虚拟仪器打地鼠课程设计

绪论

虚拟仪器技术是基于计算机的仪器及测量技术。与传统仪器技术不同，虚拟仪器技术指在包含数据采集设备的通用计算机平台上，根据需求可以高效率地构建起形形色色的测量系统。对于大多数用户而言，主要工作变成了软件设计。虚拟仪器技术突破了传统仪器的局限，可以将许多信号处理的方法方便地应用于测量中，并且为自动测量和网络化测量了创造条件。

本次小游戏设计是在学习了LabVIEW语言的基本内容和编程方法后所完成的。LabVIEW 语言的基本内容包括虚拟仪器及LabVIEW基础、VI编辑与调试技术、程序结构、数组、簇和波形、图形显示、字符串等。在即将完成该课程之后，对自己的一个总结，以达到学习这门课的基本要求。

由于这个小设计是在学习虚拟仪器基本内容后，用已有的知识设计的一个简易小游戏，来模拟现实生活中已成熟的产品，功能只能实现实物中的某一部分。因此，其中难免存在这诸多不足之处，望请读者多多批评指正。

在整个设计过程中，我们组的同学和老师都给予了很多帮助，非常感谢他们。

第一章设计思路

通过对虚拟仪器的软件LabVIEW的一定了解以及学习了其基本内容后，为了可以是学到的知识可以较好的联系在一起，因而想用LabVIEW语言编写一个简易的小游戏来进一步温习巩固所学的。

根据已有知识，可以用LabVIEW语言编写一个简易的计算机，也可以编写个简易打地鼠游戏。在经选择后，我决定尝试编写一简易打地鼠游戏。

联想现实生活中存在的实物打地鼠机器，一般在插上电源后，机器就通上电源才可以进行游戏。在按上开始游戏后，投入游戏币后即可进行游戏了，但在虚拟仪器之中，投入游戏币的过程暂时没有可行方法，控制游戏开始结束可以用一些结构形式加些控件来实现。

在正式进入游戏后，一般情况下，机器每个地鼠出现的时间都已经系统的设置好了。至此，可以用循环的方式让地鼠在间隔一段时间就出现，用不同颜色的同一控件不同状态可以大致比拟，同时，为满足不同反映能力的使用者，可进行每个地鼠出现的间隔。在某一个地鼠出现后，若在规定时间没有击或没有击中的话，地鼠会回复原样，就想到可以通过计算地鼠从冒出计时到规定时间后，来迫使其恢复，基本可以达到一定的效果。

在虚拟软件上，由于鼠标点击可能会同时点击几个控件，那个时候将不能较好的反映游戏本质，所以，可以用一些提示来说明。以此来使游戏者可以能更方便地进行游戏，感受到实物中的一些乐趣。

第二章设计步骤

在与实物机器进行一定参照后，有了大致的一个设计思路，就可以开始进行一下设计了。主要有前面板设计与程序框图设计。

1.1 前面板设计

根据在实际机器中的实物以及设计思路过程，大致需要地鼠、成绩显示屏、玩的过程中地鼠个数显示、时间的设置输入以及一些控制游戏始末的开关等。

在时间有限的情况下，没有能够自行设计一个控件，因此用布尔开关来模拟，当开关开时记作地鼠出现，关时记作地鼠消失，为进一步的区分这两种状态，可以让开与关时的布尔控件显示不同的颜色，如下图2-1-a。还是可以用布尔控件来控制类似的电源开与关、游戏的开始与结束。屏幕的显示用字符串显示控件可以满足。地鼠出现的总个数、打中的以及为打中的是数字的显示，用数字显示控件可以，如图2-1-a。当然时间的设置用数字输入控件好一些，为使时间的精度高一些，特以没0.1s来增加或减少。整体前面板控件如图2-1-a.

图2-1-a 前面板的设计总图

1.2程序框图设计

有了前面的大致控件的选择，要实现这些控件能合理的相互协调工作，就需要在程序框图里进行一定的算法结构。由于一个控件需要多次重复出现，故大量采用属性节点来达到一定要求。

首先，从总体控制单位开始，这个设计选择了条件结构来判断游戏可不可以开始与否，在游戏可以用后，用一个显示灯来告知使用者，若游戏不能用，则要把相关的控件给清零，以便下次使用时不收上次的影响。如图2-2-a.

图2-2-a

其次，在进入可以游戏过程后，需要另一个布尔开关用条件结构来判断是否开始或结束游戏，在开关为开时，即开始玩游戏了，首先对显示地鼠数目的项目进行哈清零，之后用一个while循环来是游戏反复的运行，当然，其控制也是由游戏开始与否的开关来实现。

在while循环中，由于地鼠是用布尔控件来模拟的，将其值转换为数值显示，对所有控件的值用公式节点的结构方式相加，对得到的值在进行条件选择，如果这十五个值相加为零，则说明所有地鼠没出现，此时就需要来随机产生地鼠出现了。可以用一个顺序结构来产生随机地鼠的出现，先用自定义的字符显示在显示屏上，提示使用者，之后用以随机数产生一个数字在放大十五倍后，进入一个条件节后，对相应的控件进行编号，使每个地鼠出现的概率是相同的。每当进入某一个与控件编号对应的框图时，都将使该控件显示为相反状态，即处于开时的颜色，也就表示地处冒出了。接着，用运算规律对地鼠出现的总数目进行相应的跟踪显示。同时也会把使用者在玩的过程中击中地鼠的个数也会相应计算显示出来。如图2-2-b。

图2-2-b

如果有一个地鼠出现了，那所有控件和为1了，进入下面的框图，此时可以通过按下对应的控件恢复最初状态，在循环延迟时间的设置下，得以连续进行。如果没有进行任何操作，则在进入该程序步骤时，就有一个计时已用时间，把该记得时间与设置的延迟时间相比较。如果大于等于的话，就对所有的地鼠全部清零，同时，在显示未打中地鼠的数目将相应变化；如果记得的时间小于延迟时间，就不执行任何语句，此时处于等待时间。如图2-2-。。

图2-2-c

最后，在结束游戏后，主要是对玩的一个结果显示，如图2-2-d，

在这里面，选择了建立文本的形式，当然，也增加了对结果的分析，如果打中地鼠的数目与出现地鼠的总个数之比大于等于0.7的话，将会显示你这次是成功的。相反，如果小于0.7的话，那可就还需再接再厉了。

建立文本图标可以点击programming-string-built text得到，在建立文本编辑里，进行设置。这是在比之小于0.7的时候文本形式。对于每两个百分号里地变量要进行相应的类型设置，例如，地鼠出现的总个数需要变成number格式。还可以对数字出现设置相应精确度，对于地鼠出现数用整数。但对比之则需要进行小数点位数的要求，可根据要求来。

图2-2-e

图2-2-d

第三章调试与分析

对该简易打地鼠游戏的前面板和程序框图完成后，进行相应的运行，操作步骤有以下。第一步，点击连续控制按钮，进入运行软件过程中；

第二步，点击开关按钮，至少灯则相应变亮，其他控件都恢复初始状态；

第三步，用时间设置来对地鼠出现的时间间隔自定义；

第四步，点击开始游戏按钮，进入游戏状态；

第五步，点击结束游戏，游戏结束，屏幕显示游戏结果，得到的效果如图3-1-a所示；第六步，点击开关，指示灯变暗，离开游戏区。

第七步，点击程序结束运行。

设计了这个简易的游戏，与实际相比，存在着诸多不足之处，许多功能难以满足要求，

不过做了相应说明。这个游戏可以简单的完成打地鼠操作，还可以根据使用者不同的反应时间来设置时间操作，还能够提供了游戏的乐趣。

总体上，这个游戏较好了运用了LabVIEW语言的一些基本内容及使用方法，还是达到了学习的目的。

图3-1-a

第四章心得体会

此次的课程设计我们组做的打地鼠游戏，主要考察了我们对这学期所学虚拟仪器知识的理解和运用。。。虽然学习了一个学期的虚拟仪器知识，但是这次毕竟是要自己动手做东西，所以我们不得不去图书馆找相关的课程设计书籍，网上查查资料，还有不懂的就问问老师同

学，这次的课程设计在各个组员的共同努力下完成的，虽然过程有点艰苦，但是当我们最终把打地鼠的游系做出来了的时候，那种激动，真的就只有当事人才会有深刻的体会。。。当然老师的耐心辅导就更不用提了！

没有组员们的共同努力，任务也不会这么快就完成，所以说团队精神是很重要的，这一点不管是在学校还是将来出了社会都是都是很受用的。。。

这次的课程设计先不说别的，就拿时间来说真的很紧，因为之前我们一直在紧张的准备着考试，我们忙着自动化控制原理、传感器、检测的复习、时间确实很紧，天气也很冷，但是凛冽的寒风也挡不住我们求知、探索的欲望。通过我们不懈的努力与切实追求，终于做完了课程设计。

课程设计结束，学到的，想到的，远不止在课堂上能做到的。通过这次课程设计，我们不仅是巩固了先前学的模电、数电、单片机、微机原理的理论知识，而且也培养了我的动手能力，理论联系实际是永恒不变的真理。