NIELVIS实验平台的基本操作报告.docx

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NIELVIS实验平台的基本操作报告

虚拟仪器设计实验报告

课程名称虚拟仪器设计

学院仪器科学与光电工程学院学院

系别仪器仪表工程

班级研1204班

姓名李金凤

学号2012020117

指导老师刘桂礼、孔全存

实验一NI-ELVIS实验平台的基本操作

一实验目的

通过使用ELVIS上的标准函数信号发生器（FGEN），示波器（SCOPE），数字信号输入（DigIn），数字信号输出（DigOut）等仪器功能，了解和掌握ELVIS平台自带的虚拟仪器软面板的使用。

二实验内容

1.检查NIELVIS的硬件连接与配置

具体步骤为：

（1）检查ELVIS工作台的电源已经连接并打开，并且已经通过USB线缆连接至PC机

（2）通过开始>>所有程序>>NationalInstruments>>Measurement&Automation打开NIMeasurement&AutomationExplorer，也可以直接在桌面上通过直接打开图标

来完成。

（3）在MAX中单击“设备和接口”，如果连接正常，应该前面的板卡符号应该显示为绿色.可以单击右键选择“自检”对设备进行自检.检查设备名是否已经是像下图一样显示为“Dev1”，如果不是的话，点击右键可以将设备重命名为“Dev1”具体如下图：

图1MAX

图片分析：

上图中可能采集卡的不同，对应的显示也有所不同，实验中我们用的是PCI-6251，则上图中的DAQ采集卡显示应为NIPCI-6251。

2.函数发生器（FGEN）和示波器（SCOPE）

具体实验步骤为：

（1）检查ELVIS工作台和PrototypingBoard的电源均已开启.然后通过Windows中的开始>>所有程序>>NationalInstruments>>NIELVISmxforNIELVIS&NImyDAQ>>NIELVISmxInstrumentLauncher打开NIELVISmxInstrumentLauncher，如下图：

图2NIELVISmxInstrumentLauncher

（2）分级点击上图界面中的FunctionGenerator和Oscilloscope，打开信号发生器和示波器的软面板操作界面，按下图进行设置：

通过函数发生器产生一个100Hz，峰峰值2V的正弦信号，然后通过示波器进行观察。

如下图所示：

图3信号发生器软面板

在Waveforms中选择正弦波，然后点击左上角On旋钮，这样就能产生100Hz,幅值为2.00V的正弦波，通过示波器显示，下图为示波器显示图：

图4正弦波示波器

在上图中可以看出，选择A通道后Source选择FGENFUNC_OUT，之后在左下角点击Run按钮，使得显示处显示100.00Hz，幅值为2.00V的正弦波。

与上面正弦波产生办法一样，只是在信号发生器中Waveforms中分别选择矩形波和三角波，则这样就可以分别产生矩形波与三角波了，具体波形如下：

图5矩形波和三角波示波器

3.数字输入（DigIn）和数字输出（DigOut）

具体实验步骤：

（1）在原型板上用导线将DIO0分别连接至DIO8和LED0；DIO1分别连接至DIO9和LED1；依次连接，直至将DIO7分别连接至DIO15和LED7.，而时间有限，只做了两组，第一组和第二组，按下图连线：

而对应的实物图为：

图6硬件连线图与实物图

（2）在NIELVISmxInstrumentLauncher中打开数字输入（DigitalReader）和数字输出（DigitalWriter）软面板.。

按照下图设置参数（设置DIO0-7为数字输出通道，DIO8-15为数字输入通道），点击运行按钮Run。

可以任意调整DigitalWriter面板中的ManualPattern，设置输出的数字电平高低，观察DigitalReader读取的数字量指示灯变化以及原型板右边LED指示灯区域的显示变化。

如下图所示：

图片分析：

在上述实物图中连接的是两组通道，分别对应地LED灯为LED1和LED7，与实物图相对应的在电脑上显示的数字量指示灯变化图中，在ManualPattern上选择1和7，之后读入在上平面上看出只有1和7指示灯亮。

同时改变按钮选择将有不同的指示灯亮，如下：

三实验总结

在本次实验中，详细了解了NI-ELVIS实验平台，并使用了ELVIS上的标准函数信号发生器、示波器、数字输入、数字输出等功能。

实验二MAX与DAQ助手

一实验目的

熟悉MAX的操作，能够使用MAX的测试面板进行简单的配置和测量，学会如何在MAX中创建任务采集信号。

二实验步骤

1.使用MAX中的设备自检和测试面板等功能

具体实验步骤：

（1）将ELVIS原型板上的AI0+端和FGEN端相连；AI0-端与GROUND相连接，硬件连线图为：

（2）直接双击图标打开MAX。

之后打开MAX的电源和PrototypingBoard的电源。

在MAX中单击“设备和接口”，检查设备名是否显示为“Dev1”，如果不是的话，点击右键可以将设备重命名为“Dev1”。

（3）.右击该设备并选择自检.如果硬件设备正常完好，此处将会弹出对话框显示“设备通过自检”，单击“OK”关闭该对话框.如果自检失败，请检查设备是否正确上电。

（4）为了进行模拟输入的测量，首先提供一个信号源。

使用NIELVISmxInstrumentLauncher中的FunctionGenerator来提供信号源，并从AI0端口引入该信号进行测量。

打开NIELVISmxInstrumentLauncher，点击FunctionGenerator打开函数发生器软面板，按照练习一中的设置产生一个100Hz，Vpp为2V的正弦波信号.

（5）回到测试面板，在通道名中选择“Dev1/ai0”，模式选择连续，输入配置选择差分，采样率为1000Hz，待读取点数为100，然后点击开始。

这时可以看到采集到的信号，如下图所示：

（6）改变FunctionGenerator中的波形参数的设置，如频率，幅值等，可以明显观察到测试面板中波形的变化。

（7）单击停止按钮停止测试，单击关闭按钮关闭测试面板。

2.在LabVIEW中使用ExpressVI

（1）硬件连线和1实验连线相同，实物图如下：

（2）打开LabVIEW,新建一个VI，并将程序保存为voltagemeasurement.vi.

（3）在程序框图中调出函数选板，找到“DAQ助手”ExpressVI并将其放置在程序框图中。

随后将自动弹出“新建Express任务…”窗口:

点击采集信号模拟输入电压，然后点击Dev1左侧的“+”标志，选择通道ai0，然后点击“完成”.（注:

如需选择多条通道同时进行采集，只需按住键盘的Shift键再选择通道即可）

（4）在弹出的“DAQ助手”配置相关参数，其中接线端配置选择为Differential，采集模式为连续采样，待读取采样为100，采样率为1K。

（5）点击“运行”按钮，你将在对话框的波形窗口中查看到相应的正弦波波形，如下图所示

（6）点击“停止”，然后点击“确定”关闭窗口，返回到LabVIEW程序框图中，并自动创建While循环。

（7）创建程序框图如下：

（8）切换到前面板，运行该程序，可以看到之前设置FGEN软面板产生的正弦波显示在波形图表中，如下图所示，说明该程序可以正确的测量到相应的正弦波。

（9）点击停止按钮，结束程序运行，保存并关闭程序。

三实验总结

通过本次试验，使得我们对利用虚拟仪器平台来完成数据采集了解更加深刻。