虚拟仪器课设.docx

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虚拟仪器课设

虚拟仪器结课论文

题目：

1多路信号发生器

2虚拟示波器

学生姓名:

学号：

专业：

班级：

指导教师：

1.设计目的：

本设计属于虚拟仪器仿真基础设计。

通过查阅相关的资料、学习Labview8.5软件，掌握编程过程、思路和方法。

独立设计一个多路信号发生器和一个虚拟示波器的前面板和软件程序，进行程序的调试，研究设计过程中的现象，解决设计过程中的问题，根据信号发生器和虚拟示波器的工作原理，实现其基本功能。

2.设计要求:

（1）多路信号发生器

●可输出双路正弦波（方波、三角波）信号，其相位差可调。

●信号的频率、幅值、占空比可调。

（2）双通道虚拟示波器设计

●数据可存储回放。

题目一：

多路信号发生器

1.设计思路:

双通道虚拟信号发生器是利用两个通道的独立性分别产生正弦信号、三角波、方波或锯齿波。

两个通道产生的信号在同一个示波器（Graph）中显示波形，但彼此互不干扰。

另外，每个通道可以对波形进行单独控制，分别可以选择产生输出正弦信号、方波信号、三角波信号或锯齿波信号。

并可以对采样信息，频率，幅值以及相位参数进行调节控制，方波还可以控制占空比。

本设计要用到相应的数值输入控件控制以上信号的参数，编辑相应程序将其用波形图显示，同时用输入DAQ输出给数据板卡，用导线将数据板卡上相应的输入输出接口连接好，可通过配备DAQ采集卡，输出并显示采集信号。

2.设计内容:

（1）双通道虚拟信号发生器前面板设计；

（2）双通道虚拟信号发生器框图程序设计。

3.设计实现过程

（1）打开Labview8.5程序，新建一个VI程序，进入程序框图。

（2）根据原理图把所需要的原件和结构尽可能的都找出来。

例如：

基本函数信号发生器、写函数、清零函数、波形图、while循环、for循环和条件结构等。

（3）各个函数和结构的查找方式如下：

在“程序框图”面板中右击鼠标，按照“测量I/O”——“DAQmax”的顺序，从中选取所需要的函数。

在“程序框图”面板中右击鼠标，按照“数学”——“数值”的顺序，从中选取所需要的逻辑符号。

在“程序框图”面板中右击鼠标，按照“编程”——“结构”的顺序，从中选取所需要的逻辑结构。

（4）仿真信号基本参数设置

首先，在前面板中做一个“上凸盒”。

在前面板中，点击右键，从“Express”中的“数值输入控件”中，选择“旋钮输入控件”，将其拖入前面板中，总共需要五个旋钮，并分别命名为“频率”、“幅值”、“偏移量”、“相位”、“占空比”。

（5）最终的前面板和程序框图

将前面板上的所有图标合理摆放，使其合理匀称，并做些修饰，其如图示：

整个程序框图完成后，将其整理好，使其合理整洁，整个如图示：

（6）仿真信号的采集与显示。

单通道和双通道显示分别如下：

题目二：

虚拟示波器

1.设计思路:

本设计的想法是尽量与现实中的面板相一致，实现示波器最基本的显示和调节功能。

所以本设计包含通道一和通道二的双通道示波器，即双踪示波器。

设计时考虑的是分几个部分:

（1）通道一和通道二设计及选择。

设置两个开关控制通道一和通道二选通状况，开即显示波形，关不显示，同时选择了开就在波形图上同时显示两个波形。

（2）波形产生：

由于没有外界信号输入设备，所以不能用外部数据采集的方法输入信号波形，要在设计一个信号发生器，使两个通道都能实现基本模拟信号正弦波、三角波、方波、锯齿波的输入。

（3）波形显示：

采用波形图控件。

（4）波形控制部分：

包括通道一对信号幅度、频率、相位、偏移量和方波占空比的调节，通道二对信号幅度、频率、相位、偏移量和方波占空比的调节，以及两通道同时开启时信号的叠加。

（5）整个过程需通过波形图控件来显示产生的波形，以作参考，接着通过配备DAQ采集卡，采集信号并且输出,存储并回放。

（6）停止示波器：

通过while循环的停止按钮设置示波器停止工作。

2.设计内容:

（1）双通道虚拟示波器前面板设计；

（2）双通道虚拟示波器框图程序设计。

3.设计实现过程

双通道虚拟示波器实现过程的前三步与题目一多路信号发生器设计实现过程的

（1）

（2）（3）相同，此处就不再累述，接下来从第四步说起。

（4）仿真信号基本参数设置

在前面板中，击右键，从Express中的数值输入控件中，选择旋钮输入控件（如下图），在前面板生成一个相应的控件，左键点住这个控件，同时按住Ctrl键不放，一次拖动复制两个旋钮，并分别命名为“幅值1”、“幅值2”、用同样的方法生成两个转盘并命名为“频率1”、“频率2”、“相位1”、“相位2”、“方波占空比1”、“方波占空比2”、“偏移量1”、“偏移量2”等参数。

（5）存储与回放

采用条件选择嵌套“写入测量控件和读入测量控件”用布尔逻辑控制存储与回放。

如下图所示：

（6）最终的前面板和程序框图

将前面板上的所有图标合理摆放，使其合理匀称，并做些修饰，其如图示：

整个程序框图完成后，将其整理好，使其合理整洁，整个如图示：

（7）仿真信号的采集与显示。

双通道显示和波形存储与回放显示分别如下：

设计心得

通过这次多路信号发生器和双通道虚拟示波器的设计，我加深了对Labview这个图形化软件的认识和操作的熟练程度；熟悉了顺序结构、分支结构、循环结构等编程逻辑结构和各种常见的函数。

并且通过这次设计，我们在课堂的中学习到的知识得到运用，在设计的过程中我发现，课堂学的知识还远不能满足实际应用，所以我们还要加强自学能力来扩充自己的知识储量，并且要树立终身学习的观念。

最后，感谢肖老师热心认真的指导！