学院：华东交通大学机电工程学院班级：2012xxxxxx
学号：2012xxxxxxxx
姓名：xxxx
目录
《虚拟仪器设计》课程设计任务书 (2)
1.引言 (4)
2. labview及串口通信简介 (4)
2.1 Labview (4)
2.2串口通信简介 (5)
3.串口相关节点介绍 (6)
3.1 VISA配置串口 (6)
3.2 设置缓冲区大小 (7)
3.3visa写入 (7)
3.4 VISA读取 (7)
4.程序框图设计 (8)
4.1 串口初始化输入模块 (8)
4.2数据发送程序 (9)
4.3数据接收 (9)
4.4字节数显示 (10)
4.5 属性节点设置 (10)
5.前面板设计 (10)
6.结语 (11)
7.心得体会 (12)
8. 参考文献 (13)
华东交通大学机电工程学院
《虚拟仪器设计》课程设计任务书
学生姓名：高俊须学号：20120310110212
一、设计题目
串口调试助手设计
二、设计目的和要求
通过对虚拟仪器的设计，了解虚拟仪器设计的基本原理及常用的对象使用方法；通过设计一台虚拟式数据采集系统、图形识别系统、通过串口、并口控制、测温系统、转速测量系统等，了解虚拟仪器数据采集卡的使用及设置，并口或串口的数据传输，了解虚拟编程中如何使用非NI公司的数据采集卡或电脑中常用的声卡，如何配置DAQ助手等，学会把外界物理信号采集到计算机并进行简单分析或者通过虚拟仪器产生符合要求的信号并通过声卡输出或者学会利用NI的ELVIS系统设计简单的测量软件。加深虚拟仪器知识、单片机的了解，培养学生运用虚拟仪器思想解决工程实际问题的能力。
二、设计内容
A．详细要求：
（1）串口可选；（2）波特率可调；（3）串口通讯方式可调（9位还是11位）；
（4）校验方式可选（奇校验偶校验）；（5）设计界面要标准
B．前面板上要设置必要的控件对象以设置相应参数。
C．设计界面要美观，程序可读性好。
三、设计进度安排
设计时间总计2周
课程设计任务及要求讲解（0.5天）
设计任务分析及查找资料（1.5天）
程序编制及调试（5.5天）
设计说明书撰写（2天）
答辩（0.5天）
四、设计任务书应包括的主要内容
目录设计题目任务分析实现过程程序前面板及流程图
结束语心得体会参考文献
五、考核方法
考核方式由三部分组成：平时学习态度（含考勤）、设计完成情况（含方案、程序质量、界面、说明书等）及答辩情况确定。
六、教师评语及成绩
指导教师：
1.引言
这学期我们系统的学习了虚拟仪器设计，对于虚拟仪器有了比较深刻的认识。LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。LabVIEW软件是NI设计平台的核心，也是开发测量或控制系统的理想选择。LabVIEW开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具，旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新。
这次课程设计的任务就是根据一个学期对labview的学习以及对G编程的了解设计出一款类似串口调试助手的软件。串口调试助手是串口调试相关工具，支持9600，19200等常用各种波特率及自定义波特率，可以手动调节串口，能设置校验、数据位和停止位，能以ASCII码或十六进制接收或发送任何数据或字符，可以任意设定发送周期,并能将接收数据保存成文本文件，能发送任意大小的文本文件，也可以计算已发送和接收的字节数。
2 labview及串口通信简介
2.1 Labview
LabVIEW是一种图形化的编程语言的开发环境，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 [2] 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、ActiveX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或框图。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。
2.2串口通信简介
串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总长不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成，分别是地线、发送、接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配。
a.波特率：这是一个衡量符号传输速率的参数。指的是信号被调制以后在单位时间内的变化，即单位时间内载波参数变化的次数，如每秒钟传送240个字符，而每个字符格式包含10位（1个起始位，1个停止位，8个数据位），这时的波特率为240Bd，比特率为10位*240个/秒=2400bps。一般调制速率大于波特率，比如曼彻斯特编码）。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB设备的通信。
b.数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据往往不会是8位的，标准的值是6、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0～127（7位）。扩展的ASCII码是0～255（8位）。如果数据使用简单的文本（标准ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。[1]
c.停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。
d.奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位为1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是
否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。
串口通信是指外设和计算机间，通过数据信号线、
地线、控制线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。
这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节
约通信成本，但其传输速度比并行传输低。
串口是计算机上一种非常通用的设备通信协议。大多数
计算机（不包括笔记本电脑）包含两个基于RS-232的
串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很
多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时，串口通信
协议也可以用于获取远程采集设备的数据。图1 程序框图RS-232（ANSI/EIA-232标准）是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem，同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进，实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。
3 串口相关节点介绍
3.1 VISA配置串口
该节点的主要功能是初始化、配置串口，如图1
图2 VISA配置串口
VISA资源名称：指PC的串口名，例：COMl，COM2等。
波特率：串口速率，默认为9600bps。
数据比特：一帧信息中的位数，LabVIEW 中允许5～8位数据，默认为8。
奇偶：奇偶校验位，可选为无校验、奇校验或偶校验，默认为无校验。
停止位：一帧信息中的停止位的位数，可选为1位、1．5位或2位。
流控制：设置传输机制使用的控制类型，可选为None、XON／XOFF软件流控或
RTS／CTS硬件流控，默认为None。
根据此节点的特征：输入数字“0”代表为无校验，输入数字“1”为奇校验，输入数字“2”为偶校验。对于停止位则输入数字“10”代表选择的停止位为1位，输入数字“15”代表选择停止位为1.5位，输入数字“20”代表选择停止位为2位。握手控制（流控制）一般设为不使用，即输入数字“0”
3.2 设置缓冲区大小
该节点主要用来在初始化阶段设置缓冲区大小
图3 设置缓冲区大小
其中屏蔽指明要设置大小的缓冲区。大小指明I/O缓冲区的大小，以字节为单位。大小应略大于要传输或接收的数据数量。如在未指定缓冲区大小的情况下调用该函数，函数可设置缓冲区大小为4096字节。如未调用该函数，缓冲区大小取决于VISA 和操作系统的设置。
3.3visa写入
图4 VISA 写入
该节点的主要功能：将把写入缓冲端口输入的数据写入由VISA资源名称端口指定的设备中。可用于将字符串写入串口的输出缓存，将字符串从串口发送出去。
3.4 VISA读取
VISA读取的作用是从VISA资源名称指定的设备或接口中读取指定数量的字节，并使数据返回至读取缓冲区。如图5
图5 VISA读取
4.程序框图设计
根据串口调试助手需要的功能，添加不同的条件结构和不同的节点，以此达到设计功能的完善，程序框图分为以下几个模块。
4.1 串口初始化输入模块
图6是串口初始化输入模块的程序框图，其功能是实现对串口的打开、选择以及波特率的选择，除此之外还有对数据位的初始化。
图6 串口初始化
该程序框图输入端是由下拉列表节点构成，在下拉列表中预设串口号、波特率、数据位。再根据设置的串口号或者波特率触发后面的条件结构，对输入进行处理，比如串口选择COM3时，触发条件2并使条件结构输出COM3并输入到VISA配置端口，波特率的设置和选择与此类似。VISA打开串口由打开串口按钮控制，当按钮按下条件结构执行真的命令，此时会先打开串口。串口的数据位、停止位及奇偶校验位由另外的下拉列表控制，方法类似。并且在程序运行为真且无错误时，对缓冲区进行设置。
4.2数据发送程序
该程序的作用是读取前面输入的配置，并将数据发送区的数据发送给接收区。程序框图如下：
图7 数据发送
由图7，发送按钮控制发送区数据的发送，当按钮按下，输出为真，则此时发送区的数据通过写入节点写入在输出端输出并返回字节数。再将写入的数据通过读取节点读取出来，输出数据和字节数。
由于读写数据时每个数据长度不一定都一样，数据较多的，要等待较长的时间，这样才能保证在等待时间内将所有数据读取完毕；数据较少的，就不需等待同样的时间。然而等待的时间一般较难确定，时间设得太长，占用串口的时间就会较长，会降低通讯效率，造成数据延时；时间太短，数据没有完全返回时就执行下一步程序，可能会造成数据的丢失。所以这段程序的等待时间是用户自定义的，这样就最大化地利用了资源。
4.3数据接收
该段程序框图主要作用的接收发送区的数据以及清空接收区，其中数据接收区使用的是全局变量。
图8 数据接收程序框图
清空接收区按钮控制接收区数据清空，当按钮未按下，则执行假事件，此时将发送区读取的数据与接收区本来存在的数据利用连接字符串节点连接起来并计算其总的字节数。设置的最大字节数为10000，即当字节总数超过10000时，接收区不予
显示。
4.4字节数显示
该段程序的作用是将发送或接收到的字节数通过数值显示控件显示出来，并且能够对字节数进行清空方便下次继续计算。
图9 字节数显示
4.5 属性节点设置
Labview中的属性节点是为了对相关节点的属性进行设定，在这里我们用到的属性节点是禁用节点。关于禁用节点是使用如图10，
图10 禁用节点设置
由图10，打开串口按钮控制事件结构真假，在禁用节点中，0为用户可操作，2为用户不可操作。因此当串口没打开时，波特率、校验位、数据位是用户可以操作的，而清零、发送数据等清空按钮是不可操作的，并在运行时显示为灰色。当打开串口按下时，运行真事件，禁用属性设置与上面相反。
5 前面板设计
当程序运行时，我们能直接看出运行结果是就是前面板，也就是说，前面板是程序运行的最终载体。本次设计的前面板如图11。
图11 前面板设计
前面板设计如图，在本设计中，前面板用到的控件有：下拉列表、按钮、布尔、字符串显示控件、字符串输入控件等。其中数据发送区为字符串输入控件，可以写入相关字符串；数据位、波特率等的选择使用的是下拉列表，可以通过下拉列表的特性选择需要的数值；打开串口与布尔直接相连，当按钮按下，布尔亮，代表串口的打开状态；清空按钮和字节数显示前面都有介绍，这里不一一赘述。这些就是前面板的基本构成了。
6.结语
本文对labview课程设计设计出的实用性软件串口调试助手进行了详细的描述，对该设计的程序框图、相关节点的选取、前面板的设计进行了直观全面的展示。在整个过程中，从题目的选取准备和在设计时出现的问题及解决进行详细的讨论。最终完成了课程设计并且达到了初期的要求，实现了串口可选、数据位可选、波特率可调等功能。通过这次课程设计，也将虚拟仪器的理论知识上升到了实践层次，对虚拟仪器有
了更深刻的认识。
7.心得体会
通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关虚拟仪器方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
这次课程设计的题目是由抽签决定的，而分组是自由组合的，一组三人，我们组最后选定的题目是串口调试助手。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。就在不停出错并且不停改正的过程中，这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。这也是在我们步入社会之前的一次大练兵，可以反映我们是否可以胜任以后的工作。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！
8.参考文献
[1] 侯国屏 .LabVIEW编程与虚拟仪器设计[M].北京：清华大学出版社，2010
[2] 赵茂泰．智能仪器原理及应用[M].北京：电子工业出版社，2009
[3] 汪敏生．LabVIEW基础教程 [M]．北京：电子工业出版社，2006
[4] 刘君华．基于LabVIEW的虚拟仪器设计[M].北京：电子工业出版社，2006
基于LabVIEW的虚拟仪器 模拟风力太阳能系统混合动力站（节选） 介绍 在最简单的层面上，数据采集可以手动完成如使用纸笔记录读数或任何其他工具。对于某些应用这种形式的数据采集是足够的。然而，数据记录中的应用这需要大量的数据读数，非常频繁的录音是有必要的，它包括了仪器或微控制器获取和记录数据准确（1995里格比和多尔比，）。急诊化验室虚拟仪器工程平台（LabVIEW）是一个功能强大的灵活的仪器仪表和分析应用软件工具，（美国国家仪器仪表，2002）在今天这新兴技术并被广泛采用的学术界，工业LabVIEW已成为一个重要的工具，已代替了政府实验室数据的标准采集，仪器控制和分析软件。 现有的1.5千瓦的额定风力太阳能混合动力站显示（图1）。设计与施工的可再生能源发电系统报告（磐诚，等铝，2000）。在大学校园的平台上，有良好的教育机会本科生和研究生以现有的风力太阳能知识，学生们在协同研究基于风力太阳能发电站的传统的电网火力发电厂。特别是在一些组件可再生能源如蓄电池和直流电源逆变器，可导致供电质量和电网出现一些问题，当太阳风稳定性出现问题时，根据汽轮机和发电机（帕特尔，1999）的电力系统与化石燃料这些相互作用都是由于大量的不同动力学参与的风力涡轮机和蒸汽涡轮机。图1显示了photovol TAIC（PV）与太阳能电池板120个W评级，mastmounted1千瓦的风力涡轮机，和风速计，包括风方向和速度传感器的风能太阳能发电站并行运作，并收取12 V电池组包括六个深循环铅酸电池。太阳面板安装在机架上的轨道，白天太阳光从320个0度的初始位置度。该系统还包括基于固态器件的一个1.5kVA额定直流到交流电源逆变器，保护设备如交流和直流电路断路器，熔断器，避雷器，一套线性和非线性负载，连接电缆，和接线盒。在国家的电压和电流系统学生们介绍了稳定的研究，说明了电能质量由于小的线性和非线性负荷的影响（磐诚和蒂默曼，1999）。太阳风混合发电
沈阳工程学院 课程设计任务书 课程设计题目：基于Labview的万用表的设计 系别自控系班级测控本091 学生姓名学号 指导教师职称教授 课程设计进行地点：实训F430 任务下达时间： 2012年 2月27日 起止日期：2012年2月27日起——至2012年3月2日止 教研室主任年月日批准
摘要 虚拟仪器技术的实质是利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能，在许多方面具有传统仪器所没有的优越性，在实验教学和工程领域具有极大的应用潜力。实验表明，设计的虚拟函数信号发生器输出信号性能优于普通传统的信号源。 虚拟仪器是1986年美国国家仪器公司（NI）提供的一种新型一起概念。它是计算机技术介入仪器领域所形成的一种新型的、富有生命力的仪器种类。在虚拟仪器中计算机处于核心地位，计算机软件技术和测试系统更紧密地结合成一个有机整体，仪器的结构概念和设计观点都发生了根本变化。 虚拟仪器技术的实质是利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。其基本构成包括计算机、虚拟仪器软件、硬件接口模块等。在这里，硬件仅是为了解决信号的输入输出，软件才是整个系统的关键。当基本硬件确定后，就可以通过不同的软件实现不同的功能。虚拟仪器应用软件集成了仪器的所有采集、控制、数据分析、结果输出和用户界面等功能。使传统仪器的某些硬件甚至整个仪器都被计算机软件所代替。因此从某种意义上说，计算机既是仪器，软件即是仪器。 虚拟仪器的软件是其最核心、最关键的部分，其主要功能是对硬件执行通信和控制，对信号进行分析和处理，以及对结果进行恰当的表达和输出等。虚拟仪器的软件开发平台目前主要有两类：第一类是基于传统语言的Turbo C，Microsoft公司的Visual Basic ，Borland公司的Delphi，Sybase公司的PowerBuilder。这类语言具有适应面广、开发灵活的特点，但开发人员需有较多的编程经验和较强的调试能力；第二类用专业图形化编程软件进行开发。如HP公司的VEE,NI公司的LabVIEW和Lab Windows/CVI等。NI公司的LabVIEW软件开发平台是一种专业图形化编程软件，采用图形化编程方式，结构流程清晰，但缺点是对硬件的要求较高，比较依赖NI的专用产品，对信号控制方式不够灵活。而Lab Windows/CVI以ANSI C为核心。将功能强大，使用灵活的C语言平台与数据采集，分析和表达的测控专业工具有机地接合起来。它的集成化开发平台，交互式编程方法，丰富的控件和库函数大大增强了C语言的功能，为熟悉C语言的开发人员建立检测系统，自动测量环境，数据采集系统，过程监控系统等提供了一个理想的软件开发环境。 关键词函数信号发生器, 数据采集卡,LabVIEW，DAQ卡，示波器
毕业设计(论文)开题报告 课题：基于Labview虚拟 示波器的设计 院系：电气信息学院 专业：测控技术与仪器 学生姓名：彭成和学号：200801200106指导教师：李亚 2012年1月16日
开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从电气系网页或各教研室FTB上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料。 4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计论文》等资料装入文件袋中。
毕业设计（论文）开题报告1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。 文献综述 一、引言 随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨大的变化，美商国家仪器公司(National Instruments)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念，把虚拟测试技术带入新的发展时期，随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。虚拟仪器就是在通用计算 机上加上软件和（或）硬件，使得使用者在操作这台计算机时，就象是在操作一台他自己设计的专用的传统电子仪器。在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是为了解决信号的输入输出，软件才是整个仪器系统的关键，任何一个使用者都可以通过修改软件的方法，很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模，所以有“软件就是仪器”之说。虚拟仪器技术的出现，彻底打破了传统仪器由厂家定义，用户无法改变的模式，虚拟仪器技术给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间。用户（而不是厂家）可以随心所欲地根据自己的需求，设计自己的仪器系统，满足多种多样的应用需求。虚拟仪器系统概念是对传统仪器概念的重大突破，是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物。它利用计算机系统的强大功能，结合相应的硬件，大大突破传统仪器在数据处理、显示、传送、处理等方面的限制，使用户可以方便地对其进行维护、扩展、升级等。 虚拟仪器技术已成为测试、工业I/O和控制和产品设计的主流技术，随着虚拟仪器技术的功能和性能已被不断地提高，如今在许多应用中它已成为传统仪器的主要替代方式。随着PC、半导体和软件功能的进一步更新，未来虚拟仪器技术的发展将为测试系统的设计提供一个极佳的模式，并且使工程师们在测量和控制方面得到强大功能和灵活性。 基于此本次毕业设计就是通过虚拟仪器来完成的，以下是对该软件的一些介绍。
Labview考试报告 题目：基于Labview虚拟仪器平台的智能温度控制系统 班级：50910 学号：5091030 姓名：李玲娜
引言 虚拟仪器是计算机技术和仪器测量技术相结合的产物。虚拟仪器技术，就是用户在通用计算机平台上，根据测试任务的需要来定义和设计的测试功能，其实质是充分利用计算机来实现和扩展传统仪器功能。“软件就是仪器”反映了虚拟仪器技术的本质特征。美国国家仪器公司生产的NI-LabVIEW是目前最为成功，应用最广泛的虚拟仪器软件开发系统。它一种基于G语言的32位编译型图形化编程语言，其图形化界面可以方便的进行虚拟仪器的开发。它充分利用计算机强大的运算处理功能，突破了传统仪器在数据处理、显示、传输、存储等方面的限制。本文利用虚拟仪器平台，通过编写Labview 软件对温度进行智能测量，减少硬件的开发，有利于系统的维护，也便于系统软件升级。 一、虚拟仪器 1. 1虚拟仪器概述 虚拟仪器是在以计算机为核心的硬件平台上, 其功能由用户设计和定义, 具有虚拟面板, 其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板, 以多种形式表达输出检测结果; 利用计算机强大的软件功能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与调理, 从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。 1. 2虚拟仪器的图形化开发平台 LabVIEW ( Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)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/
研究生课程考核试卷 （适用于课程论文、提交报告） 科目：虚拟仪器教师： 姓名：学号： 专业：类别：学术型上课时间： 考生成绩： 阅卷评语： 阅卷教师(签名) 重庆大学研究生院制
通过对虚拟仪器课程的学习和撑握，本次实验设计了一个简易计算器，可以用来模拟真实计算器而进行一些简单的基本运算。利用Labview软件平台编写计算器程序，可以实现“+、-、×、÷、平方、开方、x^y”这七种基本运算，并且可以对上面的七种基本操作连续运算，另外实现了对输入的错误数据进行清除的功能。达到了本次实验的要求。 关键词：Labview，七种基本运算，清除
摘要 .................................................................................................................................................. I 1、引言 (1) 2、整体方案设计 (2) 2.1、簇和前面板控件的说明 (2) 2.2、程序流程图 (3) 3、具体实现过程 (4) 3.1、前面板设计 (4) 3.2、初始化和键的感应 (4) 3.2.1、数字0-9的输入 (6) 3.3、输入的第一个数 (6) 3.3.1、多零问题 (6) 3.3.2、小数点问题 (7) 3.4、四则运算和x^y (7) 3.5、开方计算 (8) 3.6、倒数计算 (9) 3.7、输入正负数 (9) 3.8、去掉小数点后面0的功能 (9) 3.9、清除功能（Clear） (10) 3.10、退格功能 (10) 4、总结 (12) 参考文献 (13) 附录A (14) 1、初始化程序 (14) 2、总程序 (14) 3、x^y的幂程序 (15)
毕业设计(论文)开题报告 课 题： 基于Labview 虚拟 示波器的设计 院 系： 电气信息学院 专 业： 测控技术与仪器 学生姓名： 彭成和 学 号： 200801200106 指导教师： 李 亚 2012年 1月 16 日
开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从电气系网页或各教研室FTB上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料。 4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计论文》等资料装入文件袋中。
毕业设计（论文）开题报告 1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。 文献综述 一、引言 随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨大的变化，美商国家仪器公司(National Instruments)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念，把虚拟测试技术带入新的发展时期，随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。虚拟仪器就是在通用计算机上加上软件和（或）硬件，使得使用者在操作这台计算机时，就象是在操作一台他自己设计的专用的传统电子仪器。在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是为了解决信号的输入输出，软件才是整个仪器系统的关键，任何一个使用者都可以通过修改软件的方法，很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模，所以有“软件就是仪器”之说。虚拟仪器技术的出现，彻底打破了传统仪器由厂家定义，用户无法改变的模式，虚拟仪器技术给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间。用户（而不是厂家）可以随心所欲地根据自己的需求，设计自己的仪器系统，满足多种多样的应用需求。虚拟仪器系统概念是对传统仪器概念的重大突破，是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物。它利用计算机系统的强大功能，结合相应的硬件，大大突破传统仪器在数据处理、显示、传送、处理等方面的限制，使用户可以方便地对其进行维护、扩展、升级等。 虚拟仪器技术已成为测试、工业I/O和控制和产品设计的主流技术，随着虚拟仪器技术的功能和性能已被不断地提高，如今在许多应用中它已成为传统仪器
基于LabVＩEＷ计算器的设计 专业:电子信息科学与技术 班级： XXXXＸ 学号:ＸXXXXX 姓名:XXXXＸ
基于LａｂVIEW计算器的设计 摘要:本次课程设计是基于ＬabＶIEW虚拟仪器系统开发与实践等原理与技术而设计的计算器，可以用来模拟真实计算器而进行一些简单的基本运算。编程的思想是完成一种运算的完整过程是:输入第一个数,存储并显示输入要进行运算的类型并存储输入第二个数,存储并显示按“＝”或则按其它运算符号“＋、-、*、/”进行连续的运算时显示运算结果。 关键词:ＬabVＩEＷ,计算器,四则运算,函数功能。 前言：创建3个字符串显示控件nuｍ1，nuｍ2，num3,其中:第一个输入数据存储在num1中，第二个输入数据存入nｕｍ2中，将其赋给ｎum3,并使num２为空，以便输入的数据存入num2，所有的运算是在num１和num３间进行，运算结果都赋给resulｔ，同时赋给ｎuｍ１,用于下一次的运算。创建4个布尔开关按钮chanｇe,change1，chａnｇe２，chａnge3,其中: Ｃhange的真假用来判断是第一个数据还是第二个数据，change１的功能是在输入=,运算完后,不需要初始化即可进行下一次运算,ｃhaｎge2用来去掉数据小数末尾的0, chａnge3用来保证baｃkspａce键仅对输入的数据有效，对运算结果无效。创建2个数值显示控件tｙpe１，tｙpｅ2，并分别在其后面板的属性——数据类型——表示法中选择U8其中：tｙpe１用来存储运算符号，type２用来保证连续“＋、－、＊、/”的正确性,所有的运算结果都赋给reｓult，resuｌt 经过去零处理后得到reｓuｌt1,将数据显示在前面板上。此计算器可以实现基本的加减乘除以及开方、取倒、取反功能,可以进行数据的连续运算以及简单的报错、纠错功能，在此计算器模版上，可以继续添加条件分支，实现更多功能的运算，但是不支持第二个数位为开方、取反、取倒的功能。 一、ＬabVIEＷ简介 LaｂＶIEW是一种程序开发环境,由美国国家仪器（NＩ)公司研制开发的，类似于C 和BＡSIC开发环境,但是LabVIEＷ与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而ＬabVＩEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。与C和BASIC一样，LａbVIEW也是通用的编程系统,有一个完成任何编程任务的庞大函数库。LａbVＩEＷ的函数库包括数据采集、GＰIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储，等等。ＬaｂVIＥW也有传统的程序调试工具,如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序（子VＩ）的结果、单步执行等等，便于程序的调试。虚拟仪器(virtuaｌinstrｕmention）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式,一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。下面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。
摘要： (2) 1. 虚拟仪器 (3) 1.1虚拟仪器概述 (3) 1.2虚拟仪器的通用仪器硬件平台 (5) 1.3虚拟仪器的软件层次结构 (5) 2. LaVIEW 的程序构成与模块简介 (6) 2.1前面板 (7) 2.2程序框图 (7) 3. 设计要求及设计方案 (8) 3.1设计要求 (8) 3.2设计方案 (8) 4. 设计内容 (9) 4.1基于虚拟仪器的数据采集设计 (9) 4.2基于虚拟仪器的温度检测设计 (9) 4.3显示及记录软件设计 (10) 5.程序的运行与调试 (11) 5.1程序的运行 (11) 5.2程序调试技术 (12) 5.3运行结果 (13) 5.4总程序框图 (14) 6. 设计体会 (14) 7. 参考文献 (15)
摘要： 虚拟仪器（virtual instrumention）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。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开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具，旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新。随着科学技术的发展，人们在监控与监测生产过程、居住环境、生活质量等过程中，制造了各种各样科学仪器。本文设计就是建立在VI基础上，在此平台上完成对温度实时监测。 关键词：虚拟仪器LaVIEW 温度监测
国内统一刊号CN31-1424／TB 2017/4 总第260期基于LabVIEW的虚拟仪器 * 刘娜 / 辽宁机电职业技术学院 摘 要 介绍在LabVIEW 软件平台设计虚拟温湿度大气压仪的过程。在软件环境中，通过使用Modbus 通信协议和RS485通信接口，采集温湿度大气压仪的相关数据，并对数据进行管理和显示。文中给了硬件连接示意图、数据采集时温湿度大气压变送器模块串口通信参数的设置，并详细阐述了在软件平台上实现温湿度大气压参数的设置方法，分析了虚拟仪器可视显示界面设计过程，并给出了虚拟仪器的软件流程图。 关键词 LabVIEW ；温湿度大气压变送器；指示仪；Modbus 0 引言 温湿度大气压指示仪（以下简称指示仪）是基于RS485 接口符合Modbus 协议的温湿度大气压力变送器模块设计而成。该模块是北京某公司生产的HD3213M。基于LabVIEW 软件较少，国内目前对此类模块的数据管理一般都采用高级语言或组态软件制作上位机管理程序。本文阐述该模块与计算机硬件连接方法，在LabVIEW 平台上如何实现指示仪各种参数的采集及管理。 1 指示仪的硬件原理 1.1 HD3213M 模块与计算机硬件接线 计算机管理指示仪，经常采用串行口通信，主要有S232、RS422、RS485等多种接口标准。指示仪的连接如图1 所示。 1—计算机；2—RS232与RS485转换模块；3、4、5—温湿度大气压力变送器模块 图1 计算机与温湿度大气压力变送器模块接线图 指示仪的数据使用RS485总线进行传输，再通过RS232与RS485电平转换装置进入计算机，再由 LabVIEW 管理这些数据。1.2 HD3213M 模块原理 温湿度大气压力变送器接线如图2所示。 1(A)—RS485 串行通信A； 2(B)—RS485 串行通信B；3(G)—直流电源公共端；4(V)—直流电源正极输入端；5(X)—外部传感器信号1；6(Y)—外部传感器信号2；7(P)—外部传感器电源输出 图2 温湿度大气压力变送器接线 模块内部集成了高精度的大气压力传感器和温湿度传感器。压力传感器测量范围300~1 100 hPa；压力传感器准确度：±4 hPa。湿度传感器测量范围：0~100%RH、湿度传感器准确度：最高可达到±2.0%RH。温度传感器测量范围：-20~65 ℃；温度传感器准确度：最高可达到±0.3 ℃。还提供两路多功能外部传感器接口，可以通过配置作为两路温度传感器接口[1-2]，或配置作为1路温湿度传感器 接口和1路温度压力传感器接口。 模块内部完成温度、湿度、压力计算，可以直接读出温度值、相对湿度值、压力值。1个完整检测周期为2 s [3]。温度、湿度、大气压参数采用标准Modbus RTU 通信协议和RS485串行接口传输到计算 * 基金项目：辽宁机电职业技术学院教研课题（JYLX2017029）
实验四基于L a b V I E W的声音数据采集一、背景知识 在虚拟仪器系统中，信号的输入环节一般采用数据采集卡实现。商用的数据采集卡具有完整的数据采集电路和计算机借口电路，但一般比较昂贵，计算机自带声卡是一个优秀的数据采集系统，它具有A/D和D/A转换功能，不仅价格低廉，而且兼容性好、性能稳定、通用性强，软件特别是驱动程序升级方便。如被测对象的频率在音频范围内，同时对采样频率要求不是太高，则可考虑利用声卡构建一个数据采集系统。 1.从数据采集的角度看声卡 声卡的作用 从数据采集的角度来看，声卡是一种音频范围内的数据采集卡，是计算机与外部的模拟量环境联系的重要途径。声卡的主要功能包括录制与播放、编辑和处理、MIDI 接口三个部分。 声卡的硬件结构 图1是一个声卡的硬件结构示意图。一般声卡有4~5个对外接口。 图1 声卡的硬件结构示意图 声卡一般有Line In 和Mic In 两个信号输入，其中Line In为双通道输入，Mic In仅作为单通道输入。后者可以接入较弱信号，幅值大约为~。声音传感器（采用通用的麦克风）信号可通过这个插孔连接到声卡。若由Mic In 输入，由于有前置放大器，容易引入噪声且会导致信号过负荷，故推荐使用Line In ，其噪声干扰小且动态特性良好，可接入幅值约不超过的信号。 另外，输出接口有2个，分别是Wave Out和SPK Out。Wave Out（或Line Out）给出的信号没有经过放大，需要外接功率放大器，例如可以接到有源音箱；SPK Out 给出的信号是通过功率放大的信号，可以直接接到喇叭上。这些接口可以用来作为双通道信号发生器的输出。 声卡的工作原理 声音的本质是一种波，表现为振幅、频率、相位等物理量的连续性变化。声卡作为语音信号与计算机的通用接口，其主要功能就是将所获取的模拟音频信号转换为数字信号，经过DSP音效芯片的处理，将该数字信号转换为模拟信号输出。输入时，麦克风或线路输入（Line In）获取的音频信号通过A/D转换器转换成数字信号，送到
大学 毕业设计（论文）报告 课题名称基于LabVIEW的虚拟仪器设计研究 学生姓名 所在院、系（队） 专业通信工程 学号 申请学位级别工学学士 指导教师单位 指导教师姓名 技术职务 二○一一年五月
目录 摘要 第一章绪论 1.1 问题的提出 1.2 虚拟仪器的介绍 1.3虚拟仪器的现状和发展方向 第二章 LabVIEW介绍及设计方案 2.1 LabVIEW介绍 2.2 LabVIEW设计虚拟仪器的方法 第三章仪器硬件平台与LabVIEW信息采集 3.1五种类型的虚拟仪器总线 3.2 LabVIEW数据采集卡 第四章虚拟数字存储示波器的软件设计4．1虚拟实验仪器的软件设计方案 4.2 数据采集模块 4.3虚拟示波器前面板的设计 4.4 电压测量 4.5 频率测量 4.6 数据存储和回放模块 第五章系统调试与试验结果分析 5.1 虚拟仪器的调试 5.2 试验结果分析 结论 致谢 参考文献
摘要 虚拟仪器是指在通用计算机上添加一层软件和一些硬件模块，使用户操作这台通用计算机就像操作一台自己专门设计的仪器一样。虚拟仪器系统与传统仪器相比，具有性价比高、开放性、智能化程度高、界面友好等特点。LabVIEW是目前应用最 广泛的虚拟仪器开发平台软件之一。LabVIEW是一种用图标代替文本行创建应用程 序的图形化编辑语言，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，而且内置了便于应用TCP/IP、Active等软件标准的库函数，可以方便地建立自己的虚拟仪器，已广泛的被工业界、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。 本文介绍了虚拟仪器的概念，并以虚拟存储示波器为例介绍了虚拟仪器开发平台LabVIEW的特点及应用，并讲述了虚拟数字存储示波器各个功能模块的软件设计，并对系统进行了调试和实验，验证了虚拟实验仪器的实用性和优越性。 关键词：虚拟仪器LabVIEW 虚拟数字存储示波器
实验34 基于LabVIEW的虚拟仪器技术 实验目的 1. 了解虚拟仪器技术的基本概念。 2. 熟悉并掌握LabVIEW7.1软件的开发环境及基本使用方法。 3. 学习编写基于USB接口的虚拟仪器数据采集器的方法。 仪器设备 安全注意事项 1. 在整个实验过程中，NIUSB6008多通道数据采集器的任何一个模拟信号输入端口的输入电压的峰值不能超过10V，而数字信号端口的输入输出电压峰值不能大于5.8V，否则会造成损坏。 2. 在“D:\学生实验数据\物理系2004级”中相应的专业目录下以“学号+姓名”为名创建一个子目录，实验过程中编制的所有程序都保存在该目录下，以便教师批改实验报告时检查。 原理概述 测控仪器已经经历了模拟式，数字式，智能化仪器三个阶段，现在的重要发展方向是虚拟仪器技术。为了便于与VI技术区分，我们称前三种仪器为传统仪器。目前实验室中使用的各种能脱离计算机“独立”使用的仪器，如数字万用表，函数信号发生器，示波器等都属于传统仪器。此类仪器在使用过程中存在几个明显的缺点。 （1）一台传统仪器只能实现较单一的功能，扩展性、互换性、升级性较差。如数字万用表不能作为函数信号发生器使用，数字电桥不能作为示波器使用一样。科研工作者和工程师在实际工作过程中若要完成某种稍微复杂一些的测试任务，往往需要购买示波器、数字万用表、频谱分析仪、函数信号发生器、多通道数据采集器等多种设备，成本高昂。而且这些仪器还相对独立，绝大多数无法升级。随着测量任务的改变，往往需要购买性能更强的同类仪器，甚至是其他种类的仪器。 （2）在需要自动测量和控制的情况下，特别是需要自行开发专用的测控系统时，通常都需要编制控制程序。在虚拟仪器技术出现之前，这些工作大部分是用汇编、C或BASIC等顺序执行的文本编程语言来完成。对于一些涉及多台仪器的较大型测试系统，或是功能越来越复杂的数字化、智能化仪器，其控制程序少则数千行，多则数万行甚至更多，开发过程非常困难，费时费力。 随着个人计算机的出现，将计算机与测控仪器紧密结合在一起的虚拟仪器技术很好的克服了传统仪器的上述缺点。计算机和仪器的结合是目前仪器发展的一个重要方向，这种结合大概有两种方式。一种是将计算机装入仪器，其典型例子就是所谓智能化的仪器，另一种方式是将仪器装入计算机，以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器的功能。虚拟仪器主要是指这种方式。 1. 虚拟仪器技术简介 所谓虚拟仪器是指基于计算机的测控平台，它可以代替传统的测控仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等；可集成于自动控制、工业控制系统；可自由构建成专有仪器系统。一台完整实用的虚拟仪器主要有三个部分组成：虚拟仪器平台，开发软件、模块化I/O硬件。 （1）虚拟仪器平台是虚拟仪器的核心，其运行着虚拟仪器开发软件，控制着整台虚拟仪器的工作。 （2）虚拟仪器开发软件可实现对各种模块化I/O设备的控制。
基于LabVIEW的虚拟仪器技术研究与应用 李绍稳1袁媛2汪伟伟2房文娟2 （1安徽农业大学信息学院 2安徽农业大学园艺学院，安徽合肥 230036） 摘要：LabVIEW被认为是虚拟仪器技术最有影响力和发展前景的软件平台。本文阐述了LabVIEW 虚拟仪器的设计原理，详细介绍了LabVIEW的发展历程和研究进展，并举例介绍其应用现状。最后对基于LabVIEW虚拟仪器技术的前景做出展望。 关键词：LabVIEW 虚拟仪器发展历程研究进展应用现状 1引言 在这个信息技术日新月异的时代，利用计算机和网络等技术对传统产业进行改造已是大势所趋。虚拟仪器技术正是计算机技术及网络通信技术与传统仪器技术融合的产物。美国国家仪器公司（National Instruments，简称NI）于20世纪80年代中期，首先提出了“软件就是仪器（The Software is the Instrument）”这一虚拟仪器新概念。所谓的虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI），就是在以计算机为核心所组成的硬件平台上，利用其显示功能虚拟仪器控制面板，测试分析功能由软件实现的一种计算机仪器系统。虚拟仪器技术充分利用了最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能，一直成为发达国家自动测控领域的研究热点。虚拟仪器的核心是仪器软件化设计理念。近年来，世界各国的许多大型自动测控和仪器公司均相继研制了为数不少的虚拟仪器开发软件平台，如美国HP 公司的HP－VEE与HP－TIG，Tektronix公司的Ez－Test和Tek－TNS，以及HEM Data公司的Snap －Master平台等，但最早和最具影响力的要数NI公司的LabVIEW开发环境。 LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，实验室虚拟仪器集成环境）是NI公司推出的具有革命性的图形化虚拟仪器设计平台，它内置信号采集、测量分析与数据显示功能，摒弃了传统开发工具的复杂性，在提供强大测控功能的同时，还保持系统的灵活性，让您可以无缝地集成一套完整的应用方案[1]。虽然只有近二十年的发展史，可它已经渗透到各行各业，成为科学家和工程师们进行自动测控与仪器应用开发的首选工具。本文就LabVIEW虚拟仪器技术的研究、现状及发展前景作一个概述。 2LabVIEW虚拟仪器设计原理 虚拟仪器系统一般由硬件和软件组成，硬件是虚拟仪器的基础，而软件是实现虚拟仪器的关键，任何用户都可以通过修改软件的方法很方便地改变、增减仪器系统的功能和规模。虚拟仪器技术的出现，开辟了用户自主设计仪器的新时代，为各层次设计者提供了广阔的思维空间。可以说，计算机是虚拟仪器的心脏，软件是虚拟仪器的灵魂。所以，计算机硬件技术和软件技术的发展都是推动虚拟仪器技术发展的决定性因素。构造一个虚拟仪器系统，基本硬件确定以后，就可通过不同的软件实现不同的功能。所以，提高计算机软件编程效率就成了一个非常现实的问题。 2.1虚拟仪器系统的硬件构成