, используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 100, dx = 10 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить график, уравнение которого имеет вид , используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 0, dx = 3 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом 20 и центром в точке (4;-3), используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 0, dx = 2 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом 80 и центром в точке (2012;99), используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 65, dx = 7 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить кривую, уравнение которой имеет вид , используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 0, dx = 3 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить окружность с радиусом 1 и центром в точке (10;10), используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 0, dx = 50 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить эллипс, уравнение которого имеет вид используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 0, dx = 3 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить график, уравнение которого имеет вид , используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 10, dx = 2 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.
Б) Построить эллипс, уравнение которого имеет вид , используя XY Graph.
В) Построить сигналы на своих периодах, при x0 = 0, dx = 1 и при x0 = 5, dx = 4 с помощью Waveform Graph, x0 – начальное значение аргумента, dx – шаг.