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基于Labview的虚拟信号发生器的设计(毕设)

基于Labview的虚拟信号发生器的设计(毕设)
基于Labview的虚拟信号发生器的设计(毕设)

课题名称基于LabVIEW8.0的虚拟函数信号发生器的设计

指导教师姓名肖俊生

学生姓名刘增辉

专业自动化

学号 0967106205

基于LabVIEW的虚拟函数信号发生器的设计

摘要

本文实现了基于LabVIEW8.5的虚拟正弦波、方波、三角波、锯齿波以及任意信号波形的信号发生。操作人员可以根据需要,改变波形的频率、幅值、相位、偏移量等参数,并可保存波形的分析参数到指定文件。本论文首先简介了虚拟函数信号发生器的开发平台,及虚拟信号发生器的设计思路,并且给出了基于LabVIEW的虚拟信号发生器的前面板和程序设计流程图,讲述了功能模块的设计步骤,提供了虚拟发生器的前面板。本仪器系统操作简便,设计灵活,具有很强的适应性。

【关键词】:虚拟仪器,LabVIEW,信号发生器

第一章虚拟仪器(Virtual Instrument)

1.1 虚拟仪器概念

虚拟仪器的起源可追溯到20世纪70年代。“虚拟”的含义主要是强调了软件在这类仪器中的作用,体现了虚拟仪器与主要通过硬件实现各种功能的传统仪器的不同。由于虚拟仪器结构形式的多样性和适用领域的广泛性,目前对于虚拟仪器的概念还没有统一的定义。美国国家仪器公司(National Instruments Corporation,NI)认为,虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通信及图形用户界面的软件组成的测控系统,是一种计算机操纵的模块化仪器系统。

虚拟仪器主要由通用的计算机资源(例如微处理器、内存、消声器)、应用软件和仪器硬件(例如A/D\、D/A、数字I/O、定时器、信号调理等)等构成。使用者利用应用软件将计算机资源和仪器硬件结合起来,通过友好的图形界面来操作计算机,完成对测试信号的采集、分析、判断、显示和数据处理等功能。虚拟仪器中的硬件主要用于解决信号的调理以及输入、输出问题。而软件主要用于实现对数据的提取、分析处理、显示以及对硬件的控制等功能,这些功能在传统电子仪器中往往通过硬件来实现。图1-1给出了一种利用数据采集卡实现的虚拟

仪器。

图1-1 常见虚拟仪器的组件方案

与传统仪器相比,虚拟仪器具有以下优点。

(1)虚拟仪器的软件和硬件具有开放性、模块化、互换性以及可重复使用等优点。例如,为了提高仪器的性能,可加入一个通用的仪器模块,或者更换一个仪器模板,而不必重新购买整个仪器。

(2)在通用硬件平台搭建后,由软件来实现仪器的具体功能,即软件在虚拟仪器中具有重要的作用。

(3)虚拟仪器的功能是由用户根据实际需要通过软件来定义的,而不是事先由仪器商定义的。

(4)虚拟仪器研制的周期较传统仪器大为缩短。

(5)虚拟仪器的性价比较高。

(6)由于虚拟仪器技术是建立在计算机技术和数据采集技术基础上的,因而技术更新较快、成本较低、测试自动化程度较高,而且可与网络及其他设备互联。

(7)虚拟仪器具有友好、灵活的人机界面,传统仪器的界面较呆板。

1.2 虚拟仪器的分类

虚拟仪器随着计算机的发展和采用总线方式的不同,一般可分为六种类型。

(1)PC 总线插卡型虚拟仪器

这种方式借助插入计算机内的数据采集卡与专用的软件构成测试系统。PC-DAQ/PCI 插卡是最廉价的形式,从数据采集的前向通道到后向通道的各个环节都有对应的产品。它充分利用了PC 的机箱、总线、电源及软件资源,因而也受PC 机箱环境和计算机总线的限制,存在诸多的不足。美国NI 公司提出的PXI 总线,是PCI 总线计算机在仪器领域的扩展,由它形成了具有性能价格比优势的最新虚拟仪器测试系统,但由于技术新、成本高,目前使用还不普及。

(2)GPIB 总线方式的虚拟仪器 传感器

信号调理 数据采集卡

数据处理 虚拟仪器面板

GPIB技术是IEEE488标准的虚拟仪器早期的发展阶段。它的出现使电子测量独立的单台手工操作向大规模自动测试系统发展,典型的GPIB系统由一台PC机、一块GPIB接口卡和若干台BPIB形式的仪器通过GPIB电缆连接而成。用GPIB通用仪器总线,可替代传统的人工操作方式,在计算机的控制下完成复杂的测量。我国几百家厂商的数以万计的仪器都配置了GPIB总线,应用遍及科学研究、工程开发、医药卫生、自动测试设备、射频、微波等各个领域。

(3)VXI总线方式虚拟仪器

VXI总线是一种高速计算机总线VME总线在VI领域的扩展,它具有稳定的电源,强有力的冷却能力和严格的RFI/EMI屏蔽。由于它的标准开放、结构紧凑、数据吞吐能力强、定时和同步精确、模块可重复利用、众多仪器厂家支持的优点,很快得到广泛的应用。经过多年的发展,VXI系统的组建和使用越来越方便,尤其是组建大、中规模自动测量系统以及对速度、精度要求高的场合。有其他仪器无法比拟的优势。然而,组建VXI总线要求有机箱、零槽管理器及嵌入式控制器,造价比较高。

(4)PXI总线方式虚拟仪器

PXI总线方式是PCI总线内核技术增加了成熟的技术规范和要求形成的,增加了多板同步触发总线的技术规范和要求形成的,增加了多板发总线,以使用于相邻模块的高速通讯的局总线。PXI的高度可扩展性。PXI具有8个扩展槽,而台式PCI系统只有3~4个扩展槽,通过使用PCI—PCI桥接器,可扩展到256个扩展槽,台式PC的性能价格比和PCI总线面向仪器领域的扩展优势结合起来,将形成未来的虚拟仪器平台。

(5)并行总线方式虚拟仪器

最新发展的一系列可连接到计算机并行接口的测试装置,它们把仪器硬件集成在一个采集盒内,完成各种测量功能。

(6)串行总线方式虚拟仪器

USB通用串行总线,是简化PC与外设之间互联的一种标准总线,它使设备具有热插拔、即插即用、自动配置的能力。USB的级联星形拓扑结构大大扩充了外设数量,使用外设更加便捷、快速。而USB2.0标准更是将数据传输速率提高到了一个新的高度,因而具有很好的应用前景。由于其价格低廉、用途广泛、特别适合于研发部门和各种教学实验室应用。

1.3 虚拟仪器系统的构成

虚拟仪器由硬件设备与接口、设备驱动软件和虚拟仪器面板组成。其中,硬件设备与接口可以是各种以PC为基础的内置功能插卡、通用接口总线接口卡、串行口、VXI总线仪器接口等设备,或者是其它各种可程控的外置测试设备,设备驱动软件是直接控制各种硬件接口的驱动程序,虚拟仪器通过底层设备驱动软件与真实的仪器系统进行通讯,并以虚拟仪器面板的形式在计算机屏幕上显示与真实仪器面板操作元素相对应的各种控件。用户用鼠标操作虚拟仪器的面板就如同操作真实仪器一样真实与方便。

1.3.1 硬件系统

虚拟仪器的硬件系统主要由传感器、信号调理电路、数据采集设备(包括各种I/O接口设备、通信适配器、模块化仪器机箱等)以及计算机组成。其中,计算机是虚拟仪器硬件平台的核心;传感器是虚拟仪器系统中的前置部件,将被测的非电量转化为电量;信号调理电路的主要功能是对传感器输出的模拟信号进行放大、滤波、隔离等;数据采集设备的主要作用是对被测信号进行采样、放大、模数转换等。

根据所使用的仪器硬件不同,虚拟仪器硬件系统可以分为PC-DAQ系统,GPIB系统、VXI/PXI/LXI系统、串口系统、现场总线系统等。

1.3.2 软件系统

与虚拟仪器硬件模块在世界范围内的开放与标准化相适应,虚拟仪器的软件结构也要求具有开放的、统一的、格式和标准。为此,1993年VPP(V XI Plug&Play)联盟成立,其目的在于补充和发展VXI总线规范中对虚拟仪器软件结构的定义。目前,VPP规范已被广大的仪器生产厂家所接受和使用。

根据VPP系统规范的定义,虚拟仪器的软件结构从底层到顶层分别为:输入输出接口层、仪器驱动程序层和应用软件层。

第二章 LabVIEW简介

LabVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering)是一种图形化的编程语言,它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受,视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、Activ eX等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器,其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。图形化的程序语言,又称为“G”语言。使用这种语言编程时,基本上不写程序代码,取而代之的是流程图。它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念,因此,LabVIEW是一个面向最终用户的工具。它可以增强你构建自己的科学和工程系统的能力,提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时,可以大大提高工作效率。

利用LabVIEW,可产生独立运行的可执行文件,它是一个真正的32位编译器。像许多重要的软件一样,LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux、Macinto sh的多种版本。

2.1 LabVIEW应用程序的构成

所有的LabVIEW应用程序,即虚拟仪器(VI),它包括前面板(front panel)、流程图(block diagram)以及图标/连结器(icon/connector)三部分。

前面板

前面板是图形用户界面,也就是VI的虚拟仪器面板,这一界面上有用户输入和显示输出两类对象,具体表现有开关、旋钮、图形以及其他控制(control)和显示对象(indicator)。图2-1所示是一个随机信号发生和显示的简单VI的前面板,上面有一个显示对象,以曲线的方式显示了所产生的一系列随机数。还有两个控制对象:控制开关——可以启动和停止工作;循环延时——能够控制随机信号发生的循环时间。显然,并非简单地画两个控件就可以运行,在前面板后还有一个与之配套的流程图。

图2-1 前面板

流程图

流程图提供VI的图形化源程序。在流程图中对VI编程,以控制和操纵定义在前面板上的输入和输出功能。流程图中包括前面板上的控件的连线端子,还有一些前面板上没有,但编程必须有的东西,例如函数、结构和连线等。

2.2 LabVIEW中的操作模板

LabVIEW具有多个图形化的操作模板,用于创建和运行程序。这些操作模板可以随意在屏幕上移动,并可以放置在屏幕的任意位置。操纵模板共有三类,为工具(Tools)选板、控制(Controls)选板和函数(Functions)选板。

工具选板(Tools Palette)

图2-3工具选板

工具模板用于创建、修改和调试VI程序的工具。如果该模板没有出现,则可以在【查看(V)】菜单下选择【工具选板(T)】命令以显示该模板。当从模板内选择了任一种工具后,鼠标箭头就会变成该工具相应的形状。当从【查看(V)】

菜单下选择了【工具选板(T)】功能后,把工具选板内选定的任一种工具光标放在流程图程序的子程序(Sub VI)或图标上,就会显示相应的帮助信息。

与工具模板不同,控制和功能模板只显示顶层子模板的图标。这些顶层子模板中包含许多不同的控制或功能子模板。通过这些控制或功能子模板可以找到创建程序所需的面板对象和框图对象。用鼠标点击顶层子模板图标就可以展开对应的控制或功能子模板,只需按下控制或功能子模板左上角的大头针就可以把对这个子模板变成浮动板留在屏幕上。

控制选板

用控制选板可以给前面板添加输入控制和输出显示。每个图标代表一个子模板。如果控制选板不显示,可以用【查看(V)】菜单的【控制选板(T)】功能打开它,也可以在前面板的空白处,点击鼠标右键,以弹出控制选板。

图2-4 控制选板

函数选板(Functions Palette)

函数选板是创建框图程序的工具。该模板上的每一个顶层图标都表示一个子模板。若功能选板不出现,则可以用【查看(V)】菜单下的【功能选板(T)】功能打开它,也可以在框图程序窗口的空白处点击鼠标右键以弹出功能选板。

注:只有打开了框图程序窗口,才能出现功能选板。

图2-5 函数选板

2.3 程序调试技术

2.3.1 找出语法错误

如果一个VI程序存在语法错误,则在面板工具条上的运行按钮将会变成一个折断的箭头,表示程序不能被执行。这时这个按钮被称作错误列表。点击它,则LabVIEW弹出错误清单窗口,点击其中任何一个所列出的错误,选用Find功能,则出错的对象或端口就会变成高亮。

2.3.2 设置执行程序高亮

在LabVIEW的工具条上有一个画着灯泡的按钮,这个按钮叫做“高亮执行”按钮上。点击这个按钮使该按钮图标变成高亮形式,再点击运行按钮,VI程序就以较慢的速度运行,没有被执行的代码灰色显示,执行后的代码高亮显示,并显示数据流线上的数据值。这样,你就可以在根据数据的流动状态跟踪程序的执行。

2.3.3断点与单步执行

为了查找程序中的逻辑错误,你也许希望框图程序一个节点一个节点地执行。使用断点工具可以在程序的某一地点中止程序执行,用探针或者单步方式查看数据。使用断点工具时,点击你希望设置或者清除断点的地方。断点的显示对于节点或者图框表示为红框,对于连线表示为红点。当VI程序运行到断点被设

置处,程序被暂停在将要执行的节点,以闪烁表示。按下单步执行按钮,闪烁的节点被执行,下一个将要执行的节点变为闪烁,指示它将被执行。你也可以点击暂停按钮,这样程序将连续执行直到下一个断点。

2.3.4 探针

你可以用探针工具来查看当框图程序流经某一根连接线时的数据值。从工具选板选择探针工具,再用鼠标左建点击你希望放置探针的连接线。这时显示器上会出现一个探针显示窗口。该窗口总是被显示在前面板窗口或框图窗口的上面。在框图中使用选择工具或连线工具,在连线上点击鼠标右键,在连线的弹出式菜单中选择“探针”命令,同样可以为该连线加上一个探针。

第三章虚拟函数信号发生器的设计

当无法获得真实信号或需要产生与系统相适应的测试信号时,需要利用软件产生仿真信号。仿真信号可以是模拟信号,也可以是数字信号。如设计一个虚拟信号发生器,可产生常用信号如正弦波、方波、锯齿波和三角波,也可产生任意波形信号。该信号发生器可用于虚拟电压表、虚拟示波器,作为仿真信号输出,与实际输入信号进行比较;还可设计一个数据流发生器,应用于逻辑分析仪,作为触发信号或其他数字系统的测试输入信号。

LabVIEW8.5的函数模板提供了丰富的波形函数,用于产生模拟信号,如图3-1所示。

基本函数发生器:

基本函数发生器:

由信号类型可以选择生成波形的类型,采样信息包含每秒采样率,和波形的采样

数。(默认值都为1000)。波形从信号输出中输出来。

3.1虚拟函数信号发生器前面板的设计

前面板用于设置产生波形的参数和观察输出波形。首先,前面板中应有信号发生器所涉及的输入变量,如频率、幅度、相位、直流偏移量和占空比(方波涉及)等常用信号的基本参数,还应包含用于选择产生常用信号还是任意波形信号的下拉列表,选择常用信号的下拉列表以及用于键入任意波形公式的输入字符串变量;其次,一个直观的波形图也是必不可少的,操作人员可以通过波形图对信号的波形进行定性或是定量分析。最后,还要有开关控制键和存盘键,用于控制信号发生器的工作状态。信号发生器的前面板如图3-2所示。

图3-2 信号发生器前面板

图2-1 前面板

设计步骤如下:

(1)打开LabVIEW8.5,在新建窗口中单击VI,创建一个新的VI程序,可以看到有前面板和程序框图两个窗口,以下操作均在前面板中进行。

(2)选择控件》Express》数值输入控件》旋钮,在前面板放置一个旋钮输入变量,同时输入“频率(Hz)”修改旋钮的标签,双击旋钮的起始值,键入1,双击终值,键入10,使频率的变化范围在1~10。同理,依次在前面板中放入旋钮输入变量并把标签改为“幅度(V)”、“直流偏移量(V)”、“相位(度)”等,量程改为0~10、-100~100、0~360、0~100。

(3)添加一个布尔开关,控制程序数据采集开关。选择 Express》按钮与开关》确定按钮,改标签为“stop”。

注(见图3-4):选中“波形图”,单击右键,选择显示项,将“图例”、“标尺图例”、“图形工具选板”、“游标图例”、“X滚动条”选中,这样操作人员就可以更方便的使用图形工具。

“图例”可用来设置曲线的各种属性,包括线型(实线、虚线、点划线等)、线粗细、颜色以及数据点的形状等。

“标尺图例”用来设置坐标刻度的数据格式、类型(普通坐标或对数坐标),坐标轴名称以及刻度栅格的颜色等。

3.2虚拟函数信号发生器程序框图的设计

在此设计中,第一步先创建一个模拟输出电压通道;第二步设置一个基本函数信号发生器,同时创建偏移量、信号类型、频率、相位的输入控件;第三步将DAQmx Timing 改为使用波形,同时根据输入波形界限设置样时钟频率,并设置样式为连续点。写波形到输出存储器中。第四步启动VI。第五步连续不断的循环直到使用者按下“STOP”按钮,并每隔100ms检查程序任务是否结束。第六步清除任务。第七步使用一个对话框呈现错误提示与警告。采集任务的启动和停止运行采样了While循环,对应了传统函数发生器的电源开关。只有用户按下停止运行开关,即传递给条件端口的布尔值为FALSE时,才停止执行方框图内的程序。

第四章总结

从拿到设计题目到论文完成,这中间花费了一些时日,也从中收获了许多。其中不只是单纯的专业知识,更多的是对这个毕业设计的一些感悟。之前只是对虚拟仪器略有耳闻,完成这个设计后,我对虚拟仪器的概念和发展前景有了一个更清晰、更详细的了解。设计虚拟仪器时要用到LabVIEW软件,而于我来说是一个完全陌生的东西。这期间通过对LabVIEW软件的学习、使用,使我基本掌握它的使用流程并能够使用它来完成一些简单虚拟仪器的设计和调试。说实

话,对于一个没有使用过LabVIEW的人来说,上手并不难。我想,这要得益于该软件友好易用的用户界面、灵活多变的使用模式,就好比如今智能手机的操作系统一样,虽说有同样的内核,但不同手机厂商生产的手机的好评率却高低不一,这其中一个关键的因素便是是否有一个友好的用户界面,一个友好的用户界面能够给用户带来绝佳的使用体验,而一个晦涩难懂的用户界面却会让你丢掉大批的客户群。

在以后的学习、工作中,肯定会有各种各样的任务,也会遇到不同类型、有不同需求的客户。我想,当你设计一款产品的时候,只有有意识的尽量从用户的使用角度出发,才能获得用户的好评和认可。

参考文献

1 陈锡辉、张银鸿.LABVIEW8.20程序设计从入门到精通北京:清华大学出版社2王磊,陶梅. 精通LabVIEW 8.X[M]. 北京:电子工业出版社,2008

3百度百科虚拟仪器

致谢

在本论文的写作过程中,得到了肖老师的悉心指导,对此我表示衷心的感谢。同时左老师也为我提供了实验的环境,与同学进行了深入的讨论,在此也一并对大家的支持和帮助表示谢意。

由于本人水平有限,论文中疏漏之处在所难免,敬请老师指正。

多功能信号发生器设计报告.doc

重庆大学城市科技学院电气学院EDA课程设计报告 题目:多功能信号发生器 专业:电子信息工程 班级:2006级03班 小组:第12组 学号及姓名:20060075蒋春 20060071冯志磊 20060070冯浩真 指导教师:戴琦琦 设计日期:2009-6-19

多功能信号发生器设计报告 一、设计题目 运用所掌握的VHDL语言,设计一个信号发生器,要求能输出正弦波、方波、三角波、锯齿波,并且能改变其输出频率以及波形幅度,能在示波器上有相应波形显示。 二、课题分析 (1).要能够实现四种波形的输出,就要有四个ROM(64*8bit)存放正弦波、方波、三角波、锯齿波的一个周期的波形数据,并且要有一个地址发生器来给ROM提供地址,ROM给出对应的幅度值。 (2).因为要设计的是个时序电路,所以要实现输出波形能够改变频率,就必须对输入的信号进行分频,以实现整体的频率的改变。 (3).设计要求实现调幅,必须对ROM输出的幅度信息进行处理。最简单易行的方法是对输出的8位的幅度进行左移(每移移位相当于对幅度值行除以二取整的计算),从而达到幅度可以调节的目的。同时为了方便观察,应再引出个未经调幅的信号作为对比。 三、设计的具体实现 1、系统概述 系统应该由五个部分组成:分频器(DVF)、地址发生器(CNT6B)、四个ROM 模块(data_rom_sin、data_rom_sqr、data_rom_tri、data_rom_c)、四输入多路选择器mux、幅度调节单元w。 2、单元电路设计与分析 外部时钟信号经过分频器分频后提供给地址发生器和ROM,四个ROM的输出接在多路选择器上,用于选择哪路信号作为输出信号,被选择的信号经过幅度调节单元的幅度调节后连接到外部的D/A转换器输出模拟信号。 (1)分频器(DVF) 分频器(DVF)的RTL截图

labview的毕业设计

labview的毕业设计 【篇一:定稿 labview毕业设计】 基于labview的图像分割程序设计 [摘要] 现在图像处理技术已经应用于多个领域当中,其中,纸币识别,车牌识 别,文字识别和指纹识别已为大家所熟悉。图像分割是一种重要的图像技术,它不仅得到了人们的广泛重视和研究,也在实际中得到了大量的应用。它是处理图像的基本问题之一,是图像处理图像分析的关键步骤。图像识别的基础是图像分割,其作用是把反映物体真实情况的,占据不同区域的,具有不同性质的目标区分开来,并形成数字特性。关于图像分割的方法已有上千种,本文将介绍几种主流的方法,并分析各自的特性,利用labview平台实现两种阈值方法分割图像,展现实验现象,比较两种方法的处理结果。 [关键词] 图像分割阈值法大津法双峰法 labview the program designing of image segmentation based on labview [abstract] image processing technology has been used in many fields, the banknote recognition, license plate recognition, character recognition and fingerprint recognition has been familiar to everyone. image segmentation is an important image technology, people not only attach importance to it and research it,but also use it in many place. it is one of the basic problems of the image processing, and it is a key step of the image processing image analysis. the image recognition based on image segmentation, the function of which is making a distinction between the area of objects real situation,the area in different places and the area with different characteristic and forming a digital characteristic. there are thousands of methods of image segmentation, this article will introduce several mainstream method, and analyze their respective characteristics, use this two ways to make image segmentation with labview,and show the phenomenon of experiment,campare the treatment result of the two methods. [keyword] image segmentation threshold otsu bimoda labview

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函数信号发生器课程设计报告书

信号发生器 一、设计目的 1.进一步掌握模拟电子技术的理论知识,培养工程设计能力 和综合分析问题、解决问题的能力。 2.基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的 设计和实验能力。 3.学会运用Multisim10仿真软件对所作出的理论设计进行 仿真测试,并能进一步完善设计。 4.掌握常用元器件的识别和测试,熟悉常用仪表,了解电路 调试的基本方法。 二、设计容与要求 1.设计、组装、调试函数信号发生器 2.输出波形:正弦波、三角波、方波 3.频率围:10Hz-10KHz围可调 4.输出电压:方波V PP<20V, 三角波V PP=6V, 正弦波V PP>1V 三、设计方案仿真结果 1.正弦波—矩形波—三角波电路 原理图:

首先产生正弦波,再由过零比较器产生方波,最后由积分电路产生三角波。正弦波通过RC串并联振荡电路(文氏桥振荡电路)产生,利用集成运放工作在非线性区的特点,由最简单的过零比较器将正弦波转换为方波,然后将方波经过积分运算变换成三角波。 正弦—矩形波—三角波产生电路: 总电路中,R5用来使电路起振;R1和R7用来调节振荡的频率,R6、R9、R8分别用来调节正弦波、方波、三角波的幅值。左边第一个运放与RC串并联电路产生正弦波,中间部分为过零比较器,用来输出方波,最好一个运放与电容组成积分电路,用来输出三角波。

仿真波形: 调频和调幅原理 调频原理:根据RC 振荡电路的频率计算公式 RC f o π21 = 可知,只需改变R 或C 的值即可,本方案中采用两个可变电阻R1和R7同时调节来改变频率。 调幅原理:本方案选用了最简单有效的电阻分压的方式调幅,在输出端通过电阻接地,输出信号的幅值取决于电阻分得的电压多少。其最大幅值为电路的输出电压峰值,最小值为0。 RC 串并联网络的频率特性可以表示为 ) 1(311112 1 2 RC RC j RC j R C j R RC j R f Z Z Z U U F ωωωωω-+=++++=+= = ? ? ? 令,1 RC o =ω则上式可简化为) ( 31 ω ωωωO O j F -+ = ? ,以上频率特性可 分别用幅频特性和相频特性的表达式表示如下:

《虚拟仪器设计实验》实验二

实验二、程序结构的使用 一、实验目的 掌握条件结构、循环结构、移位寄存器、顺序结构的使用; 二、实验内容 设计使用循环结构、条件结构、顺序结构控制程序运行的虚拟仪器。具体内容如下:1.求一个数的平方根,当该数大于等于0时,输出开方结果;当该数小于0时,用弹出式对话框报告错误,同时输出错误代码-99999。 2.产生100个随机数并求其最小值和平均值。 3.用随机数(0-1)连续产生0~1的随机数,计算这些随机数平均值达到所用时间。 三、实验步骤 1.求一个数的平方根 启动LabVIEW,打开一个空白的VI。 在前面板窗口适当位置放置一个数值型控制件和一个数值型显示件,并把它们的标签分别修改为“x”和“sqrt(x)”。用编辑文本工具在适当位置,用适当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名,图所示前面板供参考。 在框图程序窗口中,从函数模板上找到“大于等于”、“单按钮对话框”,“平方根”和“条件结构”并放置到适当位置,设计框图程序如图所示。 用“姓名实验2-1”为文件名保存你所做工作,如:李红实验。输入x值,运行程序并记录程序运行结果。 图虚拟仪器1的前面板

图虚拟仪器1的框图程序 2.产生100个随机数并求其最小值和平均值 启动LabVIEW,打开一个空白的VI。 在前面板窗口适当位置放置两个数值型显示件,并把它们的标签分别修改为平均值和最小值。用自由“编辑文本”工具在适当位置,用适当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名,图所示前面板供参考。 在框图程序窗口中从函数模板上找到“For 循环”并放置到适当位置,为记数端口连接一个32位整型数100;创建两个移位寄存器分别用来从一次循环向下一次循环传递当前最小值和当前随机数累加值;初始化移位寄存器即为移位寄存器左侧端口赋值,设置当前最小值移位寄存器初值为1,当前随机数累加值移位寄存器初值为0,所对应的程序框图如图所示。创建移位寄存器的方法是在循环的左边框或右边框上弹出快捷菜单,然后选择“添加移位寄存器”。 在框图程序窗口中从函数模板上找到“最大值与最小值”、“除”、“加”、“随机数(0~1)函数”,设计框图程序如图所示。

毕业设计(论文)-基于虚拟仪器的信号发生器的设计与实现

摘要 摘要 传统的信号发生器其功能完全靠硬件实现,功能单一而且用户的购置、维护费用高。更重要的是,对于传统的信号发生器,其功能一旦确定便不能更改,用户要想使用新的功能则必须重新购买新的仪器,传统信号发生器的不足是显而易见的。虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起,利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能,打破了传统仪器的框架,形成的一种新的仪器模式。本课题完成了“虚拟信号发生器”的理论研究,在很大程度上解决了传统信号发生器的诸多弊端。本文主要研究虚拟仪器在信号发生器领域里的软件编程。本虚拟仪器可完成输出多种信号波形的同时产生与输出,信号输出频率、幅度等参数实时可调。本文研究的虚拟信号发生器主要具有如下优点:用户可自由定义其功能;系统功能升级扩充方便快捷、可与电脑等设备方便的互联。 关键词: 虚拟仪器, 信号发生器,虚拟信号发生器, LabVIEW

目录 Abstract The functions of traditional signal generators are carried out solely on hardware, and at the same time the functions of traditional signal generators are singleness and costly for purchasing and maintaining, What is more important is that the functions of traditional signal generators can not be altered once they are fixed. Users must get new ones so long as they want new functions. Thus, the defects of traditional signal generators are obvious. Virtual instrument is formed by the instrument technology, computer technology, bus technology and software technology. Powerful digital processing’s ability of computer is used to achieve the main functions of instrument. Virtual instrument broke the framework of the traditional instruments, and built a new device model. This dissertation has accomplished the theoretical research, and made up the various shortcomings of traditional signal generators to great degree. This virtual signal generator can achieve the input and output of multi signals, and such parameters as signal output frequency and amplitude can be adjusted timely. The advantages of this virtual signal generator include the following: low cost of hardware, user custom functions, convenience of the upgrading and enlargement of systematic functions, and connectable with computers. Keywords: Virtual Instrument , Signal Generator , Virtual Signal Generator , Labview

(完整word版)LabVIEW大作业

LabVIEW技术大作业 题目:基于LabVIEW的巴特沃斯窗函数滤波器的设计学院:信息与通信工程学院 专业:通信工程 班级:通信081班 学号:2008026121 姓名:王美玲

一、 虚拟仪器及LabVIEW 的相关介绍 虚拟仪器(virtual instrument )是基于计算机的仪器。计算机与仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。这种结合有两种方式,一种方式是将计算机装入仪器,典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能日益强大以及体积的日益减小,这类仪器的功能也越来越强大,目前已经出现含有嵌入式系统的的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机,以通用计算机硬件及操作系统为依托,实现各种仪器的功能。虚拟仪 主要是这种方式。常见的虚拟仪器组建方案: 二、虚拟仪器的特点 (1)尽可能采用通用的硬件,各种仪器的差异主要是软件。 (2)可以充分发挥计算机的能力,有强大的数据处理功能,可以创造出强大的仪器。 (3)用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。 虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统,其研究中涉及的基础理论主要是数据采集和数字信号处理。在这领域中使用比较广泛的计算机语言和开发环境就是美国NI 公司的LabVIEW 。 三、LabVIEW 的简介 LabVIEW (laboratory virtual instruments engineering workbench )是一种图形化的编程语言环境,它广泛的被工业界、学术界和研究实验室所接受,被公认是标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW 不仅提供了与遵从GPIB ,VXI ,RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通信的全部功能,还内置了支持TCP/IP ,ActiveX 等软件标准的数据库函数,而且其图形化的编程界面使编程变得生动有趣。LabVIEW 是一个功能强大且灵活的软件。 以LabVIEW 为代表的图形化语言程序,又称为“G ”语言。使用这种语言编程时,基本上不需要编写程序代码,而是“绘制”程序流程图。LabVIEW 尽可能利用工程技术人员所熟悉的术语、图标和概念,因而它是一种面向最终客户的开发工具,可以增强工程人员构建自己的科学和工程系统的能力,可以实现仪器编程和数据采集系统提供便捷途径。 利用LabVIEW ,可以产生独立运行的可执行文件。LabVIEW 的真正的32位编译器,像其他软件一样,LabVIEW 提供了Windows 、UNIX 、Linux 和Macintosh 等多种版本。 四、基于LabVIEW 的巴特沃斯传函数滤波器的设计的系统原理介绍 数字信号处理现在已经发展到各个领域都需要的程度,医学、军事、以及工业设计等方面都应用很广泛。在数字信号处理的理论基础上最重要的是滤波的功能。滤波器的种类有许多,根据幅频特性分为低通滤波、高通率波、带通滤波和带阻滤波根据信号不同可以分为数字滤波器和模拟滤波器。根据种类不同,有巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、模拟滤波器和巴塞尔滤波器等。滤波器设计的理论和设计方法已经相当发展的相当成熟,而且有多种典型的模拟滤波器供我们选择,根据自己掌握的知识本次试验采用的是巴特沃斯滤波器,可以实现高通、低通、带通和带阻的滤波的功能。选择巴特沃斯被 测 对 象 信号调理 数据采集 卡 数据处理 虚拟仪器面板

虚拟信号发生器(labview)

虚拟信号发生器(labview)

4 系统总体的设计及实现 4.1 系统框架和设计流程 4.1.1程序框图的设计流程 用LABVIEW设计虚拟信号发生器的主要步骤是在设计程序框图上,图4.1是设计程序框图的主要流程。 图4.1 程序框图的设计流程 4.1.2系统设计 设计信号发生器的主要任务是设计程序框图和前面板,在设计这两部分中若没有出现数据类型不匹配、控件的属性设置等问题,再跟硬件连接,看是否可以产生各种信号,并且能被数字示波器采集到,并在硬件允许的范围内体现比现有信号发生器更宽泛的信号范围。

4.2 系统具体应用程序 按系统的总体要求,可以分为两部分来设计,一个是基本波形的系统设计,如正弦波,方波,三角波和锯齿波,另一个是基于数字脉冲的PWM波设计。 4.2.1程序框图的具体设计步骤 利用LABVIEW设计一个系统,其中的主要部分是程序框图的设计,以下就是程序框图设计的基本过程。 1)创建虚拟通道,可以根据输出的波形的类型来设置物理通道的性质,并可以设置波形的一些基本参数。图4.2是输出基本波形的通道,图4.3是输出PWM波的通道。 图4.2 基本波形虚拟通道 图4.3 PWM波虚拟通道 2)设置基本波形的缓冲区和采样时钟,缓冲区中则可以对信号的频率、幅值、采样值、波形类型等进行设置,采样时钟设为模拟。本设计中的PWM波是基于计数器产生的,采样时钟则是设置成计数器(隐式)。时钟采样方式均设置为连续采样。图4.4是基本信号的时钟,图4.5则是PWM波的时钟。

图4.4 基本波形信号时钟 图4.5 PWM波信号时钟 3)基本信号发生器需要先设置模拟信号的通道数及采样数,然后运行,PWM 波则是则是在设置好波形参数和时钟后可以直接运行。 图4.6 基本信号波形运行

函数信号发生器设计报告

函数信号发生器设计报告 一、 设计要求 设计制作能产生正弦波、方波、三角波等多种波形信号输出的波形发生器,具体要求: (1) 输出波形工作频率范围为2HZ ~200KHZ ,且连续可调; (2) 输出频率分五档:低频档:2HZ ~20HZ ;中低频档:20HZ ~200HZ ; 中频档:200HZ ~2KHZ ;中高频档:2KHZ ~20KHZ ;高频档:20KHZ ~200KHZ 。 (3) 输出带LED 指示。 二、 设计的作用、目的 1. 掌握函数信号发生器工作原理。 2. 熟悉集成运放的使用。 3. 熟悉Multisim 软件。 三、 设计的具体实现 3.1函数发生器总方案 采用分立元件,设计出能够产生正弦波、方波、三角波信号的各个单元电路,利用Multisim 仿真软件模拟,调试各个参数,完成单元电路的调试后连接起来,在正弦波产生电路中加入开关控制,选择不同档位的元件,达到输出频率可调的目的。 总原理图:

3.2单元电路设计、仿真 Ⅰ、RC桥式正弦波振荡电路 图1:正弦波发生电路 正弦波振荡器是在只有直流供电、不加外加输入信号的条件下产生正弦波信号的电路。 正弦波产生电路的基本结构是:引入正反馈的反馈网络和放大电路。其中:接入正反馈是产生振荡的首要条件,它又被称为相位条件;产生振荡必须满足幅度条件;要保证输出波形为单一频率的正弦波,必须具有选频特性;同时它还应具有稳幅特性。因此,正弦波产生电路一般包括:放大电路、反馈网络、选频网络、稳幅电路四个部分。根据选频电路回路的不同,正弦波振荡器可分为RC正弦波振荡器、LC正弦波振荡器和石英晶体振荡器。其中,RC正弦波振荡器主要用于产生中低频正弦波,振荡频率一般小于1MHz,满足本次设计要求,故选用RC 正弦波振荡器。

基于Labview虚拟示波器的毕业设计说明

徐州工业职业技术学院 毕业设计(论文)任务书 课题名称基于Labview虚拟示波器的设计课题性质 班级通信111

论文真实性承诺及指导教师声明 学生论文真实性承诺 本人郑重声明:所提交的作品是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,内容真实可靠,不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为,本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。 毕业生签名:日期: 指导教师关于学生论文真实性审核的声明 本人郑重声明:已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核,确定其内容均由学生在本人指导下取得,对他人论文及成果的引用已经明确注明,不存在抄袭等学术不端行为。 指导教师签名:日期:

摘要 随着电子计算机技术和软件开发技术的日新月异,电子计算机在数据的实时分析和处理,显示,存贮等方面的优势与传统的仪器相比越来越明显。与此同时,随着计算机性价比的不断提升,传统仪器的价格又长期居高不下,再加上传统仪器的功能单一,发展虚拟仪器已经成为一个不可阻挡的历史潮流。美国NI 公司在这种大环境下,率先发起了对虚拟仪器的研究开发,推出了Labview软件开发平台。 本课题在掌握了虚拟仪器的基本结构及信号处理的相关知识基础之上,设计了一套虚拟示波器。对虚拟仪器的概念,结构,发展趋势进行了相关分析。介绍了与信号处理相关的基础知识,主要是傅里叶变换。虚拟仪器主要由硬件和软件两个部分构成。本文对虚拟示波器的硬件即数据采集卡进行了初略的介绍,对其软件部分进行了详细研究。在此基础上完成了频谱分析模块,存储模块,显示模块,滤波模块,测量模块的设计。 关键词:虚拟仪器虚拟示波器频谱分析数据采集

-虚拟仪器-汽车仪表盘模拟.

实验课程名称:虚拟仪器大作业 题目:虚拟仪器-汽车仪表盘模拟 注意:主程序无法上传,需要请联系QQ 839107870 或发邮件 组长: 组员: 班级:机电0班 1.实验题目:虚拟仪器-汽车仪表盘模拟 1.1引言:汽车仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的窗口,也是汽车高尖技术的主要部分,各个国家一直在努力开发汽车仪表技术,并不断取得新的进展。我国汽车产业正在蓬勃发展,汽车行业步入快速稳定增长期。整个行业在经2002年的爆发,05年的恢复性调整以后,自2006年以来已经步入一个长达5-8年(甚至更长)的稳定快速增长期。2007年1-5月产销两旺,根据中汽协的统计数据,国产汽车销量

同比增长22.03%,其中乘用车销售2,572,650辆,同比增长21.09%。2007年我国汽车市场产销量将达830万辆,总体增长率达16.3%,更促使最近几年我国汽车保有量持续上升,截至2006年年底,我国民用汽车的保有量从1998年不足1500万辆,一举跃升为3568万辆,比2005年增长了12.27%,如此一来,就为我国汽车备件市场提供了庞大的市场需求空间。然而汽车仪表正逐步向智能化和数字化方向发展,用数字化的虚拟仪表取代我国现阶段普遍采用的电子式或电器式仪表已成为实现车辆自动化的一个重要课题。利用虚拟仪器技术模拟汽车仪表盘,设计综合数据采集、信号分析、仪器面板设计等多项内容的虚拟汽车仪表盘。利用LabVIEW软件产生虚拟转速、耗油、速度等模拟和数字信号源,然后再进行模拟和数字信号的采集和分析,转换建立函数模型在虚拟仪表盘上显示发动机转速、汽车车速、油耗量、温度变化及转向灯等信息。利用虚拟仪器技术模拟汽车仪表盘,不仅可以完成先进汽车仪表盘的功能,而且还可以免去汽车机械及电子器件,降低成本,提高可研性,在计算机测控技术、汽车电子技术等课程的教学及开放实验中具有广泛的实用价值。 1.2 研究的目的、意义以及主要内容 我国汽车仪表经历了第一代机械式仪表,第二代电气式仪表,第三代模拟电路电子式仪表,现在正在向第四代全数字汽车仪表迈进。然而随着电子控制系统单元(ECU)在汽车上广泛应用,汽车电子化程度要求越来越高。电控系统的增加虽然提高了汽车的动力性、经济性和舒适性,但是复杂的电路,会导致车身布线庞大而且很复杂,安装

虚拟信号发生器的设计

虚拟信号发生器的设计 (巢湖学院物理与电子科学系王乐07037022) 摘要:虚拟仪器是由一些必要的硬件获取调理信号,并以通用计算机为平台,实现不同测量软件对采集获得信号进行分析处理及显示。它改变了传统电子测量仪器的概念和模式,用户完全可以自己定义仪器的功能和参数,即“软件既是仪器”。计算机技术与网络技术的飞速发展,使得虚拟仪器已经成为现代电子测量仪器发展的趋势。 本文介绍了一种以LabVIEW为开发平台,能够产生正弦波、三角波、方波、锯齿波和任意波测试信号发生器,其平率、幅值、相位、电压偏置等参数可以设置,不但输出波形参数可调、而且可同步显示。本系统通过采用TCP/IP技术来实现远程数据传输功能,当两台计算机设置好端口后,就可以进行数据传输。 与传统仪器相比,本系统具有高效、开放、使用灵活、功能强大、性价比高、可操作性好等明显优点,可用于医疗,工程等精密仪器的测试,具有较强的实用性和开发价值。 关键词:虚拟仪器,Labview,函数信号发生器,网络通信。 The design of virtual signal generator and remotereslization Abstract:The virtual instrument which conditioning signals isgained by some essential hardware.It takes the general-purposecomputer as a platform and the signal is realized through thedifferent measurement software,such as signal’s analyze,processand display etc.The concept and mode of traditional measuringinstruments are changed,the parameters and functions can betransformed by the user,namely,"software is the instrument".Withthe rapid development of computer and network technology,thevirtual instrument has become a developing trend of modernelectronic measuring instruments. In this paper development platform LabVIEW is introduced firstly,then the test signals of Sine,triangle,square sawtooth andarbitrary waveform is described in the virtual signal generator.The functions of signal generator are set,such as frequency,amplitude,phase,voltage bias etc.Not only output parameters canbe adjusted but also the corresponding wave is acquiredsimultaneously in this system. The function of remote datatransmission is performed by TCP/IP technology.Data is transportedwhen the port parameters between two computers areset. Compared with traditional machines,advantages of the virtualinstrument are showed in efficiency,opening,easy using,strongfunction,cost-effective and operation etc.It can be used fortesting of medical and engineering precision instruments. Key words:Virtual instrument,LabVIEW,Function generator,NetworkCommunication 第1章绪论 在有关电参量的测量中,我们需要用到信号源,而信号发生器则为我们提供

《虚拟仪器设计》课程设计

成绩:《虚拟仪器设计》课程设计 题目:基于LabVIEW的音乐播放器设计 学院精密仪器与光电子工程学院 专业生物医学工程 年级2013级 班级一班 姓名凌伟 学号3013202225 2015年12月26日

目录 1设计目的 (3) 2实施方案 (3) 2.1总体规划 (3) 2.2软件结构设计 (4) 3实验结果 (9) 4总结 (13)

1设计目的 本课题的想法来源于大二第一学期的一门课,叫“面向对象程序设计”,主要内容是应用C++语言编写程序,那时候的期末课程设计我就做的音乐播放器,虽然花费了很多时间,但是最后自己的播放器能运行也是很满足的。于是这次的LabVIEW课程设计打算尝试用另一种编程方式做一个音乐播放器。 本音乐播放器能实现的一些基本功能:打开本地音乐文件、播放音乐、暂停、停止、进度条显示并拖动、音量控制、快进快退、显示当前播放曲目、显示音乐文件路径以及“爱心”流水灯、实时显示当前系统时间等。 另外还有一些功能没能实现,例如将多首歌曲添加到播放列表中,实现上一首、下一首切换;播放音乐时显示歌词;自动切换墙纸等,原因一方面是临近期末时间不够,另一方面是编程能力有限,而且对LabVIEW还比较陌生,不能自如地运用,希望以后有机会能加以改善。 2实施方案 2.1总体规划 该音乐播放器的功能都可以通过软件程序来实现,所以不需要设计硬件结构,只需要一台自带Windows Media Player和LabVIEW应用程序的PC机。在编程时先实现最基本的功能,如打开文件,调用Windows Media Player播放,并将路径和播放曲目显示在前面板上,之后再逐步添加控件实现暂停,停止,音量控制等功能,而流水灯,系统时间和用户指南按钮是在修饰前面板时临时想到的,于是最后就再加入了这些小功能。 主程序流程大致为:点击打开文件按钮→弹出文件对话框→选择音乐文件→显示文件路径和播放曲目→调用Windows Media Player播放歌曲,同时流水灯开始工作→暂停、播放、音量控制等→停止播放,同时流水灯停止工作,文件路径

双通道虚拟信号发生器设计

虚拟仪器课程设计报告 题目:双通道虚拟信号发生器设计 双通道虚拟信号发生器设计 一、课程设计说明: 对于任何测试来说,信号的生成非常重要。例如,当现实世界中的真正信号很难得到时,可以用仿真信号对其进行模拟。常用的测试信号包括:正弦波、三角波、方波、锯齿波、各种噪声信号以及由多种正弦波合成的多频信号。信号发生器在测量中应用非常广泛,它可以产生不同频率的正弦信号、方波、三角波、锯齿波等,

其输出的幅值和直流偏置也可以根据需要进行调节。信号发生器种类繁多,专用信号发生器是专门为某种特殊的测量而研制的,如电视信号发生器、编码脉冲信号发生器等;通用信号发生器按输出波形可分为正弦信号发生器、脉冲信号发生器、函数发生器和噪声发生器等,其中正弦信号发生器最具普遍性和广泛性。 LabVIEW虚拟仪器技术软件开发平台提供了丰富的信号产生函数。通过编写适当的LabVIEW程序,设计与实现一个双通道虚拟信号发生器。 本课题基于虚拟仪器LabVIEW图形化软件开发平台,设计一种双通道虚拟信号发生器,要求所设计的双通道虚拟信号发生器可以产生和显示正弦信号、三角波、方波、锯齿波、公式波及是否加噪声信号。具体指标与要求如下: (一) 正弦信号、三角波、方波、锯齿波信号 1、频率及幅值可调; 2、偏置量及方波的占空比可调; 3、可调整幅值、相位、频率;调整后无须重新启动(但是有组合按键); 4、在产生的信号中可以加入高斯白噪声。 5、可以设置通道选项,可以选一个通道,也可以选两通道。 6、公式波信号:当选择产生公式波信号时,可以通过信号发生器前面板输入 相应的公式,从而得到相应的波形信号。 7、通道1、通道2可以分别产生正弦信号、三角波、方波、锯齿波或公式波信 号。通过设置一个“退出”按钮来退出程序。两个通道产生的信号必须在 同一个示波器(Graph)中显示波形,但彼此互不干扰。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、锯齿波信号或公式波信号。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。 8、采样频率和采样数课设置。 9、波形颜色可以控制,可以显示出:红色,黄色,蓝色等三种颜色。这里采 用了事件结构来编写,在下面会介绍的。 二、课程设计目的 通过本次课程设计使学生具备: (1)了解现代仪器科学与技术的发展前沿;(2)学习和掌握虚拟仪器系统组成和工作原理;(3)掌握虚拟仪器LabVIEW图形化软件设计方法与调试技巧;(4)培养学生查阅资料的能力和运用知识能力。 三、课程设计要求

信号发生器课程设计报告

目录 一、课题名称 (2) 二、内容摘要 (2) 三、设计目的 (2) 四、设计内容及要求 (2) 五、系统方案设计 (3) 六、电路设计及原理分析 (4) 七、电路仿真结果 (7) 八、硬件设计及焊接测试 (8) 九、故障的原因分析及解决方案 (11) 十、课程设计总结及心得体会 (12)

一、课题名称:函数信号发生器的设计 二、内容摘要: 函数信号发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时,都要有信号源,由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上,用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应,以分析确定它们的性能参数。信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波等,因而此次课程设计旨在运用模拟电子技术知识来制作一个能同时输出正弦波、方波、三角波的信号发生器。 三、设计目的: 1、进一步掌握模拟电子技术知识的理论知识,培养工程设计能力和综合分析能力、解决问题的能力。 2、基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力。 3、学会运用Multisim仿真软件对所做出来的理论设计进行仿真测试,并能进一步解决出现的基本问题,不断完善设计。 4、掌握常用元器件的识别和测试,熟悉万用表等常用仪表,了解电路调试的基本方法,提高实际电路的分析操作能力。 5、在仿真结果的基础上,实现实际电路。 四、设计内容及要求: 1、要求完成原理设计并通过Multisim软件仿真部分 (1)RC桥式正弦波产生电路,频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz,输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。 (2)占空比可调的矩形波电路,频率3KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΩ。 (3)占空比可调的三角波电路,频率1KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΩ。 (4)多用信号源产生电路,分别产生正弦波、方波、三角波,频率范围

虚拟仪器设计

虚拟仪器设计 一:填空题(30分,30个空): 1.虚拟仪器的分类:按照构成虚拟仪器的接口总线不同,分为PCI总线接口虚拟仪器、串行总线虚拟仪器、并行接口虚拟仪器、USB总线接口虚拟仪器、GPIB 总线接口虚拟仪器、VXI总线接口虚拟仪器、PXI总线接口虚拟仪器和LXI总线接口虚拟仪器等。 2.虚拟仪器设计步骤和过程:①确定虚拟仪器的类型②选择合适的虚拟仪器软件开发平台③开发虚拟仪器应用软件④系统调试⑤编写系统开发文档 3.数据采集系统通常由传感器、信号调理设备、数据采集设备、计算机等组成。 4.A╱D转换器的主要参数:①分辨率②量化误差③精度④转换时间 5.模拟输入通道的组成:多路开关、放大器、采样╱保持电路以及A╱D转换器 6.多通道的采样方式:循环采样、同步采样和间隔采样。 7.总线的性能指标:①总线宽度②寻址能力③总线频率④数据传输速率⑤总线的定时协议⑥热插拔⑦即插即用⑧负载能力 8.GPIB总线的每个设备按三种基本工作方式进行:“听者”功能、“讲者”功能、“控者”功能 https://www.doczj.com/doc/8618038909.html,B特点:①支持多设备连接,减少了PC的I╱O接口数量②能够采用总线供电③第一次真正实现了即插即用,外部设备的安装变得十分简单④对一般外部设备有足够的带宽和连接距离⑤传输方式灵活,可以适应不同设备的需要 10.OSI体系结构:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层 11.TCP\IP体系结构:应用层、传输层、网络互连层、网络接口层。 12.网络化虚拟仪器系统的组网模式:客户机╱服务器(C╱S)、浏览器╱服务器(B╱S)、客户机╱服务器╱浏览器(C╱B╱S)。 13.程序结构:①for循环组成:循环框架、重复端口、计数端口等 ②while循环组成:循环框架、重复端口及条件端口 ③选择结构:选择框架、选择端口、框图标识符及“递增╱递减”按钮 ④顺序结构:单框架顺序结构和多框架顺序结构。最基本的由顺序框架、框图标识符、“递增╱递减”按钮组成 ⑤事件结构⑥公式节点 14, 数组,簇,字符串,波形 二、名词概念解释(30分,10个,一个三分): 1.虚拟仪器:多种形式输是利用计算机显示器模拟传统仪器控制面板,以出检测结果,利用计算机软件实现信号数据的运算、分析和处理,利用I╱O接口设备完成信号的采集、测量与调理,从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。2.数据采集:指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集转换成为数字量后,由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程,相应的系统成为数据采集系统。3.采样:通过对连续的模拟信号按一定的时间间隔,抽取相应的瞬时值,这个过程称为采样。 4.量化:把采样信号的幅值与某个最小数量单位的一系列整倍数比较,以最接近于采样信号幅值的最小数量单位倍数来代替该幅值。 5.编码:把量化信号的电平用数字代码来表示,编码有多种形式,最常见的是

基于LabVIEW的贪吃蛇游戏设计本科毕业设计

本科毕业设计(论文) 题目:基于Lab VIEW的贪 吃蛇游戏开发设计

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

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