多路信号发生器 和 双通道虚拟示波器设计 24.docx
《多路信号发生器 和 双通道虚拟示波器设计 24.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《多路信号发生器 和 双通道虚拟示波器设计 24.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
多路信号发生器和双通道虚拟示波器设计24
内蒙古科技大学
虚拟仪器课程设计说明书
题目:
多路信号发生器
与双通道虚拟示波器
一,信号发生器设计
1.设计题目:
多路信号发生器
2.设计目的:
了解、熟悉并掌握虚拟仪器的相关知识;完成所要求的实验内容。
3.设计要求:
①可以输出任意一种以下的信号:
正弦波信号、方波信号、锯齿波信号或三角波信号,且可输出双路信号。
②信号频率、幅值、占空比、相位和偏移量可调。
4.设计思路:
采用函数选板“信号处理”中的“基本函数发生器”做函数输出,用输入控件做选择输出波形类型,锯齿波、正弦波、方波、三角波信号,及用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。
5.设计实现过程
(1)基本函数发生器设计及while循环
从“程序框图”面板中点击右键,然后按照“编程”——“结构”——“while循环框图”的顺序,拖到面板中如图示:
从“程序框图”面板中点击右键,然后按照“信号处理”——“波形生成”——“基本函数发生器”的顺序,拖到面板中如图示:
(2)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”、“占空比”、“偏移量”、“相位”。
旋钮如图示:
(3)DAQ数据采集卡设置
从“程序框图”面板中点击右键,然后按照“测量I/O”——“DAQmx-Dataacquisition”的顺序,打开“DAQmx-Dataacquisition”选板从中选择“虚拟通道”,“采样时钟”,“DAQwrite”,“DAQstart”,“DAQstop”,“DAQclear”等控件。
将“虚拟通道”多态设置为“模拟通道,电压输出”模式,“DAQmxwrite”多态设置为“模拟量,多通道,多点采样”模式。
满足“双通道虚拟信号发生器”的要求。
(4)子VI“DAQmxwrite”data输入设置
“合并信号”,右击“程序框图”弹出“函数选板”,打开“信号操作”选择“合并信号”。
选择两个“基本函数发生器”,方法同步骤
(1),将其输出信号合并输入至“DAQmxwrite”的data输入端,其“信号类型”,“采样信息”,“频率”选择常量输入默认值。
。
(5)波形输出显示的设置
1右击“程序框图”弹出“函数选板”,打开“信号操作”选择“合并信号”,将第
(1)步中的两基本信号发生器输出合并输入“波形图”显示控件。
2“波形图”显示控件,右击“前面板”,弹出“控件”对话框,选择“图形显示控件”打开“波形图”。
如下图:
(6)程序框图、前面板
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:
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:
1程序框图
2前面板如图:
二,双通道虚拟示波器设计
1.设计题目:
双通道虚拟示波器
2.设计目的:
了解、熟悉并掌握虚拟仪器的相关知识;完成所要求的实验内容。
3.设计要求:
①可以实现对单一通道输入监测,A,B,以及对A,B通道同时监测。
。
②可以实现数据存储与回放。
4.设计思路:
采用“DAQmx”从数据板卡采集信号,输入“波形图表”显示,同时采用二进制文件操作函数,将采测的信号输入至“二进制文件”,
进行存储。
“存储数据的回放”通过输入控件选择不同的数据信号输入至“波形图表”,实现示波器的“监测与数据回放”功能。
5.设计实现过程
(1)示波器“DAQmx”采集与显示的设计
1,“DAQmx”采集设计
从“程序框图”面板中点击右键,然后按照“编程”——“测量I/O”——“DAQmxDateacquisition”的顺序,打开“DAQmxDateacquisition”面板从中选出“虚拟输入通道”,“采样时钟”,“DAQ读取”等函数,如下图;
多态函数的设置“虚拟输入通道”设置为“模拟量输入,电压量”,“DAQmx读取”设置为“多通道,多点输入”。
2,采集通道与波形显示
采集通道设计右击“程序框图”依次选择“编程”,“结构”选板,选出“条件结构”函数如图;
“0”条件分支即AB通道,将“DAQmx读取”输出信号用“一维数组”拆分函数拆分后的两路信号在分支中“信号合并”在输出输入至“波形图”显示两通道信号.
“1”条件分支即A通道,将前所述拆分的两路信号其一在分支中输出输入至“波形图”显示两通道信号.
“0”条件分支B通道,同A通道相似将另一信号输入至“波形图”‘
3波形图表X,Y坐标及幅值偏移控制设计
坐标控制采用创建属性节点控制
X坐标设计即扫描周期选中“波形图”显示控件,右击选“创建属性节点”创建类型选“X标尺,范围,全部元素”。
“属性节点”的控制,点选“属性节点”右击设置,转换为写入,
右击“程序框图”以“编程”——“簇,类与变体”——“捆绑”顺序操作选中“捆绑”。
在“前面板”创建“扫描周期TIME”输入控件,其余输入控件如图与“捆绑函数”,及“属性节点”相连接。
Y坐标设计即幅值偏移与幅值DIV的设计与X坐标控制设计相类似,如下图:
(2)数据的存储与读出
数据存储类型为二进制文件存储,其相应函数位于函数选板的“编程”子选板下的“文件I/O”选板中,含有文件打开,关闭函数以及二进制文件的读取,写操作函数,路径的创建,拆分函数也位于该选板中,而“文件对话框”函数,“设置文件位置”函数位于该选板的“高级文件函数”子选板中。
1数据存储部分设计
数据存储位于示波器测量分支中,由文件路径的创建,文件写入操作条件,及写入操作三部分组成。
文件路径的创建选中“当前VI路径”函数输出接“路径拆分”路径创建”输出与“文件打开”“设置文件位置”函数相连。
如图;
文件操作条件实现将前创建的文件路径联入while循环框,在其中构建“条件结构”将“真”分支设置为“文件打开”函数与路径相连,“假”分支将“错误输出”,与“引用语柄输出”与后续写入部分相连。
分支选择输入由while循环次数与“0”比较是否相等来实现如图;
数据写入部分由“二进制文件读取”,“文件关闭”与“简易错误处理器”函数构成。
如图;
2数据读取部分的设计
数据的读取与数据存储相类似
文件路径的创建:
文件操作条件的设计采用“条件结构”分支结构与存储部分类似其中“真”分支为“文件对话框”,并将数据与路径联入,如图
数据的读取部分由“文件打开”,“文件读取”以及“文件关闭”等函数实现,其中“数据读取”给定数据读取类型为“波形常量”,否则“二进制文件”无法按原文件类型读出。
(3)数据回放功能的实现
数据回放的实现与测量设计相类似,在该部分设计“波形图”,“属性节点”均采用“局部变量”来实现。
1波形数据显示“二进制文件读取”输出与“波形图”局部变量相连。
“局部变量”的创建右击“波形图”选择“创建”再进选“创建局部变量”。
2X坐标设计与测量设计类似,“扫描周期TIME”控件,采用“局部变量”对“波形图”的X坐标“属性节点”控制。
3Y坐标采用“幅值偏移(v)”,“幅值DIV”的“局部变量”进行设计。
(4)测量模块与回放模块等构建整体设计
在前面板创建“水平指针滑动杆”修改属性数据类型为“I8”,数据输入最大最小值分别为0,1,增量为1.实现“测量/回放”选择。
条件结构的构建将前边创建的测量模块与数据存储设计为“0”条件分支。
回放与数据读取设计为“1”分支,实现测量回放功能的切换。
(5)程序框图、前面板
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:
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:
程序框图
前面板