内附LABVIEW音乐播放器程序和文档
LabVIEW早期是为了仪器自动控制所设计，至今转变成为一种逐渐成熟的高级编程语言。图形化程序与传统编程语言之不同点在于程序流程采用"数据流"之概念打破传统之思维模式，使得程序设计者在流程图构思完毕的同时也完成了程序的撰写。
LabVIEW将创建用户界面（称为前面板）的工作自然地融合到开发周期当中。LabVIEW的程序/子程序被称为虚拟仪器（VI）。每个VI都有三个组成部分：程序框图（Block Diagram）、前面板（Front Panel）和图标/连接器（Icon/Connector）。连接器是用来供其他的程序框图调用本VI之用。程序员可以利用前面板上的控制控件将数据输入正在运行的VI，或者用显示控件将运算结果输出。前面板还可以作为程序的接口：每个虚拟仪器（VI）既可以把前面板当作用户界面，作为一个程序来运行；也可以作为一个节点放到另一个VI程序框图中，通过连接器面板连接起来，而前面板则定义VI的输入和输出。这意味着每个VI，在作为子程序嵌入到一个大型的项目之前，都可以很方便地进行测试。
引 言
第1章 方案设计
1.1播放器功能要求
1.2音乐播放器使用操作描述
1.3方案描述
第2章 前后面板设计
2.1前面板设计
2.2后面板设计
第3章 界面优化
第4章 设计思路
4.1程序设计要点
4.2最终调试
第5章 总结
个人心得
虚拟仪器（英语：Virtual instrumentation）技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。只有同时拥有高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分，才能充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色 的集成这四大优势。 在本次设计中，音乐播放器的基本功能应具备随机播放、选择播放、音量调节、歌单设计、歌词导入和界面美观等，如何用LabVIEW进行音乐播放器的设计是本次设计的目的，实现基本功能，增添新功能，对LabVIEW的使用设计有更深入的了解和应用。 第1章 方案设计
1.1播放器功能要求根据目前我们所接触到的音乐播放器来看，所有的音乐播放器都能实现的基本功能为上位机实现音乐的播放，可选择音乐路径进行特定音乐的播放，也可随机播放歌单内歌曲，并且能够完成调节音量，循环播放、关闭单曲循环以及手动导入歌词等功能。为了更加熟悉掌握LabVIEW的使用方法和提高应用其解决实际问题的能力，自己动手设计一个音乐播放器。 1.2音乐播放器使用操作描述由于对软件及相关知识理解的程度有限，所设计出来的播放器功能简单，且需要特定的操作方法，具体注意事项如下： 1.程序运行之后请选歌或随机按键完成歌曲选择； 2.切换歌曲步骤：①按下关闭单曲循环按键;②点击退出按键;③选择切换歌曲选项；④点击选歌或随机按键； 3.请在退出按钮按下之前关闭单曲循环； 4.歌词显示需手动导入。 本次课程设计中设计的音乐播放器在程序刚开始运行时，默认为循环播放音乐的模式，如需单曲循环，不用执行其他操作。 1.3方案描述在进行设计之前，首先综合自己日常生活中使用到的音乐播放器的功能，进行思考，确定出自己在设计中所希望实现的基本功能，并查阅相关资料。 在进行整体设计之前，首先将所要实现的功能进行罗列，基本明确所会用到的控件，并对各个空间的特点和使用方法进行了解，最终能够正确使用在程序设计中。对特定功能进行相应的程序图设计，然后整合程序图，最终完成音乐播放器的运行调试，并对前面板界面进行美化设计。 在设计中如何实现音乐的随机播放、如何实现音乐的循环播放以及歌词的导入、歌曲的选择都是本次音乐播放器基本功能能否实现的要点。 音乐的随机播放功能中，设置创建了一个路径数组，并且使用索引数组以及随机选择程序。其中随机选择程序中，如图1所示，用到了随机数控件、加减乘数值运算控件和While循环控件，在设置最大最小值后进行随机数选择，输入到索引数组中随机选择播放路径，实现随机播放功能；音乐的循环播放功能，用到While循环结构，对调用节点进行设置，实现音乐循环播放功能。 
图1：随机数生成程序
第2章 前后面板设计
2.1前面板设计在前面板设计时，首先应考虑到界面的简单明了以及界面的美化程度，因此在本音乐播放器中，将路径选择控件进行隐藏，用按键进行选择；将不必要的控件进行隐藏，实现前面板的相对简洁，并设置用户使用提醒功能，对进入播放器的用户进行操作说明，最大程度上实现界面的友好；插入图片作为背景，给原本单一的面板增添一抹亮色。 LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。 LabVIEW软件是NI设计平台的核心，也是开发测量或控制系统的理想选择。 LabVIEW开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具，旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新。 位于前面板控件选板上的输入控件和显示控件可用于创建前面板。控件的种类有：数值控件（如滑动杆和旋钮）、图形、图表、布尔控件（如按钮和开关）、字符串、路径、数组、簇、列表框、树形控件、表格、下拉列表控件、枚举控件和容器控件等等。 两种最常用的前面板对象是数字控制和数字显示。若想要在数字控制中输入或修改数值，只需要用操作工具点击控制部件和增减按钮，或者用操作工具或标签工具双击数值栏进行输入数值修改。 
图2：前面板设计 2.2后面板设计后面板的框图程序中节点类似于文本语言程序的语句、函数或者子程序。LabVIEW有二种节点类型----函数节点和子VI节点。两者的区别在于：函数节点是LabVIEW以编译好了的机器代码供用户使用的，而子VI节点是以图形语言形式提供给用户的。用户可以访问和修改任一子VI节点的代码，但无法对函数节点进行修改。 端点是只有一路输入/输出，且方向固定的节点。LabVIEW有三类端点----前面板对象端点、全局与局部变量端点和常量端点。对象端点是数据在框图程序部分和前面板之间传输的接口。一般来说，一个VI的前面板上的对象（控制或显示）都在框图中有一个对象端点与之一一对应。当在前面板创建或删除面板对象时，可以自动创建或删除相应的对象端点。控制对象对应的端点在框图中是用粗框框住的，如例子中的A和B端点。它们只能在VI程序框图中作为数据流源点。显示对象对应的端点在框图中是用细框框住的。如例子中的A+B和A-B端点。它们只能在VI程序框图中作为数据流终点。常量端点永远只能在VI程序框图中作为数据流源点。 图框是LabVIEW实现程序结构控制命令的图形表示。如循环控制、条件分支控制和顺序控制等，编程人员可以使用它们控制VI程序的执行方式。代码接口节点（CIN）是框图程序与用户提供的C语言文本程序的接口。 连线是端口间的数据通道。它们类似于普通程序中的变量。数据是单向流动的，从源端口向一个或多个目的端口流动。不同的线型代表不同的数据类型。在彩显上，每种数据类型还以不同的颜色予以强调。 在后面板中，完成对程序的设计，应在实现基本要求的功能的基础上尽可能简化程序图，使得后面板程序图功能明确，能够使各个功能程序很好的结合在一起。 
图3：后面板设计 第3章 界面优化在播放器应用之后，发现对歌单设置的路径选择控件可以隐藏起来，实现音乐播放器根据用户设置歌单随机播放音乐的功能；其次使用说明应在程序运行后立即弹出提示窗口，因此使用说明按钮可相对减小尺寸，并设置在界面四角的位置，以完成界面的优化，如图4和图5所示。 
图4：优化后界面 
图5：优化前界面 第4章 设计思路LabVIEW可以通过dll，ActiveX，.Net等接口插件插件访问第三方软件，但是对于部分不提供接口的软件，我们只能通过微软的API函数间接进行访问。 播放: MediaPlayer.Play()
暂停: MediaPlayer.Pause() 停止: MediaPlayer.Stop()URL:String; 指定媒体位置，本机或网络地址 uiMode:String; 播放器界面模式，可为Full, Mini, None, Invisible playState:integer; 播放状态，1=停止，2=暂停，3=播放，6=正在缓冲，9=正在连接，10=准备就绪 enableContextMenu:Boolean; 启用/禁用右键菜单 fullScreen:boolean; 是否全屏显示 [controls] wmp.controls //播放器基本控制 controls.play; 播放 controls.pause; 暂停 controls.stop; 停止 controls.currentPosition:double; 当前进度 controls.currentPositionString:string; 当前进度，字符串格式。如“00:23” controls.fastForward; 快进 controls.fastReverse; 快退 controls.next; 下一曲 controls.previous; 上一曲 音乐播放器最主要的功能就是实现音乐的播放，为了能够识别.mp3格式的音乐文件并正常播放，在设计中用到了WindowsMediaPlayer2控件，如图6所示。 
图6：WindowsMediaPlayer2控件
选择好相应控件后需设计播放程序，首先应将路径转化为字符串，然后输入到WindowsMediaPlayer2控件的属性节点中，设置其他引用节点和调用节点，完成从路径到音乐播放，以及循环播放功能，如图7所示。图7：音乐播放程序 音乐播放器还应该有随机播放功能，这建立在用户先设置歌单，随后根据设置歌单进行音乐随即播放，而歌单的设置在程序中用到了创建数组控件，用多个输入路径创建路径数组（如图8所示），用户选择相应歌曲文件路径，完成歌单的创建。创建好歌单后就要实现随机播放，在程序中用到随机数控件设计随机选择程序（如图1所示），利用索引数组对歌单内歌曲路径进行随机选择。 
图8：路径数组创建 在这个音乐播放器中，增添了歌词手动导入程序，能够让用户手动将歌词文件导入到音乐播放器的歌词显示窗口中，如图9所示。 
图9：歌词导入 4.1程序设计要点音乐播放器的随机播放程序中，选择显示出来的路径字符串格式与正确路径格式有差别，为了使输入到播放程序的路径是正确格式，因此用到了搜索替换字符串，如图10所示，对错误的路径字符串格式进行正确的修改，能够使后续播放音乐程序正常运行。 替换子字符串 (函数)：插入、删除或替换子字符串，偏移量在字符串中指定。 字符串（接线端）：是要替换字符的字符串。 子字符串（接线端）包含用于替换字符串中位于偏移量处的长度个字符的子字符串。 偏移量（接线端）：确定输入字符串中开始替换子字符串的位置。 长度（接线端）：确定字符串中替换子字符串的字符数。 如子字符串为空，则删除从偏移量开始的长度个字符。 结果字符串（接线端）：包含已经进行替换的字符串。 替换子字符串（接线端）：包含字符串中替换的字符串。 
图10：搜索替换字符串控件 在歌词导入程序中，由于要将歌词文件导入播放器歌词显示窗口中，需要使系统能够读取所导入的歌词文件，用到读取文本文件控件来解决这个问题，如图11所示，实现歌词导入显示功能。 读取文本文件： 从字节流文件中读取指定数目的字符或行。 提示（接线端）:是在文件对话框的文件或目录列表以及文件夹上方显示的信息。 文件（接线端）:可以是引用句柄或绝对文件路径。 如果是路径，函数将打开路径指定的文件。默认状态将显示文件对话框并提示用户选择文件。如指定空或相对路径，或者文件不存在，函数将返回错误。 计数（接线端）:是函数读取的字符数或行数的最大值。 如提前到达文件结尾，函数实际读取的字符数和行数小于最大值。如计数<0，函数可读取整个文件。如勾选快捷菜单上的读取行，则只读取一行；如取消勾选该菜单项，则读取整个文件。 注： 如连线至总数的文件大小的数据类型不是32位整型，LabVIEW将强制转换数据类型为32位整型。VI不读取指定数量的数据。如连线–1至总数且要读取的文件太大，无法表示为32位整数，LabVIEW可返回错误。 错误输入（接线端）:表明节点运行前发生的错误。该输入将提供标准错误输入功能。 引用句柄输出（接线端）:是函数读取的文件的引用句柄。根据对文件的不同操作，可将该输入端连线至其它文件函数。如通过文件路径引用或文件对话框选定文件，默认状态下可关闭文件。如文件是引用句柄或连线引用句柄输出至其它函数，则LabVIEW认为文件仍在使用，直至它被关闭。 文本（接线端）:是从文件读取的文本。默认状态下，该字符串中包含从文件第一行读取的字符。如连线计数接线端，则参数为字符串数组，包含从文件读取的行。如右键单击函数并取消勾选快捷菜单的读取行，则参数为字符串，其中包含从文件读取的字符。 取消（接线端）:如取消文件对话框则值为TRUE。 否则，即使函数返回错误，取消的值仍为FALSE。 错误输出（接线端）:包含错误信息。该输出将提供标准错误输出功能。 
图11：读取文本文件控件如何将路径转换成控件可识别的字符串，是本次设计中最重要也最基本的问题，用到路径至字符串转换控件，如图12所示，完成转换操作，为接下来音乐播放器的正常运行打下基础。 路径至字符串数组转换：使路径转换为字符串数组，并显示是否为相对路径。 路径（接线端）：是要转换为字符串数组的路径。 如路径为<非法路径>，字符串数组为空并且相对的值为FALSE。 相对（接线端）：表明转换的路径为相对路径或绝对路径。 值为TRUE时表示相对路径。值为FALSE时表示绝对路径。 字符串数组（接线端）：包含路径元素。 第一个元素是路径层次结构的第一步。对于支持多个磁盘的文件系统，第一个元素为磁盘名。如路径为网络路径，字符串数组的第一个元素包含服务器名，以及路径层次结构的第一步。字符串数组的最后一个元素为路径中指定的文件或目录。 字符串数组至路径转换：使字符串数组转换为相对或绝对路径。如数组中有空字符串，在路径输出中可删除空字符串前的目录地址，该动作与在目录结构中上移一层类似。 相对（接线端）：表明创建相对路径或绝对路径。 如值为TRUE，函数可创建相对路径。如值为FALSE（默认），函数可创建绝对路径。如值为FALSE并且指定路径作为绝对路径不可用（例如，表示上一级的路径），函数可设置路径为<非法路径>。 字符串数组（接线端）：包含要生成路径的元素的名称。 第一个元素是路径层次结构的最高级（对于支持多个磁盘的文件系统是磁盘名），最后一个元素是层次结构的最后一个元素。包含空字符串的路径可使LabVIEW进入层次结构的上一级。 路径（接线端）：是作为结果的路径。 
图12：路径至字符串转换控件为了使该音乐播放器更友好，且未用户提供更好的使用体验，及时提醒用户操作规范以及防止用户误退出程序，进行了相关的程序设计，如图13、图14、图15、图16所示。 显示对话框信息：创建含有警告或用户消息的标准对话框。 消息（接线端）：包含显示在对话框中的文本。 启用（接线端）：启用或禁用Express VI。默认为开启或TRUE。 错误输入（接线端）：描述该节点运行前发生的错误。 确定（接线端）：单击对话框中的按钮1，则返回TRUE；单击按钮2，则返回FALSE。 错误输出（接线端）：包含错误信息。该输出提供标准错误输出。 双击打开显示对话框信息： 显示的信息包含显示在对话框中的文本。 显示的按钮包含下列选项： 按钮1名称—指定按钮1上显示的文本。默认状态下，按钮1上显示的文本为确定。 按钮2名称—指定按钮2上显示的文本。默认状态下，按钮2上显示的文本为取消。只有勾选显示按钮2复选框时，才可改动该选项。 显示按钮2—指定是否在对话框中显示按钮2。 
图13：显示对话框信息控件
图14：显示对话框信息控件对应的前面板显示效果
图15：退出LabVIEW前面板显示
图16：退出LabVIEW程序设计完成所有程序设计以及前后面板设计之后，需要对音乐播放器的功能进行调试检查，检查其是否能够完成预期目标和功能，如图17所示。是否还存在优化方案以及能否增添新功能。 系统调试其重要性体现在它是保证系统质量和可靠性的最后关口，是对整个系统开发过程的最终审查。尽管在系统开发的各个阶段均采取了严格的技术审查，希望尽早发现问题并予以修正，但依然难免遗留下差错，如果在系统正式运行前没有发现并纠正这些差错，将对整个系统造成非常严重的影响。 
图17：最终调试界面 第5章 总结本次课程设计主要是完成了基于labview的音乐播放器。系统主要功能是上位机实现音乐的播放，可选择音乐路径进行特定音乐的播放，也可随机播放歌单内歌曲，并且能够完成调节音量，循环播放、关闭单曲循环以及手动导入歌词等功能。系统设计虽然已经完成，但在设计过程中所使用的各种方法手段还需经过进一步的整理总结，从而成为我们受用一生的宝贵经验。 在本次音乐播放器的设计中，能够实现其基本功能，但还存在一些问题，如在歌词显示方面无法自动匹配歌词，只能让用户手动导入；其次歌单的前面板设置太过繁琐，应使其成为一个更加独立的功能；播放器操作需根据使用说明进行操作，操作上略显繁琐和死板这些问题。 个人心得虚拟仪器课程设计中，我的题目是基于虚拟仪器的音乐播放器设计，在该设计中应该实现音乐播放器的基本功能，比如选择歌曲播放，调节音量大小等基本功能，在实现基本功能的前提下尽可能简化程序图，使得后面板的设计更加清晰明了。 在设计中，遇到了很多问题，一开始不知道选择哪个控件进行音乐的播放，再者就是一首歌放完之后就停止了，无法实现循环播放，对WindowsMediaPlayer2控件的了解并不深入，在它的属性节点和引用节点的设置上很迷茫。 其次音乐播放器应该实现随机播放功能，但如何实现该功能却是一个问题，最后我应用数组控件，创建了一个路径数组，完成了这个目标，并顺带解决了歌单设置这个功能。但由于考虑不全面，没有将歌单设置与播放界面独立开，显得前面板略显混乱。 在解决随机播放的问题中，还遇到路径字符串无法按照正确格式输出，导致播放器无法正常工作。最后在一次次尝试之后找到了解决方法，让我感觉到在遇到困难的时候就要更加的集中精力全身的投入。尽量自己找办法解决问题，在问题中学习，在问题中前进。 为期一周的课程设计结束了，在这周的控制虚拟仪器课设中，我有了不少的收获，掌握LabVIEW软件的使用方法，将理论知识理解联系到设计中，虽然设计中遇到的困难接二连三，但在努力下还是让问题得到了解决，让我对虚拟仪器的理解不再停留在书本上，而是自己动手进行设计，更加熟悉了LabVIEW这个软件。经过一周的课程设计，让我对虚拟仪器设计有了更直观的认识，之前学习的理论知识，通过一周的虚拟仪器课程设计，让我更清楚地了解了相关软件的基本应用方法。 虚拟仪器的课程设计除了让我对各种控件有了更进一步的认识之外，也让我感觉到了LabVIEW软件功能的强大，同时在解决设计中所遇到的各种问题的过程中，也让我体会到了自身对于理论知识掌握不足。体会到了解决问题的成就感和满足感，看到程序成功运行时的开心，同时让我明白理论知识和实际设计之间的联系和区别。
完整的Word格式文档51黑下载地址：
LABVIEW音乐播放器.zip
(8.05 MB, 下载次数: 209)
| 
