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基于LabVIEW的自动测试系统实验平台本科毕业论文

基于LabVIEW的自动测试系统实验平台本科毕业论文
基于LabVIEW的自动测试系统实验平台本科毕业论文

毕业设计说明书

题目:基于LabVIEW的自动测试系统

实验平台

题目类型:理论研究√实验研究工程设计工程技术研究软件开发

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。

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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。

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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。

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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。

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注意事项

1.设计(论文)的内容包括:

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2)原创性声明

3)中文摘要(300字左右)、关键词

4)外文摘要、关键词

5)目次页(附件不统一编入)

6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论

7)参考文献

8)致谢

9)附录(对论文支持必要时)

2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。

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1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写

2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画

3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印

4)图表应绘制于无格子的页面上

5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档

5.装订顺序

1)设计(论文)

2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订

3)其它

随着科学技术的发展,对电子测量与仪器的要求越来越高。自动测试系统孕育而生,发展非常迅速。“自动测试系统课程”是测控技术与仪器专业的主干课程,自动测试系统实验包括自动测试系统软件开发和组建,这对理论学习非常重要。开发基于局域网的自动测试系统实验平台,终端共享实验设备,节约实验成本,提高实验效率。

根据自动测试系统课程的实验项目的需要,在对图形化软件开发工具LabVIEW以及用VISA为底层工具开发的虚拟仪器驱动程序进行深入研究的基础上,设计了基于LabVIEW的自动测试系统实验平台。它由硬件系统和测试软件组成,硬件系统由计算机、网关、GPIB仪器、VXI机箱及仪器模块和多功能实验板组成,测试软件包括虚拟任意波形发生器、虚拟示波器、虚拟万用表以及各实验项目测试程序。多功能实验板作为测试对象,可以根据各个实验项目的不同要求灵活设置。该实验平台可以完成对交直流电压电流信号、电阻、幅值、频率、周期、相位等基本参量的测量,满足自动测试系统实验项目的要求。通过测试验证,达到了预期设计目标,可以应用到自动测试系统实验当中。

关键词:仪器驱动程序;虚拟仪器;实验平台

With the development of science and technology, the requirements of Electronic Measurement and Instruments is been more and more important, thus the Automatic Test System is emerged and is developing rapidly. Automatic Test System(ATS)is the main course in the major of measurement&control technology and instrumentation. The experiment of ATS includes software development&formation and is of great importance to theoretical study. The ATS experimental platform is based on Local area network, which makes equipments be shared in the terminal. In addition, the ATS experimental platform also saves the experiment cost as well as improves the efficiency.

To meet the needs of the experiment item of A TS,the ATS experimental platform is designed,based on the study of LabVIEW which is a kind of graphical tools and virtual instrument driver which is developed by VISA. It consists of hardware system and test software. The hardware system includes computer, gateway, GPIB instruments, VXI box & module and multi-functional Panel. The test software consists of virtual profile generator, virtual oscilloscope, virtual multimeter and some lab tests programs. As the tested objects, the multi-functional experimental board can be seted flexibly on the basis of different requirements. This platform accomplish measurements of AC or DC voltage, resistance, amplitude, frequency, cycle, phase and other basic parameters as well as experiment item. The test results show that it achieve the expected goals and can be applied to the Automatic Test System experiment.

Key words:Instrument Driver ; Virtual Instrument ; Experimental Platform

目录

引言 (1)

1 自动测试系统实验平台概述 (2)

1.1 自动测试系统实验项目 (2)

1.2 实验平台软件结构 (2)

1.2.1 VISA(虚拟仪器软件结构) (2)

1.2.2 仪器驱动程序 (3)

1.2.3图形化软件开发工具LabVIEW (3)

1.3 实验平台硬件工具 (4)

1.4 实验平台系统结构及工作原理 (5)

2 自动测试系统实验平台软件开发 (5)

2.1 实验平台软件开发环境的配置 (5)

2.2 虚拟仪器软件开发 (6)

2.2.1虚拟任意波形发生器(一) (7)

2.2.2虚拟示波器 (9)

2.2.3虚拟任意波形发生器(二) (10)

2.2.4虚拟万用表 (11)

2.3 实验项目测试程序开发 (12)

3 多功能实验板设计 (15)

4 自动测试系统实验平台集成 (19)

4.1 实验平台组建 (19)

4.2 实验平台调试 (21)

4.3 实验平台功能验证 (23)

结论 (27)

谢辞 (28)

参考文献 (29)

附录 (30)

.

引言

随着科学技术的发展,对电子测量与仪器的要求越来越高,测试项目和测试范围与日俱增,测试对象也逐渐复杂,测试的参数繁多,测试速度和测量的要求不段提高,这就使得自动测试系统(ATS)的发展越来越广泛、越来越迅速。于此同时自动测试系统虚拟仪器开发环境也有很大的发展,特别是图形化开发环境LabVIEW运用越来越广泛。

自VXI总线测试系统提出后,国内的很多家科研院所在这些方面做了大量卓有成效的科学研究,如航天测控、电子科技大学、哈尔滨工业大学、桂林电子科技大学等。桂林电子科技大学在VXI总线测试技术方面做了大量的工作,成功研制了基于寄存器基的VXI接口电路,以此基础上开发了扫描A/D、多功能控制、多通道数字I/O等多种通用测试功能模块,成功组建了若干套自动测试系统。并将研究成果成功地运用于《自动测试系统》课程的实验,使得学生可以从理论到实际对本课程有整体的理解。

本课题将在对图形化软件开发工具LabVIEW以及用VISA为底层工具开发的虚拟仪器驱动程序进行深入的研究的基础上,组建GPIB、VXI总线自动测试系统,编写测试软件,对每一个仪器、模块的虚拟仪器基本功能进行单项测试,以及滤波器幅频特性测试程序的调试,完成对各项参数测试后通过数据分析验证实验平台的准确性和实用性。

运用LabVIEW进行自动测试系统实验平台的设计开发,提供了人性化的人机交互界面凸显自动测试系统的快捷性和优越性。通过对整个系统的组建,应用虚拟面板对智能仪器及模块化仪器进行控制以实现各个仪器的基本功能,使同学们在实验过程中了解到自动测试系统的工作原理,感受到自动测试系统的优势。本实验平台能够较好的指导同学们的理论学习,可以运用到自动测试系统实验当中。

1 自动测试系统实验平台概述

自动测试系统简称ATS(Automatic Test System)是以计算机为核心,在程控指令的指挥下,能够自动完成某种测试任务而组合起来的测量仪器和其它设备的有机整体。自动测试系统的研究工作始于1956年美国的SETE计划,以解决美国军方在军用电子设备(如航空电子系统和导弹系统等)的维护工作问题。经过四十多年的发展,自动测试系统已经具有功能强、精度高、测量速度快、自动化程度高和良好人机界面等诸多优点。

1.1 自动测试系统实验项目

《自动测试系统》课程详细介绍了VXI总线规范、VPP规范、VXI仪器硬件模块的设计、符合VPP规范的软件设计(包括仪器驱动程序、软面板、VISA 库应用程序的设计)、VXI系统的组建、IEEE488.1、IEEE488.2和SCPI标准,另外还对PXI总线测试系统以及IVI规范做了介绍。

自动测试系统实验要求掌握GPIB、VXI总线自动测试系统的构成和工作机制,掌握常用GPIB、VXI总线仪器模块的使用和程控命令。能够根据不同的测试对象,选择适宜的VXI、GPIB模块或仪器,组建滤波器幅频特性测试的自动测试系统,利用软件开发工具和VISA或仪器驱动器开发自动测试系统软件,对被测对象进行测试,对测试结果进行误差分析和处理。

1.2 实验平台软件结构

根据硬件及其相应参数的测试要求,选择合适的VXI、GPIB模块或仪器组建测试系统以后,可以选择图形化软件开发工具LabVIEW、C、C++等工具进行虚拟仪器的开发。

本实验平台是选用图形化的开发工具LabVIEW进行开发的。利用LabVIEW 作为整个虚拟仪器程序的开发工具,同时要使开发环境能够正常的工作还需包括:

NI-VISA 4.5

NI-488.2.2.71

NI-ICP 4.1

Agilent IO Libraries Suite 15.0

仪器驱动程序(ag33xxx、ag546xx、hp33120a、hp34401a)

1.2.1 VISA(虚拟仪器软件结构)

VISA(Virtual Instrumentation Software Architecture),即虚拟仪器软件结构,

是VPP系统联盟制定的I/O接口软件标准及其相关规范的总称。VISA是随着虚拟仪器系统,特别是VXI总结技术的发展而出现的。对于驱动程序、应用程序开发而言,VISA库函数是一套可方便调用的函数,其中核心函数可以控制各种类型器件,而不用考虑器件的接口类型,VISA也可以包含部分特定接口函数。VXI用户可以用同一套函数为GPIB器件、VXI器件等各种类型器件编写软件,学习一次VISA就可以处理各种情况,而不必学习不同厂家、不同接口类型器件的不同I/O接口软件的各种使用方法。本课题主要直接运用VISA的写入、读取、设置超时等简单函数。

1.2.2 仪器驱动程序

仪器驱动程序是一套可以方便被用户调用的程序,利用它就不必了解每一个仪器的编程协议和具体编程步骤,只须调用相应的一些函数就可以完成对仪器各种功能的操作,并且对仪器驱动程序的结构功能及接口开发等作了详细规定。

仪器驱动程序是由仪器供应厂家提供的,而且所有的仪器驱动必须提供程序源代码,而不是只提供给可调用的函数。用户可以通过阅读与理解仪器驱动程序源代码,根据自己的需要来修订与优化驱动程序。同时仪器驱动程序具有机构化层次化,他不是I/O级的底层操作,而是较抽象的仪器测试与控制。仪器驱动程序的功能调用是多层次的,既有简单的操作,又有仪器的复合功能。所有仪器驱动程序的设计都遵从外部接口模块与内部设计模块的双重结构。仪器驱动程序的设计与实现,包括其错误处理方法、帮助消息的提供、相关文档的提供以及所有修正机制都是统一的。用户在理解了一个仪器驱动程序之后,可以利用仪器驱动程序的一致性,方便而有效地理解另一个仪器驱动。仪器驱动程序具有兼容性与开放性,仪器驱动程序遵从VPP规范的要求,不仅适用于VXI仪器,也同样适用于GPIB仪器、串行接口仪器。

在实验平台的设计过程中使用的仪器驱动程序主要有:任意波形发生器(Agilent 33520A)仪器驱动程序ag33xxx,示波器(Agilent 54622D)仪器驱动程序ag546xx,任意波形发生器模块(Agilent E1441A)仪器驱动程序hp33120a,万用表模块(Agilent E1412A)仪器驱动程序hp34401a。这些仪器驱动程序的部件函数包括:初始化函数、配置函数、动作/状态函数、数据函数、实用函数和关闭函数。

1.2.3图形化软件开发工具LabVIEW

LabVIEW是由美国NI公司开发的、优秀的图形化编程开发平台,是Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench的简称,即实验室虚拟仪器工程平台,是目前应用范围最广、功能最为强大的虚拟仪器开发平台。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、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。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、Macintosh的多种版本。

1.3 实验平台硬件工具

自动测试系统实验平台主要由主控计算机、网关、GPIB总线、VXI机箱及仪器、GPIB仪器和被测对象等硬件组成。

主控计算机是自动测试系统的主控制端,通过运行实验平台软件(虚拟仪器)对GPIB仪器或VXI模块化仪器进行控制,完成自动测试系统实验各个项目。局域网上可以有多台计算机共享实验平台上的测试设备,每台计算机可以通过局域网控制仪器或实现对被测对象的测量,但是在同一时间同一台仪器或模块只能由一台主控计算机控制,一台计算机可以同时控制多台仪器或模块。

网关是信息交换和管理中心,为自测试系统各个仪器模块提供资源地址,同时按先后顺序将到达网关的指令排序并寻找对应设备作出响应。实验平台使用的网关是Agilent E5810。

实验平台使用的GPIB电缆是hp10833A和hp10631B。

实验平台使用的是Agilent E1421B六槽主机箱,它保证VXI各个仪器模块恰当地连接到地板,而且提供冷却、通风设备和电源。机箱六个槽从左到右依次是0到5,处于0槽的是Agilent E1406A零槽模块,处于1槽的是Agilent E1441A 任意波形发生器模块,处于2槽的是Agilent E1412A万用表模块,这些模块都是C尺寸模块(233.5mm*340mm)的。零槽模块即是VXIbus系统的资源管理器又提供0槽服务,它们两者共同提供了系统的公共资源,对系统的运行都是至关重要的。资源管理器是系统配置的管理者,也是系统正常工作的基础。0槽服务向系统提供共用资源,也是系统工作中的重要部分。任意波形发生器模块可以产生实验平台需要的任意信号,可以产生三角波、正弦波、方波等,也可以产生用户自己编辑的波形。万用表模块为实验平台提供各种测量需要,可以测量直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻、频率等。

实验平台有两台智能的GPIB仪器,一台是Agilent 33250A任意波形发生

器,一台是Agilent 54622D 示波器。Agilent 33250A 主要是为实验平台提供各种信号,例如三角波、正弦波、方波等,以便实验平台完成不同实验项目的需要。Agilent 54622D 主要作用是采集并显示信号,提供给用户更好的观察,并可以测量出波形的电压、频率、相位等参数。

被测对象在本设计中使用的是自主设计的多功能实验板,可以提供电压、电流、电阻、周期、频率和滤波器幅频特性测试需要的硬件电路。

1.4 实验平台系统结构及工作原理

自动测试系统实验平台由测试测试软件和硬件系统组成,测试软件是由每个仪器对应的虚拟仪器和滤波器测试程序组件起来的,硬件系统由硬件工具在局域网的基础上,通过网关和GPIB 电缆有机的连接组建的。 主控计算机 1主控计算机 2主控计算机 N …………局域网网关零槽任

波形发

万用表…示波器

任意波形发生

被测对象

VXI 机箱GPIB 电缆探针/夹具GPIB 仪器

图1.1《自动测试系统》实验平台系统框图

局域网实现主控计算机对GPIB 仪器和VXI 机箱及仪器模块的共享局。局域网终端任意一台计算机通过测试软件发送指令,经过局域网到网关E5810,网关负责将这些命令排序并寻找指令对应的仪器,相应的仪器根据指令进行测量或响应,并将结果返回到主控计算机。

2 自动测试系统实验平台软件开发

基于LabVIEW 的自动测试系统实验平台软件开发主要采用VISA 和仪器驱动程序作为底层的开发工具,使用LabVIEW 开发每一台仪器或模块的虚拟仪器以及用这些虚拟仪器有机组合成的具有新功能的虚拟仪器。

2.1 实验平台软件开发环境的配置

LabVIEW 构建自动测试系统实验平台的软件开发环境要求正确的安装并配置相关的软件和仪器驱动程序。相关的软件有:Agilent I/O Libraries Suite 15.0、

NI-VISA 4.5、NI-488.2.2.71、NI-ICP 4.1。

Agilent I/O可以更好的寻找仪器驱动程序和快捷的配置I/O。一般来说只要支持LabVIEW的版本就可以了,本在实验平台的设计的过程中选用的是15.0版本,当然不一定要求这么高的版本。在使用Agilent Connection Expert配置I/O 步骤为:单击I/O Configuration,在下拉菜单中选择Add Interface,在弹出对话框中选择Remote GPIB(via E5810 or Remote IO Server),单击Add。值得注意的是在I/O Configure下拉菜单中,不要选择Add instrument进行配置,否则在VXI 仪器的仪器驱动程序的运行时将无法找到相应的VISA资源名。

NI-VISA中的VISA库作为I/O接口软件,它驻留在系统管理器(计算机系统)中实现计算机系统与仪器之间命令与数据的传输。本实验平台使用的是NI-VISA 4.5,一般来说只要LabVIEW支持的版本就可以了,没必要选择如此高版本的VISA,但是实验平台同时用到了NI-IVI 4.1这就要求NI-VISA版本在4.2以上。

NI-488.2提供了一套明确定义的代码、格式、协议和公用命令,加强了不同厂家产品互联使用的兼容性,减少了生成应用软件及组建系统的成本,允许仪器系统期间进行直接通讯,而不需要对特殊的代码和格式进行转换和解释。本实验平台使用的是NI-488.2.2.71。

NI-ICP(IVI Compliance Package)提供了可互换的类仪器驱动程序和特定的仪器驱动程序。在实验平台的VXI仪器模块的仪器驱动程序就是使用IVI标准编写的。

本实验平台所有的硬件都是Agilent公司生产的,而使用的开发软件和仪器驱动又是NI公司提供的,因此为了使实验平台的硬件系统和软件系统不产生冲突,需要正确地安装以上程序和驱动。正确的安装顺序如下:首先安装LabVIEW 8.6;然后安装Agilent IO Libraries Suite15.0(Agilent VISA以主VISA的形式安装);然后安装NI-488.2.2.71,选择安装内置的NI-VISA 4.5,在安装的过程中Agilent VISA中的visa32.dll将被重命名为为visa32.Agilent Technologies.dll,也就是说Agilent VISA将被覆盖;最后安装NI-ICP。在安装完成以上软件以后就可以利用LabVIEW的查找仪器驱动程序的功能查找并下载仪器驱动程序,值得注意的是对于GPIB仪器,查找到的仪器驱动是可以正常工作的,但是对于VXI 模块化仪器则不行。原因是任意波形发生器模块没有对应的仪器驱动,万用表模块驱动hp1412a使用的是旧的VISA版本(VISA 1.2),它在初始化的过程中会产生错误。运用IVI可互换标准编写的仪器驱动hp33120a(任意波动发生器模块驱动)和hp34401a(万用表模块驱动)则可以实现对VXI模块化仪器的控制。2.2 虚拟仪器软件开发

在实验平台软件开发环境配置完成以后,就可以通过LabVIEW编写程序实现对实验平台仪器的控制,此时就可以进行虚拟仪器的开发了。首先开发具有GPIB仪器和VXI模块相应基本功能的虚拟仪器。这些虚拟仪器的开发主要调用通过LabVIEW编写的仪器驱动程序,也就是子VI。这些子VI可以实现对仪器的初始化、配置、关闭等功能。针对不同的仪器和其仪器驱动程序,要根据所开发的虚拟仪器的功能入手,在实现基本功能之后再考虑虚拟仪器操作的便捷性和软面板的美观性。

2.2.1虚拟任意波形发生器(一)

虚拟任意波形发生器(一)是实现对Agilent 33250A任意波形发生器控制的虚拟仪器。使用的仪器驱动程序是ag33xxx,它不仅适用于Agilent 33250a,而且还适用于这一系列的其它仪器,由此可以实现对仪器的互换性。使用仪器驱动程序提供的函数(子VI)按照虚拟仪器设计的基本功能进行连接和配置,实现了任意波形发生器的基本功能.。虚拟任意波形发生器可以设置输出波形的类型、频率、偏移量、占空比等参数,采用事件结构实时判断输出使能是否按下,一旦输出使能按下立即响应,实现了对任意波形发生器的实时控制。同时设计的软面板上提供了该面板的使用帮助,使得同学们更好的使用本软面板。

开始

任意波形发生器初始化

帮助键按下

配置波形发生器

配置占空比

输出波形

输出使能键按下

错误处理结束退出键按下

N

N

Y

Y N 显示帮助文件内容Y

退出帮助

图2.1 虚拟任意波形发生器(一)流程图

图2.2虚拟任意波形发生器(一)软面板

2.2.2 虚拟示波器

虚拟示波器是实现对Agilent 54622D 示波器控制的虚拟仪器。使用的仪器驱动程序ag546xx ,它不仅适用于Agilent 54622D ,而且还适用于这一系列的其它仪器,由此可以实现对仪器的互换性。使用仪器驱动程序提供的函数(子VI )按照虚拟仪器设计的基本功能进行连接和配置,实现了示波器的基本功能.。先对示波器进行自动设置,通过条件结构选择将自动设置的结果返回到手动设置进行示波器的配置,实现了手动设置和自动设置的切换,提高示波器使用的便捷性。在示波器前面板上提供了对波形电压、电阻、幅值、频率、周期、相位等基本参量测试的选项框,可以选择其中的参量进行测量。也可以使用图形工具将采集的波形放大、缩小、观察指定区域,同时使用游标可以测量和观察游标所在点的和游标之间的值,实现手动对波形的周期、幅值的测量。 开始

初始化

帮助键按下

自动设置配置采样类型配置通道一配置通道二配置采样长度配置触发耦合开始采样读波形并测量

配置手动测量参数

读波形

显示波形

退出键按下

N

结束手动测量输入

测量结果显示

错误处理及输出自动设置按下N

Y(默认)N 测量通道及参数选择

显示结果

显示

帮助文件

退出显示

Y Y

图2.3 虚拟示波器流程图

图2.4虚拟示波器软面板

2.2.3虚拟任意波形发生器(二)

虚拟任意波形发生器(二)是实现对Agilent E1441A任意波形发生器模块控制的虚拟仪器。其开发过程和主要功能与虚拟任意波形(一)类似,只是控制的仪器和使用的仪器驱动程序不同。

初始化

结束停止键按下

开始

配置操作模块

配置输出模块

配置波形参数

配置参考时钟源

配置输出阻抗

使能键按下

输出波形

输出错误

Y

帮助键按下

显示帮助文件退出帮助Y N

N

Y N

图 2.5虚拟任意波形发生器(二)流程图和软面板

2.2.4 虚拟万用表

虚拟万用表是实现对Agilent E1412A 万用表模块控制的虚拟仪器。使用的仪器驱动程序hpe34401a ,它是基于IVI 规范编写的特定仪器驱动程序,不仅适用于Agilent E1412A 模块,还适用于这一系列的其它仪器(34401A 、34410A 、34411A 、L4411A )。当实验平台将E1412A 变换为这一系列的其它仪器时,不必使用其它的仪器驱动也不必重新编写程序,由此可以实现对仪器的互换性。使用仪器驱动程序提供的函数(子VI ),按照虚拟万用表设计的基本功能进行连接和配置,实现了万用表的基本功能.。主要实现对电压、电阻、电流、频率、幅值(有效值)等参数的测量。采用多次触发和多点采样的方式可以实现多次测量功能。测量电阻可以采用两线法和四线法进行测量。

初始化

停止键按下

开始

开始测量键按下

配置测量

配置触发

配置多点测量

读取测量数据

错误输出

结束

帮助键按下

发送命令键按下

N

N

N

Y

显示帮助文件退出帮助显示测量结果输入测量命令Y Y Y N

2.7 虚拟万用表流程图及软面板

2.3 实验项目测试程序开发

自动测试系统实验项目主要完成对交直流电压电流、电阻、幅度、频率、周期、相位等基本参量以及对滤波器幅频特性的测试。利用前面开发的虚拟示波器或虚拟万用表可以完成对交直流电压电流、电阻、幅度、频率、周期、相位的基本参量的测量。本节主要介绍利用前面开发出来的虚拟仪器编写滤波器幅(相)频特性测试程序。

滤波器幅频特性的测量可以选择GPIB 仪器或者VXI 模块完成,使用虚拟任意波形发生器给滤波器发送频率不同幅值相同的正弦信号,虚拟示波器或虚拟万用表测量滤波器输出端的频率和幅值信号,将测量到的频率及其对应幅值绘制成

滤波器的幅频特性曲线。若使用虚拟示波器测量的是相位,也可以完成对滤波器相频特性的测试。 开始

退出键按下

测量键按下

初始化局部变量

输入测量相关参数

N<测量次数

任意波形发生器(模块)发送信号

示波器(万用表)采集并测量幅(相)频值

绘制幅(相)频曲线

频率值增加

N+1

退出键按下

N

N N 结束Y

Y 是否保存数据

保存

Y

N N 解锁

锁定

Y

Y

图2.8 滤波器幅(相)频特性测试流程图

学用DRVI可重构虚拟仪器实验平台

实验一学用DRVI可重构虚拟仪器实验平台 实验目地 通过本实验让学生了解虚拟仪器地概念和基于组件地装配式软件设计方法,掌握用DRVI可重构虚拟仪器平台进行计算机测试系统设计地方法.b5E2RGbCAP DRVI可重构虚拟仪器实验平台简介 1、概述 DRVI可重构虚拟仪器实验平台是华中科技大学何岭松教授工程组和深圳市德普施科技有限公司联合开发出地一种自主知识产权地新型装配架构地虚拟仪器,其设计思想是按照汽车和PC机地装配式生产模式,将计算机虚拟仪器测试系统分解为一个软件装配底盘和若干实现独立功能地软部件模块.然后,根据测量任务需求,用软体底盘把所需地软部件模块装配起来,形成一个满足特定需求地测试系统.当测试任务发生变化时,对软体底盘上装配地软部件模块进行重新组合和装配就可以快速调整为另一个新地测量系统.p1EanqFDPw DRVI地主体为一个带软件控制线和数据线地软主板,其上可插接软仪表盘、软信号发生器、软信号处理电路、软波形显示芯片等软件芯片组,并能与A/D卡、I/O卡等信号采集硬件进行组合与连接.直接在以软件总线为基础地面板上通过简单地可视化插/拔软件芯片和连线,就可以完成对仪器功能地裁减、重组和定制,快速搭建一个按应用需求定制地虚拟仪器测量系统.DXDiTa9E3d

图1、虚拟仪器软件总线结构图 2、软件安装和运行 从光盘启动DRVI可重构虚拟仪器实验平台安装程序DRVISetup.exe(或从深圳市德普施科技有限公司网站下载该软件>,运行该安装程序后出现如下界面,按提示进行软件安装,分别填写用户名、单位,并设定软件工作路径等参数,直至出现结束画面为止.RTCrpUDGiT 安装完成后在WINDOWS桌面上出现图标,在程序组中出现DRVI,双击该图标就可以启动DRVI软件. 图2、DRVI软件安装界面

《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。

虚拟仪器LabVIEW实验报告

实验报告一 课程名称虚拟仪器 实验项目熟悉编程环境与基本编程操作 实验仪器计算机 系别: guangdian 专业: 班级/学号: 学生姓名: 实验日期:2011年3月 成绩: _____________________ 指导教师: ____________________

实验一熟悉编程环境与基本编程操作 一、实验目的 1.理解LabVIEW的运行机制,熟悉LabVIEW编程环境。 2.掌握基本编程操作,包括VI程序的创建、编辑、运行与调试。 3.理解LabVIEW模块化编程思想,掌握子VI的创建、编辑及调用。 二、实验仪器及材料 主要设备有计算机, LabVIEW8.5软件。 三、实验内容及步骤 教材第82—83页练习4.2,创建VI后保存为Thermometer.vi。 1.打开一个新的前面板 2.从控件菜单选择一个温度计放到前面板 3.在温度计上用右键单击设定一个精确的温度值,选择Visible》Digital Display 4.将VI保存为Thermometer.vi 教材第107—108页练习5.2,打开练习4.2所创建的VI,将其转变成一个子VI。 1打开4.2创建的Thermometer.vi 2.为该VI创建一个图标,从VI图标窗格选择Edit Icon…,单击OK返回主VI

3从图标弹出菜单中选择Show Connector创建连接器。 4将端子指派给温度指示器,使用Writing工具单击连接器端子,端子就会变成黑色,然后单击温度计指示器。 5在温度计指示器的弹出菜单选择Description and Tip…为温度指示器编制文档 6选择File》Save将修改保存。 四、收获与体会

虚拟仪器程序设计实验指导书

《虚拟仪器程序设计》实验指导书机械与电气工程学院舒华戴新编 广州大学2009年

目录 实验1 熟悉LabVIEW编程环境 实验1-1 LabVIEW的基本操作 (1) 实验1-2 练习 (4) 实验2 控件与程序框图应用 实验2-1 虚拟仪器前面板的设计 (5) 实验2-2 编写简单的LabVIEW 程序 (6) 实验3 子VI程序设计及调试程序技巧 实验3-1 创建子程序 (8) 实验3-2 子程序的调用 (10) 实验3-3 程序调试技巧 (12) 实验4 程序结构(1) 实验4-1 使用for循环结构 (14) 实验4-2 使用while循环结构 (16) 实验5 程序结构(2) 实验5-1 使用条件结构 (18) 实验5-2 使用顺序结构 (19) 实验5-3 使用事件结构 (20) 实验6 数据的表达与图形显示 实验6-1 Waveform Graph的应用 (23) 实验6-2 比较Waveform Chart和Waveform Graph (24) 实验6-3 使用XY Graph显示图形 (26) 实验6-4 公式节点及图形显示 (27) 实验6-5 虚拟信号发生器 (28) 实验7 非连线的数据传递方式 实验7-1 控制仿真 (30) 实验7-2 数制变换及计数仿真 (32) 实验7-3 全局变量编程 (33) 实验8 文件操作 实验8-1 文本文件操作 (34) 实验8-2 电子表格文件操作 (35) 实验8-3 仿真温度数据的记录 (36) 实验8-4 仿真温度数据的读取 (37) 实验9 应用程序设计 实验9-1 构建简单的信号分析与处理系统 (38) 实验9-2 频率响应函数与数字滤波实验 (38)

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

虚拟仪器实验报告四[1]

虚拟仪器实验报告四 专业年级电信081姓名李冬祥学号08808003成绩 一、实验目的:LabVIEW中字符串、数组、簇和矩阵 二、实验内容:LabVIEW基础学习 三、实验步骤:启动LabVIEW,创建VI程序,在前面板(用户界面)和后面板(程序框图)中进行试验。 三、实验结果: 练习1:组合字符串 练习2:字符串子集和数值的提取 练习3:Build Text Express VI

练习4:用循环创建数组 练习5:创建二维数组

练习6:多图区图形 练习7:使用创建数组功能函数 练习8:多态化练习

练习9:簇排序 练习10:簇 四、实验总结: 通过本次实验通作业了解Labview中的字符串、数组、簇和矩阵的用法掌握字符串及其函数在编程中的应用、列表和表格中创建字符串、利用字符串的功能函数组合新的字符串,同时掌握了字符串格式的编辑和Build Text Express VI的建

立与配置。掌握数组的建立和初始化,以及数组之间的基本算术运算。掌握簇的创建及簇操作函数的应用及使用簇与子VI传递数据。 五、实验作业: 1、为第3章的习题2连续温度采集监测添加报警信息,如下图所示,当报警发生时输出报警信息,例如“温度超限!当前温度78.23℃”,正常情况下输出空字符串。 思路:用第三章的 部分程序就可以 实现。 2、对字符串进行加密,规则是每个字母后移5位,例如A变为F,b变为g,x 变为c,y变为d… 思路:按照字母表实现这一加密功能,程序如下图:

3、产生一个3×3的整数随机数数组,随机数在0到100之间,找出数组的鞍点,即该位置上的元素在该行上最大,在该列上最小,也可能没有鞍点。如下图。 思路:按要求产生一个3×3的整数随机数数组,随机数在0到100之间,找出数组的鞍点,即该位置上的元素在该行上最大,在该列上最小,也可能没有鞍点。 4、利用簇模拟汽车控制,如右图所示,控制面板可以对显示面板中的参量进行控制。油门控制转速,转速=油门*100,档位控制时速,时速=档位*40,油量随VI运行时间减少。 思路:利用簇模拟汽车控制,如右图所示,控制面板可以对显示面板中的参量进行控制。油门控制转速,转速=油门*100,档位控制时速,时速=档位*40,油量随VI运行时间减少。

虚拟仪器技术实验报告

成都理工大学工程技术学院 虚拟仪器技术实验报告 专业: 学号: 姓名: 2015年11月30日

1 正弦信号的发生及频率、相位的测量实验内容: ●设计一个双路正弦波发生器,其相位差可调。 ●设计一个频率计 ●设计一个相位计 分两种情况测量频率和相位: ●不经过数据采集的仿真 ●经过数据采集〔数据采集卡为PCI9112〕 频率和相位的测量至少有两种方法 ●FFT及其他信号处理方法 ●直接方法 实验过程: 1、正弦波发生器,相位差可调 双路正弦波发生器设计程序:

相位差的设计方法:可以令正弦2的相位为0,正弦1的相位可调,这样调节正弦1的相位,即为两正弦波的相位差。 2设计频率计、相位计 方法一:直接读取 从调节旋钮处直接读取数值,再显示出来。 方法二:直接测量 使用单频测量模块进行频率、相位的测量。方法为将模块直接接到输出信号的端子,即可读取测量值。 方法三:利用FFT进行频率和相位的测量 在频率谱和相位谱上可以直接读取正弦信号的主频和相位。 也可通过FFT求得两正弦波的相位差。即对信号进行频谱分析,获得信号的想频特性,两信号的相位差即主频率处的相位差值,所以这一方法是针对单一频率信号的相位差。 前面板如下:

程序框图: 2幅频特性的扫频测量 一、实验目的 1、掌握BT3 D扫频仪的使用方法。 2、学会用扫频法测量放大电路的幅频特性、增益及带宽。 二、工作原理 放大电路的幅频特性,一般在中频段K中最大,而且基本上不随频率而变化。在中频段以外随着频率的升高或降低,放大倍数都将随之下降。一般规定放大电路的频率响应指标为3dB,即放大倍数下降到中频放大倍数的70.7%,相应的频率分别叫作下限频率和上限频率。上下限频率之间的频率范围称为放大电路的通频带,它是表征放大电路频率特性的主要指标之一。如果放大电路的性能很差,在放大电路工作频带内的放大倍数变化很大,则会产生严重的频率失真,相应的

虚拟仪器仪表综合实验装置实验指导书模板

虚拟仪器仪表综合实验装置实验指导 书 1

实验一 温度传感器实验 一、 实验目的 掌握温度传感器的特性、 工作原理及其应用。 二、 实验原理 实验电路图如图1-2所示, R2用作加热电阻, R3为负温度系数热敏 电阻NTC, 用来检测加热温度的变化, R3、 R4、 R5、 R6组成全桥电路, 当J1的1-2端、 J2的1-2端断开时, 则桥路后面的精密仪器放大器的输入电压为0, 此时能够经过调节电位器RW 对放大电路进行调0; 当J1的1-2端、 J2的1-2端接通时, 则桥路的输出电压信号经放大调理电路放大, 从而在Uo 的输出端得到随加热温度变化而变化的电压信号。 本实验中的温度传感器采用了热敏电阻, 热敏电阻是一种对热敏感的电阻元件, 一般用半导体材料做成, 能够分为负温度系数热敏电阻NTC( Negative Temperature coefficient Thermistor) 和正温度系数热敏电阻PTC( Positive Temperature Coefficient Thermistor) , 临界温度系数热敏电阻CTR( Critical Temperature Resistor) 三种, 本实验用的是负温度系数热敏电阻NTC, NTC 一般是一种氧化物的复合烧结体, 特别适合于C 0300~100-之间的温度测量, 它的电阻值随着温度的升高而减小, 其经验公式为: ??? ? ?-=0110T T B T e R R , 式中, R0是在25C 0时或其它参考 温度时的电阻, 0T 是热力学温度( K) , B 称为材料的特征 温度, 其值与温度有关, 主要用于温度测量。 NTC 和PTC 的特征曲线如图1-1所示:

虚拟仪器实验三

虚拟仪器实验报告三 专业年级机电113 姓名胡燕学号2011012579 成绩 一、实验目的: 学习掌握LabVIEW的程序结构,并对基本的结构:顺序结构、for循环,while循环、case结构、事件结构、使能结构、公式节点进行应用。 二、实验内容: 1 顺序结构(Sequence Structure) 2 For循环 3 While循环 4 Case结构 5 事件结构(Event Structure) 6 使能结构 7 公式节点(Formula Node) 8 跟着实例学—模拟温度采集监测系统 9 完成课后习题 三、实验步骤: 1 针对每种程序结构,首先学习程序结构的基本原理以及使用方法。 2 学习怎么在LabVIEW中建立该种程序结构 3 了解该种程序结构的数据基本传送类型 4 学习编写LabVIEW程序 5 完成该程序结构的练习题,加深对该种结构的应用 6完成课后题 四、实验总结: 本次上机实验主要学习了LabVIEW的程序结构,通过多程序结构的学习更加加深了对LabVIEW的兴趣,与其它软件对比,更加了解到LabVIEW 程序结构变成的简单以及实用性。 本次主要学习顺序结构、for循环、while循环、case结构、事件结构、使能结构和公式节点的基本编程方法和原理,以及简单的应用。通过使用各个结构进行编程发现LabVIEW的实用性。老师演示各个例题时发现做题方法的多样性。通过本次编程也对LabVIEW的数据类型以及类型的基本变换更加深入的学习了 本次实验接触到了更多的新知识,实验过程中遇到很多问题,但在老

师的指导下和同学的帮助下都把这些问题一一解决了。本次实验过后对虚拟仪器这门课程有更浓厚的兴趣了。 五、实验作业: 1. 利用顺序结构和timing面板下的tick count VI,计算for循环1000000 次所需的时间。 前面板贴图 第0帧 第一帧

labview实验报告

LabVIEW课程设计 报告书 班级 学号 姓名 一、基础题

1、用labview的基本运算函数编写以下算式的程序代码: 首先在前面板创建一个数值输出控件,然后在程序框图中按照上图连接线路,点击运行,程序结果。 2、利用摄氏温度与华氏温度的关系C = 5(F ?32) / 9编写一个程序,求华氏温度 (F)为32, 64, 4, 98.6 , 104, 212时的摄氏温度。

在程序前面板创建一个数值输入控件和一个数值显示控件,在程序框图中添加一个公式节点,添加一个输出和一个输入分别输入和显示控件项链,在公式节点框图中输入温度转换公式,然后在面前扮输入相应的温度点击运行,得到相应的结果。 3、创建一个2行3列的二维数组控制件,为数组成员赋值如下: 00 .600.500.400.300.200.1 在前面板创建一个数组显示控件,然后将1、2、3创建成数组第一行,4、5、6创建成数组第二行,再将两行创建成一个两行三列的二位数组,点击运行显示输 出结果。 4、用数组创建函数创建一个二维数组显示件,成员为:

1 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 1 3 4 5 6 1 2 4 5 6 1 2 3 编程将上述创建的数组转置为: 1 2 3 4 2 3 4 5 3 4 5 6 4 5 6 1 5 6 1 2 6 1 2 3 先在面前板上创建一个上图这样的数组。再创建两个显示数组(一个为显示数组,另一个为转换后数组),在程序框图上面按照下图连线,在原数组和转换后数组之间接一个“二维数组转制”, 点击运行后显示为:

5、创建一个簇控制件,成员分别为字符型控制件姓名,数值型控制件学号,布 尔型控制件注册。从这个簇控制件中提取出簇成员注册,显示在前面板上。 在面板上添加一个簇,在族里分别添加一字符显示控件,数值显示控件,布尔型 显示控件,程序框图连接如图: 先解除捆绑然后再捆绑,输入姓名、学号点击运行在输出簇里显示。 6、创建一个字符串显示件,程序运行后显示当前系统日期、时间和自己的班级、姓名。

虚拟仪器技术实验指导书

《虚拟仪器技术》 实验指导书 信息与通信工程学院 2014年3月

前言 一、课程性质 本课程是电子信息工程专业必修的专业实验课程。 通过本课程的教学,使学生深刻体会到虚拟仪器技术的应用,掌握LabVIEW的常用控件和函数,具备研究和开发虚拟仪器系统的能力。 二、项目设置 本课程总学时为16,开设的具体实验项目如下: ●实验1 小车行驶控制设计(4学时,必修) ●实验2 交通灯控制设计(4学时,选修) ●实验3 去极值平均滤波器的设计(4学时,必修) ●实验4 信号的拉氏变换和幅值分析(4学时,选修) ●实验5 信号生成器的设计(4学时,必修) ●实验6 二进制文件的读写操作(4学时,必修) 实验1-6均为设计性实验。 三、专业安排 电子信息工程专业选修全部实验。 四、本书特点 本指导书的特点是引入工程项目机制来管理实验项目,着重培养学生的方案设计、算法分析和现场调试能力,为将来成为卓越工程师打下坚实的基础。

目录 前言.................................................................................................................................. I 开发平台.. (1) 实验1 小车行驶控制设计 (5) 实验2 交通灯控制设计 (7) 实验3 去极值平均滤波器的设计 (8) 实验4 信号发生器的设计 (9) 实验5 信号的拉氏变换和幅值分析 (11) 实验6 二进制文件的读写操作 (13)

开发平台 一、虚拟仪器简介 虚拟仪器以计算机为核心,将计算机与测量系统融于一体,用软件代替传统仪器硬件的功能,用显示器代替传统仪器面板的测量仪器。 操作人员用鼠标和键盘控制仪器的启动、运行、结束,完成被测信号的数据采集、信号分析、谱图显示、数据存储回放及输出。 二、LabVIEW功能组成 图1.1 LabVIEW功能组成 三、LabVIEW开发流程 为项目建立文件夹,把相关的源程序和头文件等都保存到此文件夹。 1、启动LabVIEW 首先双击桌面LabVIEW图标,启动LabVIEW。 图1.2 LabVIEW启动界面 2、建立VI或工程 单击文件菜单,在下拉菜单选中新建VI或新建工程选项。 3、保存工程 单击文件菜单,在下拉菜单选中保存全部选项。

labview实验报告

实验报告 课程名称虚拟仪器技术分析与设计 专业测控技术与仪器 班级1301 学号20 姓名郭鹏 实验一 LabVIEW虚拟温度检测系统 一、实验目的 1.了解LabVIEW的编程环境。

2.掌握LabVIEW的基本操作方法,并编制简单的程序。 3.学习建立子程序的过程 二、实验内容 1.建立一个测量温度的VI。 a.实验步骤 1)选择File?New,打开一个新的前面板窗口。 2)从Controls?Numeric中选择Tank放到前面板中。 3)从“结构”里选择一个for循环,用一个随机数乘与100输出到温度计 b.实验结果 前面板图: 程序框图: 三、实验总结 1.总结VI基本编程的快捷操作。 答:显示程序框图或前面板ctrl+E 框图中,对象的移动:shift+鼠标选择移动;对象的复制:ctrl+鼠标选择移动; 对象的删除:鼠标选择,按<退格>;前面板与框图并排:ctrl+T 工具(Tools)模板:在前面板或框图中按住键并单击鼠标右键。 控件(Controls)模板:在前面板激活状态,在前面板空白区单击右键。 函数(Functions)模板:在框图激活状态,在框图空白区单击右键。 消除所有断线:ctrl+B ;实时帮助:快捷键:ctrl+H 2.简述VI程序有什么构成,其各部分的功能是什么。 答:主要有:输入控件、显示控件、程序结构、函数控件、连线 输入控件:完成实时对变量的外界修改,即数据源 显示控件:完成输出显示数据、图形等。显示仪器分析结果 程序结构:用外方框表示程序的执行顺序、总体上把握程序的执行控制。 函数控件:构成程序的主要部分,完成对数据的采集、分析直至输出功能。 连线:用线的方式显示数据流,完成上述结构之间的关系构建。 3.思考:在前面板和框图程序中,如何区分控制器和指示器。 答:在前面板中,控制器用以外部输入数据,因此输入框为白色表示可主动输入。而显示器只有显示功能,用于被动输出虚拟仪器分析结果,数据框显示灰色,不能用于外部输入。 在程序框图中。控制器端子在右侧,用于连接数据输出线。显示器端子在左侧,用于连接数 据输入线。可以右键将显示图标勾掉,此时两种元件外观也不同。 4.心得体会及其它。 答:实验很简单,没吸引力——首先提下建议。Labview是一种图形编程软件。上手很快,但达到一定程度后,发现没有课本便很难取得进步。原因是,个人觉得labview最重要的是对程序编程结构的深入体会和各函数控件功能的充分掌握。前者可以通过看范例理解加深。

虚拟仪器实验指导书(doc 41页)

虚拟仪器实验指导书(doc 41页)

虚拟仪器技术实验指导

深圳大学测控技术与仪器 目录 实验一 LabVIEW编程环境与基本操作实验 (1) 实验二 LabVIEW编程的结构实验1 (7) 实验三LabVIEW编程的图形图表、数组与簇 (16) 实验四 LabVIEW编程的数据采集实验 (20) 实验五 NI ELVIS环境 (28) 实验六 RC 瞬态电路和数字温度计设计 (35)

实验一LabVIEW编程环境与基本操作实验 一、实验目的 1.了解LabVIEW的编程环境。 2.掌握LabVIEW的基本操作方法,并编制简单的程序。 3.学习建立子程序的过程和调用子程序的方法 二、实验原理 1.虚拟仪器 虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI)是基于计算机的软硬件测试平台。虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统,且功能灵活,很容易构建,所以应用面极为广泛。20世纪80年代,随着计算机技术的发展,个人电脑可以带有多个扩展槽,就出现了插在计算机里的数据采集卡。它可以进行一些简单的数据采集,数据的后处理由计算机软件完成,这就是虚拟仪器技术的雏形。1986年,美国National Instruments公司(简称NI公司)提出了“软件

即仪器”的口号,推出了NI-LabVIEW 开发和运行程序平台,以直观的流程图编程风格为特点,开启了虚拟仪器的先河。 2.LabVIEW LabVIEW (Laboratory Virtual instrument Engineering )是一种图形化的编程语言,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 、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流程图。 (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。 控制对象(输入) 显示对象 (输出)

虚拟仪器实验3

实验三程序结构 1.用两种方式求连续生成的10个随机数的最小值。答: 程序框图显示结果 方法1 方法2 2.产生100个随机数,求其中的最大值,最小值和这100个数的平均值。 答: 程序框图显示结果3.分析下列两个程序的不同: 答:第一个循环开始前读入数据,如3,之后产生100个15显示,循环过程中改变滑钮值对循环无影响;第二个循环过程中可随时改变,且在循环结束后输出波形。

4.分别利用for循环的移位寄存功能和反馈节点两种方法求0+5+10+15…+45+50的值(等差数列的和)。 答: 位移寄存器法 反馈节点法结果显示 5.用while循环结构产生随机数,画出当前随机数的波形以及当前值和前一次随机数的平均值的波形。 答: 程序框图波形显示图 6.创建一个VI,实现对按钮状态的指示和按钮“按下”持续时间简单计算功能,按下按钮时,对应的指示灯亮,对应的数字量显示控件中开始计时。松开

按钮时,指示灯灭,计时停止。 答: 程序框图显示结果 7.温度报警程序,当温度值大于30则报警,小于-25则退出运行状态。 答: 程序框图显示结果 8.建立一个布尔按钮以及一个字符串显示控件,要求当按钮被按下时,显示“按钮被按下”,当按钮被松开时,显示“按钮被松开”。 答: 程序框图显示结果 9.建立一个枚举控件,其内容为张三,李四,王五三位先生,要求当枚举控件显示“张三”时,输出“张三在这里”;同理,当枚举控件显示“李四”,“王五”时输出“李四在这里”和“王五在这里”。 答:

程序框图结果显示 10.设计一评分程序,输入不同的分数会得到不同的评论,分数小于60,“警告”指示灯会亮起来,同时显示字符串“你没有通过测试!”;分数在60~99之间,“通过”指示灯会亮起来,同时显示字符串“你测试通过了!”;分数为100,“恭喜”指示灯会亮起来,同时显示字符串“你是第一名!”;如果输入为0~100以外的数字,会有错误提示,同时显示字符串“错误!”。 答: 程序框图

虚拟仪器在物理实验中的应用 实验报告

实验二十九虚拟仪器在物理实验中的应用 物理学院130061311 二下六组3号 2015.4.9 一.实验目的 1.了解虚拟仪器的概念 2.了解图形化编程语言LabVIEW,学习简单的LabVIEW编程 3.完成伏安法测电阻的虚拟仪器设计 二.仪器用具 计算机(含操作系统),LabVIEW软件,数据采集卡,电阻箱(用作标准电阻),导线,开关,待测电阻,二极管。 三.实验原理 虚拟仪器的硬件系统由PC机和数据采集卡(DAQ卡)组成.数据采集卡(DAQ卡)包括多路开关、放大器、采样/保持器、习D转换器以及其他有关电路组成.这些部分共同配合完成对信号数据的采集、放大以及模/数转换任务。 本实验中利用接口卡的一个通道为整个测量电路供电,利用两个输人通道分别测量总电压和标准电阻上的电压;利用测量得到的电压数值和标准电阻数值就可以得到电路中的电流以及待测电阻上的电压.在程序控制下,电路电压由OV开始逐渐增加到5V,电压每改变一次测量获得一组电压电流值,最后得到一个数组,经过线性拟合后就可以得到待测电阻值。 测量原理如图: 四.实验内容 1.初步熟悉LabVIEW 整个软件分为前面板和程序框图两部分。 前面板可以加入开关,旋钮各种控件和各种显示元件;在前面板添加的元件相应的子端

和图标会出现在程序框图上,可以在程序框图进实验编辑,另外,在程序框图内还有可控选择的大量函数模块以及各种实现程序的功能,例如循环,数字运算,比较,以及各种公式等。 2.创建一个模拟温度测量程序 前面板:开关(用于控制显示摄氏度/华氏度),温度计,温度值 程序框图:放入Demo V oltage Read 子程序,设计用开关切换摄氏/华氏度的逻辑程序,使温度计和温度值按需显示。 3.用虚拟仪器测量伏安特性 1)编写程序 前面板: 放入一个用于设置设备号的控制数、一个设定标准电阻值的控制数、一个用于设定测量间隔的控制数和一个显示测量电阻值的显示数。放人三个控制字符串,将名字分别改成“供电电压通道”、“测量总电压通道”、“测量电流通道”.分别用于设置输出输人的通道。 放上一个Express XY Graph,将名字改成“电阻的伏安曲线图”,并将纵坐标和横坐标分别改成“电压(V)”和“电流(A); 加人一个二维数组,把名字改成“数据”,用于显示测量的电压和电流。放人一个开关,用于控制程序进程. 程序框图: 设计一个循环程序,让程序不断改变电压,每次改变0.25V测20组电流电压数据,每次改变之后都使程序等待1s后测量,测量20组后循环停止,并画出电阻的伏安特性曲线图,计算出电阻R(斜率)。 2)连接口卡和外部电路 3)运行程序,记录结果,保存并退出 五.思考题 1.虚拟仪器与传统仪器有什么区别 传统仪器:数据显示形式单一,数据处理功能比较简单,不容易按需改装,不能共享数

Labview实验指导书

Labview虚拟仪器实验指 导书 宋爱娟 2009.2

目录 实验一 Labview的认识性实验(2学时) (3) 实验二 Labview的基本操作(2学时) (4) 实验三数据操作实验(2学时) (6) 实验四 labview结构在编程中的应用(4学时) (10) 实验五 labview中字符串、数组、簇的实验(2学时) (16) 实验六图表和图形实验(4学时) (23) 实验七专业测试系统的搭建实验(2学时) (28) 实验八创建子VI(2学时) (32) 实验九人机界面交互设计实验(2学时) (35) 实验十波形编辑及频谱分析实验(3学时) (39) 实验十一救援用LED灯实验(4学时选作) (41)

实验一Labview的认识性实验 一、目的 1、熟悉Labview的基本组件 2、熟悉Labview的前面板、程序框图、快捷和下拉菜单 3、掌握Labview的选项板及在线帮助 二、环境 1、WINDOWS2000环境(将显示属性中的分辨率设置为1024*768) 2、Labview8.6软件 三、内容与步骤: [练习1] 启动Labview,查找Labview示例 步骤: 1.打开文件VibrationAnalysis.vi(c:/ProgramFiles/National Instruments/LabVIEW 8.6/examples/apps/demos.llb) 2.单击按钮Run运行该程序 3.改变采样速率 4.改变采样速度,验证希望速度与实际速度是否一致 [练习2] 熟悉前面板与程序框图的切换及观察程序流的执行过程 1.在练习1的基础上,利用快捷方式将前面板切换到程序框图。 2.单击高亮度显示按钮观察代码的数据流向。 [练习3] 熟练打开运行一个VI 1.练习查找所定VI,另用帮助查找含有FILTER的示例,找到其中的Express Filter.VI程序双击打开 2.运行该程序 3.改变仿真频率、仿真幅度和仿真噪声幅度观察指示器的值与图中值是否一致。 4.观察数据流执行过程 [练习4]练习查找运行 1.将上面程序在框图窗口双击程序框图中的Simulate Signal,将正弦信号改为其他信号之后运行程序。 2.熟练查找其他程序并运行 [练习5] 1.在Labview启动界面中选择新建选项 2.打开空VI或VI模板 3.任意打开VI模板并运行。

LabVIEW虚拟仪器实验报告

1.实验目的: 熟悉LabVIEW软件的基本编程环境。 2.实验内容: 创建一个VI程序,并将此程序保存为子VI。此VI要实现的功能是:当输入发动转速时,经过一定运算过程,输出发动机温度和汽车速度值。 3.实验步骤 (1)启动LabVIEW,创建一个VI。 (2)在前面板中放置一个温度计控件,并修改控件标签名为发动机温度和设置最大值为100。该控件从“控件—经典—经典数值”子选项板中获得。 (3)按同样的方法在前面板中放置一个仪表控件,并修改仪表控件的标签名为汽车速度,标尺刻度范围为0~150。 (4)按同样的方法在前面板中放置一个数值输入控件,并修改控件标签名为发动机转速。 (5)从“窗口”下拉菜单中选择“显示程序窗口”切换到程序框图窗口。 (6)在程序窗口中创建乘法函数,该函数中函数选项板中的“函数—编程—数值”子选项板中选择,并和发动机转速输入控件连线,为乘法函数创建一个常量,修改为图中所示值。 (7)按同样的方法创建加法函数、平方根函数和除法函数,并按图中所示修改常量值和连好线。 (8)切换至前面板,在发动机转速控件中输入数值,点击运行按钮,运行VI程序。 (9)修改图标为T/V以表示该子VI输出量为发动机温度和汽车速度,并保存为vi.vi。 前面板: 程序框图:

1.实验目的: 熟悉子VI的调用。 2.实验内容: 创建一个VI程序,并在编写程序过程中调用实验一中创建的子VI。此VI要实现的功能是:通过旋钮控件来控件输入的发动机转速值,中间调用实验一中创建的子VI作为计算过程,从子VI输出的值分别输出至不同的数值显示发动机的温度以及当前汽车速度,同时判断当汽车速度超过100时,系统将产生蜂鸣声,报警提示。 3.实验步骤: (1)启动LabVIEW,创建一个VI。 (2)在前面板中创建一个旋钮控件,修改标签名为发动机转速,设置数值范围为0~5000,从旋钮控件中调出一个数字显示控件来同步显示旋钮控件当前值。 (3)在前面板创建两个数值显示控件,并修改标签名为汽车速度和发动机温度。 (4)切换至程序框图窗口。 (5)在程序框图中创建一个大于或等于函数。 (6)在程序框图中调用实验一的子函数,从函数选板中的“函数—选择VI”选在实验一创建的子vi.vi。 (7)在程序框图中创建一个蜂鸣器函数,并按图示连线情况连线。 (8)切换至前面板,在发动机转速中输入数值,点击运行按钮运行。 前面板: 程序框图:

本科毕业设计---基于labview的自动测试系统实验平台

编号: 毕业设计说明书 题目:基于LabVIEW的自动测试系统 实验平台 院(系):电子工程与自动化学院 专业:测控技术与仪器 学生姓名:彭彪 学号:0600820322 指导教师:殷贤华 职称:讲师 题目类型:理论研究√实验研究工程设计工程技术研究软件开发 2010年5月14日

随着科学技术的发展,对电子测量与仪器的要求越来越高。自动测试系统孕育而生,发展非常迅速。“自动测试系统课程”是测控技术与仪器专业的主干课程,自动测试系统实验包括自动测试系统软件开发和组建,这对理论学习非常重要。开发基于局域网的自动测试系统实验平台,终端共享实验设备,节约实验成本,提高实验效率。 根据自动测试系统课程的实验项目的需要,在对图形化软件开发工具LabVIEW以及用VISA为底层工具开发的虚拟仪器驱动程序进行深入研究的基础上,设计了基于LabVIEW的自动测试系统实验平台。它由硬件系统和测试软件组成,硬件系统由计算机、网关、GPIB仪器、VXI机箱及仪器模块和多功能实验板组成,测试软件包括虚拟任意波形发生器、虚拟示波器、虚拟万用表以及各实验项目测试程序。多功能实验板作为测试对象,可以根据各个实验项目的不同要求灵活设置。该实验平台可以完成对交直流电压电流信号、电阻、幅值、频率、周期、相位等基本参量的测量,满足自动测试系统实验项目的要求。通过测试验证,达到了预期设计目标,可以应用到自动测试系统实验当中。 关键词:仪器驱动程序;虚拟仪器;实验平台

With the development of science and technology, the requirements of Electronic Measurement and Instruments is been more and more important, thus the Automatic Test System is emerged and is developing rapidly. Automatic Test System(ATS)is the main course in the major of measurement&control technology and instrumentation. The experiment of ATS includes software development&formation and is of great importance to theoretical study. The ATS experimental platform is based on Local area network, which makes equipments be shared in the terminal. In addition, the ATS experimental platform also saves the experiment cost as well as improves the efficiency. To meet the needs of the experiment item of A TS,the ATS experimental platform is designed,based on the study of LabVIEW which is a kind of graphical tools and virtual instrument driver which is developed by VISA. It consists of hardware system and test software. The hardware system includes computer, gateway, GPIB instruments, VXI box & module and multi-functional Panel. The test software consists of virtual profile generator, virtual oscilloscope, virtual multimeter and some lab tests programs. As the tested objects, the multi-functional experimental board can be seted flexibly on the basis of different requirements. This platform accomplish measurements of AC or DC voltage, resistance, amplitude, frequency, cycle, phase and other basic parameters as well as experiment item. The test results show that it achieve the expected goals and can be applied to the Automatic Test System experiment. Key words:Instrument Driver ; Virtual Instrument ; Experimental Platform

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