LABVIEW 虚拟实验系统的设计虚拟实验系统的设计期末大作业报告期末大作业报告题目：简易虚拟钢琴的制作学院学院： 信息与通信工程学院 班级班级： # 姓名姓名: $ 学号学号： # 序号序号： # 2012 年 12 月 25 日1、基本介绍：此次期末大作业我做的是简易虚拟钢琴，所实现的功能主要是高中低 21 个音的弹奏，弹奏方式上实现了鼠标点按弹奏和用电脑键盘弹奏。以下是程序的主界面：2、程序基本框图：3、程序的关键设计点：程序的关键设计点：1、程序界面：程序界面：背景和文字：使用 Photoshop 制作。如下图：琴键：使用 LABVIEW 确定按键，自定义颜色形状形成。2、发音原理：发音原理：由于我已经准备好各个音符的声音文件，所以可以直接使用播放声音文件 VI 直接播放声音。具体使用方式如下：说明：向播放声音文件 VI 输入声音文件绝对路径，然后再在后面接上声音输出清零 VI，其作用是使设备停止播放音频，清空缓存，任务返回至默认状态，并清除与任务相关的资源。简单来说就是为了使每个音符的发声时间长度一致。实验中我是把以上整个发音结构作为一个基本单元使用的，以下用到这个结构的地方，我简称它为发音程序。发音程序。3、鼠标点按弹奏功能：鼠标点按弹奏功能：琴键设置： 琴键采用的是确定按钮，白键的属性设置：播放声音文件播放声音文件 VI声音输出清零声音输出清零 VI黑键的属性设置：它们的机械动作均为保持转换直到释放。琴键布局完成后，将它们与程序框图相关联：如右图，建立一个事件结构：其作用：包括一个或多个子程序框图或事件分支，结构执行时，仅有一个子程序框图或分支在执行。事件结构可等待直至事件发生，并执行相应条件分支，处理该事件。假如琴键名为 C，那么在事件结构里添加 C 的鼠标按下事件，一旦 C 按下，就发出对应音乐，实现弹奏。将以上方法应用到每个按键，就实现了所有音符的弹奏。C 音的发音程序音的发音程序4、键盘弹奏功能：键盘弹奏功能：还是以上的事件结构，再添加一个“键按下”的事件：当键盘上任意键按下时就启动事件框内的程序，程序负责查找哪个按键被按下，然后确定按下的琴键，并播放按键音。由于程序框图面积太大，所以只截取具有代表性的框图来说明，以下为截取的关键程序以及相关解释。条件结构里面放的是发音程序（条件为真时启动方框内的程序）：彩灯在琴键上方。以下为部分键的查找程序框图：5、停止按钮：停止按钮：在总程序外加一个 WHILE 循环，事件结构加停止键“值改变”事件，当停止键按下就终止循环，退出程序，停止键如下：4、遇到的问题：遇到的问题：琴键的设置：一开始没意识到 LABVIEW 自带的按键的强大功能，我还想着要自己设计的琴键图片导入前面板，后来由于遇到不少问题，我才意识到自己脑袋转得太慢，居然走这种弯路。一开始为了实现按键弹奏，就去找事件结构里的事件情况，结果只有“键按下”事件，无法根据具体按键设置事件。后来在翻看一些参考书、相关程序之后，我才确定了具体方案，正如同以上程序所写。音长不同问题：连续按不同键时音符的长度与重复按一个键时的长度不同。解决方法：在播放声音文件 VI 后加上声音输出清零 VI 控件，使得每个音的长度都减短，即每个音的长度都相同了。5、总结：总结：本次大作业是分组做的，由于我个人独立成组，所以选的题目比较简单，但是这并不意味着工作量少。一开始我是因为做老师给的作业计算器的时候想到了我可以做一个按键能发声的程序，于是我马上构思好了雏形，准备做一个虚拟钢琴。开始我花了不少时间想着怎么设计界面，后来又对每个琴键进行设置，对于琴键真可谓是“一荣俱荣，一损俱损” ，设置思路不对就得一个一个改，所以我只先做好一个键，然后迁移到每个琴键，考虑到时间有限，我只做了 21 个琴键的弹奏，而没有做钢琴的所有的 88 个键。这次 LABVIEW 程序设计与编写让我加深了对于这一图形化编程语言的理解。同时我也有点后悔没有与其他同学组成小组一起完成大作业，因为我感觉到团队协作很重要，我的兴趣是程序界面的美化，如果找一个擅长编程的同学协作，我想程序最后出来会十分完美；另外，在做的过程中，当我遇到问题时，我只能一个人去思考去查资料，可以说碰了不少钉子，如果有一个伙伴一起商量做法的话，程序完成起来会高效得多。还有一点很大的启发就是最后解题展示时老师提的建议，就是要尽量简洁地把自己的努力成果向大家展示，而且要考虑许多方面：怎么让别人一下子就被吸引、考虑所有可能发生的意外情况、自己一定要做好准备、怎么去展示自己作品最好的一面总之，这次大作业我的收获挺大的，这对我以后的学习与工作都是一段极其宝贵的经验。