张丽彬  陈晓宁
    （解放军理工大学工程兵工程学院  江苏南京  210007）

    【摘要】：LabVIEW是虚拟仪器（Virtual Instrument，VI）的典型开发软件，广泛地应用于数据采集与分析、仪器控制、测试测量及状态监控等领域。但没有提供与数据库直接连接的接口,需要借助其它辅助工具来实现。本文通过探讨基于LabVIEW 的LabSQL工具包数据库访问技术，并加以详细图解实例，说明了利用LabSQL工具包管理数据库的优势。
    【关键字】：虚拟仪器；LabVIEW；数据库接口；LabSQL；接口技术
    中图分类号：tp89其他仪器仪表\tp216自动检测仪器、仪表\tp311程序设计、软件工程  文献标识码：A\B
    Database Management Application Based On LabVIEW
    Zhang Li-bin  Chen Xiao-ning
    （engineering institute of engineers, PLA Univ．Of Sci．&Tech，Nanjing，210007，China）
    Abstract: LabVIEW is the type exploiture soft of Virtual Instrument, mainly applied in the fields of collecting and analyzing data , controlling instrument , testing, measuring and the appearance supervising and controlling and so on .But it does not provide the direct interface to access databases. Therefore, it is used by other auxiliary tools to access databases in LabVIEW. The technology of Database Accessing based on LabSQL is discussed mostly , and explained by the especially detailed and illustrated demonstrations。Practice has showed the technology of Database Accessing based on LabSQL in LabVIEW can save expenses and is quite feasible and effective.
    Key words: Visual Instruments；LabVIEW；Database Access；LabSQL；Interface Technology
    1  引言
    虚拟仪器是随着现代计算机技术、信息技术、现代测量技术的发展而出现的新技术，是仪器技术和计算机技术深层次结合的产物，是全新概念的仪器，是对传统仪器概念的重大突破，代表着电子测控仪器的发展方向。虚拟仪器技术发展很迅速，以NI公司为代表的一批厂商已经在市场上推出了基于虚拟仪器技术设计的商品化仪器产品，虚拟仪器技术在自动化、通信、航空、半导体电路设计和生产、过程控制及生物医学等领域中发挥了积极的作用。随着微型计算机的发展，虚拟仪器系统将逐步取代传统的测试、测控仪器系统而成为测试、测控仪器系统的主流。
    2  虚拟仪器
    20世纪70年代，特鲁查德和柯德斯凯在ARL（Applied Research Laboratory，应用研究实验室）完成了一个大型测控系统，主要用于测试美国海军的声纳探测器，通过几年的时间，柯德斯凯从该测试系统得到的启示中引入了多层的虚拟仪器构成的概念。LabVIEW把繁琐的语言编程简化为菜单和图标提示的简单图形编程方式，将用户从原来的基于文本代码的复杂环境中解脱出来，降低了对编程者编程经验和熟练程度的要求，大大提高了编程效率。用户通过友好的图形界面（称为虚拟面板）操作计算机，就像操作传统仪器一样，通过库函数实现仪器模块间的通信、定时、触发，以及数据分析、数据表达，并形成图形化接口，为用户快捷地构筑自己在实际生产中所需要的仪器系统创造了基础条件。
    3 在LabVIEW 中访问数据库方式
    LabVIEW 本身并未提供与通用数据库的直接接口，访问数据库通常采用下列方法[1;2;3;4]：
    (1)利用NI 公司的附加工具包中的数据库接口工具包LabVIEW SQL Toolkit进行数据库访问。该工具包集成了一系列的高级功能模块, 这些模块封装了大多数的数据库操作和一些高级的数据库访问功能。它的优点是易于理解, 操作简单, 用户可以不学习SQL语法。缺点是需要另外购买且价格昂贵,会增加系统成本。
    (2)通过第三方开发的免费工具包LabSQL 访问。LabSQL利用Microsoft ADO及SQL语言来完成数据库访问，将复杂的底层ADO及SQL操作封装成一系列的Vi, 简单易用。
    (3) 利用LabVIEW的ActiveX功能，调用Microsoft ADO控件，利用SQL语言实现数据库访问。利用这种方式进行数据库访问需要用户对Microsoft ADO 控件以及SQL 语言有较深的了解，并且需要从底层进行复杂的编程才能实现。这对于大多数用户来讲也是不现实的。
    (4)通过调用动态链接库DLL访问。先利用其它语言如Visual C++编写DLL, 再用LabVIEW的调用库函数节点CLFN(Calling Library Function Node)调用此DLL访问数据库。这种方法需要从底层进行复杂的编程才能实现, 对非专业编程人员来讲是不现实的。
    (5)利用中间文件存取数据。先将数据存入文件之中, 待测量结束后再用专门的工具将数据导入到数据库之中。这种方法需要磁盘文件作为中介,不具有实时性, 不方便使用。
    4利用LabSQL访问数据库
    4.1 LabSQL工具包介绍
    LabSQL是一个多数据库、跨平台的LabVIEW数据库访问工具包。LabSQL支持Windows操作系统中任何基于OBDC的数据库，包括：Access，SQL Server，Oreale，Perevasive，Sybase等。LabVIEW利用LabSQ工具包在数据库操作中可实现应用程序与数据库之间的数据交互传递。 它的优点是易于理解，操作简单，不熟悉SQL语言的用户也可以很容易地使用。只需进行简单地编程，就可在LabVIEW中实现数据库访问。它还有一个最大的优点是源代码开放，并且是全面免费的[5;6]。
    4.2 LabVIEW数据库的数据管理技术
    LabSQL的开发是在LabVIEW 中利用ActiveX功能, 通过调用Microsoft ADO控件, 结合SQL语言, 并通过ODBC接口函数库驱动程序实现对数据库的访问[7]。ODBC是开放的数据库连接标准, 他是由多层的API
    (Application Programming Interface)和1个驱动程序文件组成, 通过一个数据库的具体驱动程序把SQL 调用的API 中的内容翻译成低级语言, 然后就可以直接和数据库进行数据交换[8]。其结构层次如图1所示。
    利用LabSQL 访问数据库的基本步骤是连接数据库、执行操作、断开数据库连接三个步骤, 用户在执行操作阶段输入不同的SQL 命令, 就实现了不同的数据库操作, 包括查询全部数据记录、按条件查询数据、添加记录、修改记录、删除记录等。
    5 利用LabSQL设计程序管理数据库的实例
    5.1　LabSQL工具包的安装及功能介绍
    5.1.1　LabSQL工具包的安装
    在LabVIEW 安装目录中的user .lib文件夹中建一个名为LabSQL的文件夹，并将下载得到的LabSQL. zip压缩文件中所有文件解压到这个文件夹中。再次运行,LabVIEW的功能模块就会自动加载LabSQL工具包。
    5.1.2  LabSQL的功能分类[9]
    Command VIs 其功能是完成一系列的基本ADO 操作。
    Connection VIs 其功能是管理LabVIEW与数据库之间的连接。
    Recordset VIs 用于对数据库中的记录进行各种操作。
    Top level VIs 属于顶层的LabSQL 应用,是对前三类LabSQL 某些功能的封装。
    5.2 实例
    以某电气设备维护系统为例，介绍数据库的添加、查询和删除管理功能。
    5.2.1 数据库表格的设计
    打开Mcrosoft Access软件，建立空数据库，然后创建表格，对表的设计如图2所示。构建字段名称和数据类型。为了方便数据库的统计，ID值是唯一且不能重复，将其设为主键，检测人员必填且必须是用户表里面的用户，确保输入数据库的依据。再建一表为用户表，方便对用户身份的核查。

    5.2.2 数据库添加
    按照字段名称设计labVIEW数据添加前面板如图3所示。打开程序框图，将相应函数调入程序框图，对函数和控件进行连接。ID核对jc.Vi是对ID的核实，防止重复ID的数据输入。用户名核对1.vi是对用户身份的核实，防止用户为空或无身份的用户添加数据。如图4、5所示。运行程序，若输入新的ID和用户表里面的用户名，点击保存则出现如图6所示，点击确认后就会出现如图10所示保存成功；若输入重复的ID和用户表里面的用户名，则出现如图7所示；若输入新的ID和用户表里面没有的用户名，则出现如图8所示；若输入重复的ID和用户表里面没有的用户名，则出现如图9所示；任一提示输入错误，确认后都会出现如图11所示保存失败。

    5.2.3 数据库查询
    根据客户需求，设计数据库查询前面板界面。查询以设备为条件进行查询，建立的数据库查询界面如图12所示，程序框图界面如图13所示。当选择设备后点击查询，即可出现该设备的数据供查阅。

       5.2.4 数据库删除
    按照客户需求，设计数据库删除前面板界面如图14所示。以某一设备为条件，查看所有数据，程序如图15所示。由显示的数据选择所要删除以ID为条件的数据，删除相应数据后自动显示剩下数据供查看，程序如图16所示；选择所要删除以人员为条件的数据，删除相应数据后自动显示剩下数据，程序如图17所示。

    6   结束语
    实践证明，利用LabSQL工具包管理数据库是非常方便、简单、易理解。不用精通ActiveX 技术和SQL 语言，充分利用现有的资源，即可设计出满足要求的程序。但由于LabSQL 不具备开发远程数据访问功能, 在涉及到远程数据访问问题时, 必须使用其他方法。因此, 利用LabSQL 访问技术在要求不是很复杂的数据库开发中将会得到很好的应用。
    参考文献：
    ［1］ 杨乐平，李海涛等．LabVIEW高级程序设计[M].北京：清华大学出版社.2003
    ［2］ 王强，段晨东等.机电设备远程监测和故障诊断系统的数据管理[J].计算机工程与应用，2004，9
    ［3］ 潘锦玲，段其昌等.LabVIEW中利用ADO技术实现发动机测功机数据采集系统数据库访问[J].仪器仪表学报,2004，25(4)
    ［4］ 罗文辉. LabVIEW中的数据库访问[J]. 武汉理工大学学报, 2006，28(3)
    ［5］ 秘晓元,张彦斌等.Labview中利用labSQL访问数据库［J］.微计算机信息,2004，20(10)
    ［6］ 吴松涛,龚家伟.在labview中利用labsql实现数据库访问［J］.国外电子测量技术.2006，254）
    ［7］ 彭汉国,艾瑞东等.基于LabVIEW的数据库访问技术［J］.舰船电子工程,2009,8
    ［8］ 姚桂艳, 常英丽.LabVIEW与数据库的连接方法［J］.现代电子技术.2007,16
    ［9］ 王钊,陈真.基于LabVIEW的数据库实验教学系统开发［J］.电气电子教学学报.2006,28(3)