基于LabVIEW虚拟示波器设计(word文档)

本科毕业论文（设计）题目基于LabVIEW的虚拟示波器设计基于LabVIEW的虚拟示波器设计摘要虚拟仪器技术发展很快，以美国国家仪器公司为代表的一批厂商已经在市场上推出了基于虚拟仪器技术而设计的商品化仪器产品。

在美国虚拟仪器系统及其图形编程语言，已作为各大学理工科学生的一门必修课。

虚拟仪器发展至今已经算是比较成熟，和传统仪器相比有明显的优势虚拟仪器技术拥有强大的模块化硬件和高效灵活的软件使其能完成各类测试、测量和自动化的应用，极大的提高了产品开发和生产效率。

本次虚拟示波器设计软件是基于美国NI公司的LabVIEW。

LabVIEW在是在计算机上进行数据采集、数据分析处理。

实现虚拟示波器的功能主要有从外界采样模拟信号，转化为相应的数字信号，在计算机上实现波形的显示，并能够进行简单的波形处理，可以显示波形的最大值、最小值、平均值，并能够根据需要放大波形的倍数，最后进行调试完成。

关键词：LabVIEW 虚拟仪器虚拟示波器Design of Oscillogrape based on LabVIEWXing Long Directed by Jia Sumei[Lecturer]ABSTRACTVirtual instrument technology is developing rapidly now,national instruments as a representative of a number of manufacturers have been launched in the market based on virtual instrument technology and design instrument the commercialization of the products.Virtual instrument system in the United States and its graphical programming language,has been as a required course for the university of science and engineering students.Since the virtual instrument development is very mature, and has obvious advantage in comparison to traditional instruments virtual instrument technology has a strong modular hardware and highly efficient and flexible software can make it do all kinds of test, measurement and automation applications, greatly improve the efficiency of product development and production.The virtual oscilloscope design software is based on the NI company LabVIEW. LabVIEW is in on the computer for data acquisition, data analysis and processing. Realize the function of the virtual oscilloscope mainly include sampling analog signals from the outsideworld, into the corresponding digital signal, realizes the waveform display on the computer, and able to perform simple waveform processing, can display the waveform of maximum, minimum, average, and can according to need to amplify multiples of waveform, the final debugging.KEY WORDS：LabVIEW Virtual instrument Virtual oscilloscope目录1 绪论 (3)2 虚拟仪器的概述 (4)2.1 虚拟仪器的基本概念 (4)2.1.1 虚拟仪器的产生 (4)2.1.2 虚拟仪器的概念 (5)2.1.3 虚拟仪器的结构 (5)2.1.4 虚拟仪器的特点 (6)2.2 虚拟仪器发展现状 (6)2.2.1 虚拟仪器的现状 (6)2.2.2 虚拟仪器的发展趋势 (7)2.3 LabVIEW图形化编程语言 (7)2.3.1 什么是LabVIEW (7)2.3.2 LabVIEW的特点 (8)3 虚拟示波器的原理 (9)3.1 数字示波器 (9)3.2 虚拟示波器 (10)4 虚拟示波器的总体设计 (10)4.1 虚拟示波器的设计方案 (10)4.2 虚拟示波器的主要功能 (12)5 虚拟示波器的软件设计 (13)5.1 虚拟示波器的波形显示 (13)5.2 虚拟示波器的其功能 (16)5.2.1 虚拟示波器的存储和读取 (16)5.2.2 虚拟示波器参数测量显示 (19)5.2.3 虚拟示波器应用程序文件生成 (20)5.2.4 虚拟示波器其他子程序 (21)6 结论 (23)参考文献 (25)致 (27)1 绪论测量仪器发展至今，大体发展可分为四个时期，即模拟仪器、分立式元件仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。

摘要由于电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术和仪器领域中的应用，新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断出现。

电子测量仪器的功能和作用已经发生质的变化。

在先进的测控系统中，不仅希望设备能够单独进行测试，还希望他们之间能够互相通信，构成测试系统，甚至是测试网络系统，实现信息共享，以便对众多的被测信号进行对比、综合和自动分析、从而得出准确的判断。

这是电子行业本身给测试设备提出的要求，传统的测试仪器在此方面受到很大的限制。

由于上述原因，并且随着电子技术和计算机技术的快速发展以及价格不断下降，改变了传统的电子技术设计观念，使原来部由硬件完成的功能，现在能由软件实现。

例如仪器面板和数字滤波等，实现硬件软件化。

而不少硬件难以实现的功能，例如复杂的信号分析，数据统计和三维图像显示等，在计算机中则较容易实现。

在市场的需求和相关技术支持下，促使了基于个人计算机的测控仪器——虚拟仪器的发展。

虚拟仪器利用计算机强大的处理能力，使得它成为了一种很好的工具，其应用范围也越来越广泛。

与传统仪器相比，虚拟仪器在智能化程度、处理能力和可操作性等方面均具有明显的技术优势。

示波器是在科学研究和工程设计中广泛应用的一种通用仪器。

目前研制一种结构简单、操作方便、生产技术要求不高、费用低的数字示波器是非常必要的。

本文介绍了一种新型的示波器：虚拟数字存储示波器。

虚拟数字存储示波器是虚拟仪器技术的一种具体应用。

该虚拟仪器基于计算机平台，将虚拟仪器硬件和软件紧密结合，实现比传统仪器更强大的功能。

虚拟数字存储示波器系统由数据采集、数据分析和结果输出显示三个主要功能部分组成。

其中，数据分析和结果输出显示完全由计算机软件系统来完成，只有数据采集是在软件的控制下由硬件来完成。

本文主要完成对软件系统的设计。

本文设计的虚拟数字存储示波器的系统工作原理是，对模拟信号进行数据采集后，根据使用者的不同要求由软件对数据进行相应的分析、处理，并在屏幕上显示处理结果。

文献综述 (1)摘要 (3)1 虚拟仪器的概述 (4)2 虚拟示波器与其频谱功能的实现 (4)3 虚拟示波器的具体实现 (5)图3-1 (a)是虚拟示波器的主界面：上半部分是波形显示部分，用于显示采集的波形，下半部分是对波形的频谱分析；(b)是虚拟示波器程序框图界面。

(6) (6)4设计结果分析 (11)文献综述在现代测量领域中，为了对电路功能进行检测，有许多的测量仪器可供使用。

只要电量不随时间变化，借助于仪器来掌握数值大小就足够了。

但是，对于曲线形状、周期或频率以及最大值的附加数据都属于交流量的电路，由于交变量的曲线形状是多种多样的，以至于只有用图像才能充分加以描述。

因此一般的电过程差不多都可以用图像语言来描述，且只有这样才便于理解。

作为这类“电”图像的中介物，示波器在现代电子学中是不可缺少的。

它经常代替一系列单个仪器：电压表、电流表、频率计、相位计等。

由于传统的示波器加工工艺复杂，对制造水平要求高，生产突破有困难，因此价格非常昂贵，容易损坏，且开发和维护的费用高，功能单一，升级成本高，技术更新周期长，对于一般用户很不实用。

随着计算机技术的发展，传统仪器开始向计算机化方向发展。

虚拟仪器是90年代提出的新概念。

虚拟仪器技术的提出与发展，标志着二十一世纪测试与电子测量仪器领域技术发展的一个重要方向。

所谓虚拟仪器,就是在通用的计算机平台上定义和设计仪器的测试功能，使用者操作这台计算机，就像是在使用一台专门设计的电子仪器。

虚拟仪器是一种功能意义上的仪器，是一种具有仪器功能的软硬件组合。

它充分利用计算机技术，在基本硬件支持下，通过调用相应的软件模块来完成数据采集、控制、分析、处理以及结果显示，从而实现各种传统仪器的功能。

本设计便利用虚拟仪器设计一个虚拟示波器并实现它的虚拟频谱分析功能。

摘要虚拟仪器与传统仪器相比具有许多优点：对输入信号的处理和计算可以更加复杂，且处理速度更快；测试结果的表达方式更加丰富多样；可方便地存储和交换测试数据；可通过多种现有的通信标准方便地同外设、网络及其它应用连接；价格低而且可重复利用；功能升级方便，技术更新快(周期1～2年)；将所有的程控仪器的控制信息集成在虚拟仪器的软件模块中，用户无需专门查阅、学习仪器的程控方法与程控指令就可对仪器进行操作；计算机强大的图形用户界面(GUI)增强了仪器的结果显示功能；具有几乎无限的数据记录容量；自动化的测试过程；用户可自定义分析方式和接口；可扩展的工程函数库；自动生成测试运行报告；高品质的打印功能等。

基于LabVIEW的虚拟示波器的设计毕业论文摘要虚拟仪器是现代测量技术和计算机技术相结合的产物，标志着自动测试与电子测试仪器领域技术发展的一个崭新方向．随着信息技术和计算机技术的高速发展，数字信号处理作为一门新兴的学科，其重要性日益在各个领域的应用中体现出来。

本文介绍了利用LabVIEW 图形编程语言进行虚拟仪器开发的方法，设计了一种基于PC机声卡的虚拟示波器，说明了虚拟仪器在现代测试领域中的重要地位以及其广阔的发展前景．从某种意义上说，“软件就是仪器”。

关键词LabVIEW,虚拟仪器，示波器The design of virtual wave displayer based onLabVIEWAbstractVirtual instrument is the produce that merges the computer technology and measurement technique．It stands for a brand new development directory in the field of auto-measurement and electronic measurement。

With the rapid development of information technology and the computer technology, the digital signal processing takes an emerging discipline, its importance displays day by day in each domain application. This article introduces how to develop virtual instruments using graph programming language-LabVIEW ,designs a virtual signal displayer based on PC and explains the important part and wide development prospects of virtual instrument in modern measurement technique field．In a sense, “The software is an instrument”.Keywords LabVIEW, virtual instrument目录第1章绪论 (1)1.1 虚拟仪器的概述 (1)1.1.1 什么是虚拟仪器 (1)1.1.2 虚拟仪器的构成 (2)1.1.3 虚拟仪器的优点 (3)1.1.4 虚拟仪器的发展现状 (4)1.1.5 虚拟仪器的发展趋势 (4)1.2 图形化编程语言LabVIEW (5)1.2.1 什么是LabVIEW (5)1.2.2 LabVIEW的主要特点 (5)1.2.3 LabVIEW调试与运行 (6)第2章示波器的原理 (7)2.1 模拟示波器 (7)2.1.1 示波器的基本结构 (7)2.1.2 示波器的扫描原理 (9)2.2 数字示波器 (9)2.2.1 数字示波器的基本原理 (10)2.2.2 数字示波器的特点 (11)2.3 虚拟示波器 (12)第3章系统的硬件设计 (14)3.1 声卡 (14)3.1.1 声卡的工作原理 (14)3.1.2 声卡的基本结构 (14)3.2 硬件设置 (16)3.2.1 实验中声卡的参数设置 (16)3.2.2 虚拟示波器中声卡的连接方式 (16)3.3 前置运算电路 (16)第4章系统的软件设计 (18)4.1 虚拟示波器工作流程图 (18)4.2 数据采集模块 (18)4.3 频谱分析模块 (22)4.4 数据测量和显示模块 (23)第5章系统调试与程序显示 (25)5.1 虚拟示波器性能 (25)5.1.1 程序设计思路.................................................. 错误！未定义书签。

基于LABVIEW的虚拟示波器的设计概述示波器是一种用于测量和监测电信号的设备，它可以以图形方式显示信号的波形，也可以提供一些基本的测量功能，如测量信号的幅值、频率和相位等。

虚拟示波器是一种基于软件的示波器，通过计算机和特定的软件来实现测量和显示信号波形的功能。

本文将介绍基于LABVIEW开发的虚拟示波器的设计方案。

设计要求1.实时显示信号波形：虚拟示波器需要能够实时获取信号并以图形方式显示信号的波形。

2.支持多通道测量：虚拟示波器需要支持多通道测量，使用户可以同时监测多个信号波形。

3.提供基本的测量功能：虚拟示波器需要提供一些基本的测量功能，如测量信号的幅值、频率和相位等。

4.具备信号触发功能：虚拟示波器需要具备信号触发功能，使用户可以通过设置触发条件来捕捉特定的信号波形。

设计方案1.界面设计：虚拟示波器的界面应具备直观性和易用性，用户能够方便地进行操作。

界面可以包括波形显示区域、通道选择区域、测量功能区域和触发设置区域等。

2.数据采集和处理：虚拟示波器需要通过数据采集卡或其他的信号输入设备来获取信号，并通过LABVIEW提供的数据处理功能进行处理和分析。

3.实时波形显示：获取到的信号数据可以通过LABVIEW的图形绘制功能进行实时显示。

可以使用波形图控件或曲线图控件来显示不同通道的信号波形，并使用不同的颜色进行区分。

4.多通道测量：用户可以通过界面上的通道选择区域选择要监测的通道数，虚拟示波器会自动获取相应的信号并进行测量和显示。

5.测量功能：通过使用LABVIEW提供的测量VI，可以实现对信号的幅值、频率和相位等进行测量。

这些测量结果可以显示在界面的测量功能区域，方便用户进行查看和比较。

6.信号触发：用户可以通过界面上的触发设置区域设置触发条件，如触发电平、触发边沿和触发延迟等。

当信号满足触发条件时，虚拟示波器会捕捉到相关的信号波形并进行显示。

7.数据保存和导出：虚拟示波器可以支持将获取到的信号数据保存到文件中，以便用户进行后续的分析和处理。

毕业论文（设计）课题基于LABVIEW虚拟示波器的设计学生袁敏院部电气工程学院专业班级11电子信息工程（2）班指导教师陶沙二○一五年五月目录插图清单....................................................................................................................................摘要....................................................................................................... 错误！未定义书Abstract .....................................................................................................................................第一章绪论................................................................................................. 错误！未定义书1.1虚拟仪器的起源和结构 ............................................................... 错误！未定义书1.2虚拟仪器技术的四大优势 ........................................................... 错误！未定义书1.3虚拟仪器的现状及发展方向 ....................................................... 错误！未定义书1.4本论文的主要工作 ....................................................................... 错误！未定义书第二章LabVIEW ....................................................................................... 错误！未定义书2.1LabVIEW的概念.......................................................................... 错误！未定义书2.1.1 LabVIEW创建虚拟仪器 ................................................... 错误！未定义书2.2 labview的模板 ............................................................................. 错误！未定义书2.2.1工具选板 ........................................................................... 错误！未定义书2.2.2控件选板（Control Palette） ..................................... 错误！未定义书2.2.3函数选板(Functions Palette) ..................................... 错误！未定义书第三章系统硬件设计 ................................................................................ 错误！未定义书3.1数据采集与仪器控制 ................................................................... 错误！未定义书3.2虚拟仪器.....................................................................................................................3.2.1选择合适的总线 ............................................................................................第四章虚拟示波器软件设计 .................................................................................................4.1系统总体构成 ............................................................................................................4.2滤波器模块..................................................................................................................4.3存储与回放模块 ........................................................................................................4.4频谱分析模块..............................................................................................................4.5参数测量模块 ............................................................................................................第五章虚拟示波器的调试 .....................................................................................................5.1波形显示.....................................................................................................................5.2频谱分析.....................................................................................................................5.3参数测量.....................................................................................................................第六章结论和展望..................................................................................................................参考文献....................................................................................................................................致谢：........................................................................................................................................插图清单图2-1 工具图 .............................................................................................. 错误！未定义书图2-2 工具选板的功能图 ......................................................................... 错误！未定义书图2-3 新式功能选板图 .............................................................................. 错误！未定义书图2-4 控件各个子模板图 .......................................................................... 错误！未定义书图2-5 函数选板框图 .................................................................................. 错误！未定义书图2-6 编程的功能框图 .............................................................................. 错误！未定义书图3-1 传感器图 .......................................................................................................................图3-2 选择合适仪器图 ...........................................................................................................图4-1 系统总体流程图 ...........................................................................................................图4-2 系统总体前面板 ...........................................................................................................图4-3 系统总体程序框图 .......................................................................................................图4-4 滤波器前面板 ...............................................................................................................图4-5 滤波器程序框图 ...........................................................................................................图4-6 存储和回放模块前面板 ...............................................................................................图4-7a 存储和回放模块程序框图 .........................................................................................图4-7a 存储和回放模块程序框图 .........................................................................................图4-8 频谱分析模块程序框图 ...............................................................................................图4-9 频谱分析模块前面板 ...................................................................................................图4-10 参数模块前面板 .........................................................................................................图4-10 参数测量程序框图 .....................................................................................................图5-1 波形显示结果 ...............................................................................................................图5-2 频谱分析结果显示 .......................................................................................................图5-3 均方根分析结果 ...........................................................................................................图5-4 相位分析 .......................................................................................................................图5-5 全局结果的分析 ...........................................................................................................基于LabVIEW的虚拟示波器的设计摘要由于实验室大多驱动仪器硬件大多都是国外进口，不但前期的花费大，而且后期的维护、升级的使用也会花费大量的人力财力。

基于LABVIEW的虚拟示波器设计虚拟仪器是一种使用软件模拟实际仪器功能的工具。

在近年来，随着计算机技术的快速发展，虚拟仪器在各种测量和控制领域的应用越来越广泛。

针对示波器这一重要的测试仪器，本文将介绍如何使用LABVIEW软件设计一个基于LABVIEW的虚拟示波器。

LABVIEW是一款由National Instruments公司开发的图形化编程环境，用于进行数据采集、仪器控制和数据分析等工作。

通过使用LABVIEW，可以轻松地实现各种虚拟仪器的设计和开发。

虚拟示波器是一种具有示波器功能的软件程序，通过采集和显示信号波形，用于检测和分析电路中的信号。

在进行虚拟示波器设计时，需要考虑以下几个关键因素：1. 数据采集：虚拟示波器需要能够采集外部信号并进行处理。

可以使用LABVIEW提供的数据采集模块，例如DAQmx模块，来实现数据的采集和处理功能。

2. 数据显示：虚拟示波器需要能够将采集到的数据以波形的形式显示出来。

LABVIEW提供了丰富的图形化控件，可以轻松实现波形显示功能。

通过使用Waveform Chart或Graph控件，可以将采集到的数据实时显示。

3. 触发功能：示波器通常具有触发功能，用于稳定地观察特定事件。

在虚拟示波器设计中，可以利用LABVIEW提供的Trigger模块来实现触发功能。

通过设定触发条件，可以实现稳定的波形观察。

4.配置选项：虚拟示波器需要提供一些常用的配置选项，例如时间和电压的刻度设置，波形颜色和线型的选择等。

可以使用LABVIEW提供的控件，例如数字输入框和下拉菜单，来实现这些配置选项。

基于以上几个关键因素，下面我们将详细介绍基于LABVIEW的虚拟示波器设计的具体步骤：步骤1：设置数据采集通道。

通过使用DAQmx模块，选择需要采集的数据通道，例如模拟输入通道或数字输入通道。

步骤2：创建界面。

使用LABVIEW的图形化工具，创建一个用户界面，包括波形显示区、触发设置区和配置选项区。

基于LABVIEW的虚拟示波器设计引言：虚拟示波器是一种基于计算机软件来模拟实际示波器的一种设备。

它可以通过计算机屏幕上的波形显示来查看和分析电子电路中的信号。

虚拟示波器可以用于教学、研究和工程应用中。

本文将介绍基于LABVIEW的虚拟示波器的设计。

设计目标：本设计的目标是基于LABVIEW软件实现一个功能完善的虚拟示波器，具有以下主要功能和特点：1.实时显示输入信号的波形；2.具有信号的峰值、频率、相位等测量功能；3.具有波形触发功能，可以根据用户设定的触发条件对波形进行触发和捕获；4.支持多通道输入信号，可以同时显示多个通道的波形；5.具有数据保存和导出功能，可以保存波形数据并导出为文件；6.友好的用户界面，方便用户使用和操作。

设计过程：1.硬件连接：将输入信号通过适当的硬件接口连接到计算机，如USB或者GPIB接口。

2.创建虚拟示波器界面：使用LABVIEW软件创建一个用户界面，包括波形显示区域、测量区域、触发条件设置区域等。

用户界面应该简洁明了，易于操作。

3.添加波形显示：在用户界面的波形显示区域添加一个波形显示图表，用于实时显示输入信号的波形。

可以设置波形显示的参数，如横轴和纵轴的标尺范围、触发模式等。

4.添加测量功能：在用户界面的测量区域添加测量功能模块，可以实时测量输入信号的峰值、频率、相位等参数。

可以根据需要添加更多的测量功能。

5.添加触发功能：在用户界面的触发设置区域添加触发条件设置模块，可以设置触发条件，如触发电平、触发沿等。

当输入信号满足触发条件时，将触发波形的捕获和显示。

6.多通道支持：如果需要支持多个通道的输入信号，可以在用户界面中添加多个波形显示图表，每个图表对应一个通道的输入信号。

7.数据保存和导出：添加数据保存和导出功能，可以保存波形数据并导出为文件，以便后续分析和处理。

8.测试和调试：对设计的虚拟示波器进行测试和调试，确保各项功能正常工作。

结果展示：通过LABVIEW软件的虚拟示波器设计，可以实时显示输入信号的波形，并进行各种测量和触发操作。

基于LabVIEW 的虚拟示波器设计的虚拟示波器设计- I - 基于LabVIEW 的虚拟示波器设计摘 要虚拟示波器就是虚拟仪器技术（NI NI）利用高性能的模块化硬件，结合）利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。

灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。

这也正是NI 近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。

虚拟仪器的突出特点之一在于在很大程度上用系统软件的升级替代了仪器设备硬件的更换设备硬件的更换,,这将节省大量的资金投入这将节省大量的资金投入,,代表了仪器仪表技术的发展方向。

能够与计算机技术结合，将计算机资源与仪器硬件，数字信号处理技术与不同功能的软件模块结合，组成不同的仪器功能。

如今的软件模块结合，组成不同的仪器功能。

如今,,虚拟仪器已在超大规模集成电路测试、模拟测试、模拟//数字电路测试、现代家用电器测试、电子元件、电力电子器件测试以及军事、航天、生物医学、工厂测试、电工技术等领域的可移动式现场测试工作中得到应用。

任何基于虚拟仪器技术的设备仍然需要利用数据采集卡实现数据的采集工作的采集工作,,以供系统进行进一步的分析处理。

以供系统进行进一步的分析处理。

虚拟示波器的出现改变了原有示波器的整体设计思路，，用软件代替了硬件。

将传统仪器由硬件实现的数据分析与显示功能，改由功能强大的计算机及其显示器来完成，使工程技术人员可以用一部笔记本电脑到现场就可以轻松完成信号的采集、处理及频谱分析和波形分析。

采集、处理及频谱分析和波形分析。

关键字：LabVIEW ，虚拟仪器，虚拟示波器AbstractVirtual oscilloscope Virtual Instrument Technology ( NI ) using a high performance modular hardware, combined with efficient and flexible software to complete a variety of test, measurement and automation applications. A flexible and efficient software can help you create a fully customizable user interface, modular hardware can provide a full range of system integration, software and hardware platform can meet the standard of synchronization and timing applications. This is the NI nearly 30years always lead the test and measurement industry development trend of the reason. At the same time only with efficient software, modular I / O hardware and software and hardware platform for the integration of the three major components, in order to give full play to the virtual instrument technology of high performance, scalability, less development time, as well as excellent integration of these four advantages.Virtual instrument is one of the prominent characteristics is to a large extent with system software upgrade replacement equipment hardware replacement, it will save a lot of capital investment, on behalf of the instrument technology development direction. Now, virtual instrument has been in very large scale integrated circuit testing, analog / digital circuit testing, modern test household appliances, electronic components, power electronic device test as well as military, aerospace, biomedical, factory testing, electrical technology in the field of mobile site testing application. Based on virtual instrument technology equipment still requires the use of a data acquisition card data collection work, for further analysis and processing system.Keywords: LabVIEW，Virtual instrument，Virtual oscilloscope目录摘 要 (I)Abstract ................................................................................................................................................................................................................................................................................................. II II 目录 . (III)第1章 虚拟仪器技术 (1)1.1虚拟仪器的概念 (1)1.2虚拟仪器的构成和特点 (1)1.3虚拟仪器研究背景和发展趋势 (2)1.4虚拟仪器在各个领域的应用 (2)第2章 LabVIEW (4)2.1 LabVIEW的概述的概述 (4)2.2 LabVIEW的基本构成 (4)2.3 LabVIEW的软件设计基本原理 (5)2.4 LabVIEW的运行和调试的运行和调试 (5)2.4.1 LabVIEW的运行 (5)2.4.2 LabVIEW的调试 (6)第3章 虚拟示波器的设计 (7)3.1示波器的基本功能介绍 (7)3.2虚拟示波器的控制系统要求 (7)3.3虚拟示波器的设计步骤 (8)第4章 虚拟示波器测试 (16)4.1虚拟示波器的测试方法 (16)4.1.1 频率不变，幅值改变时的频谱测试分析 (16)4.1.2 幅值保持不变，频率改变时的频谱测试分析 (17)4.1.3 改变触发控制的频谱测试改变触发控制的频谱测试 (19)4.2 结论 (20)结论第5章 总结与展望 (21)参考文献 (22)致 谢 (23)第1章 虚拟仪器技术1.1虚拟仪器的概念 虚拟仪器是微电子领域与计算机技术的飞速发展及测量技术与计算机深层次相结合的一种革命性的产物。

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AbstractAlong with the computer technology and software technology is developing rapidly, and the electronic computer in real-time data analysis and processing, storage, show， the advantages of the compared with traditional instruments is more and more obvious. Meanwhile, along with the computer cost-effective rising, the price of traditional instruments, plus high and long-term single function of traditional instruments, development virtual instrument has become an irreversible historical trend. The United States in this kind of environment in NI, pioneered the research and development of virtual instrument, he launched a Labview software development platform.This topic on the concept of virtual instrument, the structure, the development trend for the correlation analysis. Introduces and signal processing related basic knowledge, mainly Fourier transformation. Virtual instrument mainly by the hardware and software two parts. In this paper the hardware that virtual oscilloscope data acquisition card of initial slightly, and discusses its software as part of a deep analysis. Virtual oscilloscope software is divided into several relatively independent modules, such as spectrum analysis module, storage module, display module, filter modules etc.Key words: virtual instrument；virtual oscilloscope；Spectrum analysis；data collection目录摘要............................................... 错误！未定义书签。

基于LABVIEW的虚拟示波器的设计虚拟示波器是一种基于计算机软件实现的示波器，可以通过图形界面显示电压随时间变化的波形。

基于LABVIEW的虚拟示波器，可以利用LABVIEW提供的丰富的图形化编程工具和硬件接口，实现更多功能和灵活性。

设计虚拟示波器的关键是收集、处理和显示波形数据。

基于LABVIEW的虚拟示波器可以通过各种数据采集设备（例如模拟输入IO卡或者USB采集设备）连接到电路中并接收电压信号。

这些设备通常提供了多个输入通道，可以同时采集多个信号。

LABVIEW的硬件接口模块可以帮助用户方便地与这些设备进行交互。

数据采集完成后，虚拟示波器需要将采集到的数据进行处理和显示。

在LABVIEW中，可以使用信号处理的工具包，对采集的数据进行滤波、傅里叶变换等处理，以便更好地展示电压信号的特征。

通过使用LABVIEW的图形显示工具，可以将处理后的数据以波形的形式进行直观的观察。

虚拟示波器不仅仅可以显示波形数据，还可以提供其他功能，例如自动测量、功率谱分析、频率响应等。

通过LabVIEW的功能模块，可以方便地实现这些功能。

例如，可以使用自动测量模块来自动计算波形的最大值、最小值、平均值等指标。

也可以使用频谱分析模块对波形进行频率分析，显示不同频率的成分。

除了显示波形数据和提供其他功能，虚拟示波器还可以提供一些调试和分析工具，以帮助用户更好地理解电路中的问题。

通过在LABVIEW界面中增加控件，用户可以实现诸如光标测量、自动触发等功能。

还可以通过在界面中增加控制按钮，实现波形的暂停、回放等功能，以便用户更好地分析和调试电路。

虚拟示波器的设计需要考虑用户的需求和易用性。

LABVIEW提供了丰富的图形化编程工具和灵活的界面设计功能，可以根据用户的需求进行定制。

同时，LABVIEW还支持导出数据到其他格式，如Excel或者MATLAB，方便用户进行深入的数据分析和处理。

在设计虚拟示波器时，还需考虑性能和稳定性问题。

虚拟仪器课程设计报告题目：双通道虚拟示波器姓名：杨玉志学号： 1067106202班级：10自动化 2 班指导教师：肖俊生目录一、引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3二、设计要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3三、设计思路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3四、设计过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 31、双通道虚拟示波器前面板的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 （1）波形图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 （2）确定（开始）、停止和退出按钮及其属性设置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 （3）X（时间）、Y （幅值）轴调整旋钮及其属性设置⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6（4）水平指针滑动杆（通道选择）及其属性设置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 7 (5)前面板的整体设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯82、双通道虚拟示波器程序框图的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 （1）系统开始、停止和退出运行模块的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 8(2)信号的采集和读取模块的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9(3)通道选择模块的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9(4)示波器显示时间和幅值调节模块设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9(5)示波器程序框图的整体设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 10五、测量结果显示⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 10六、心得体会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 11基于 LabVIEW2013的双通道虚拟示波器设计一、引言虚拟仪器 ( VI-Virtual Instrument ) 是指通过应用程序将通用计算机与功能化硬件结合起来，用户可通过友好的图形界面操纵计算机，就像在操纵自己定义，自己设计的单个仪器一样，从而完成对被测量的采集、处理、分析、判定、显示、数据存储等。

在这种仪器系统中，各种复杂测试功能、数据分析和结果显示都完全由计算机软件完成，在很多方面较传统仪器有无比巨大的优点，如使用灵活方便、测试功能丰富、价格低廉、一机多用等，这些使得虚拟仪器成为未来电子测量仪器发展的主要方向之一。

第一章：绪论作者：马赫（版权所有，翻版必究）1．1 虚拟仪器概述1．1．1 虚拟仪器的产生虚拟仪器技术是现在计算机系统和仪器系统相结合的产物，是当今计算机辅助测试领域的一项重要技术。

它推动着传统仪器朝着数字化，智能化，模块化，网络化的方向发展。

电子测量仪器发展至今，大体上可以分为四代：模拟仪器、数字化仪器、智能一起和虚拟仪器。

第一代模拟仪器，这类仪器在某些实验室里还能看到，它是以电磁感应基本定律为基础的指针式仪器，如指针式万用表、晶体管电压表、指针式电流表等。

第二代数字化仪器，这类仪器现在相当普遍，这类仪器将模拟信号的测量值转化为数字信号，并以数字方式输出最终结果，适用于快速响应和较高准确度的测量，如数字万用表、数字频率计等。

第三代智能仪器，这类仪器内置微处理器，可以进行自动测试和数据处理功能，可能代替部分脑力老公，习惯上称为智能仪器。

它的功能模块全部都是以硬件或固定软件的形式存在，无论是开发还是应用，都缺乏灵活性。

第四代虚拟仪器，它是现在计算机软件技术、通信技术和测试技术高速发展孕育出的一项革命性技术，其导致了传统仪器的结构、概念和设计观点都发生了巨大的变革，它的出现使得人类的测试技术进入了一个新的发展纪元。

虚拟仪器（Virtual Instruments.简称VI）的概念，是美国国家仪器公司（National Instruments Corp.简称NI）于1986年提出的。

NI公司同时也提出了“软件即仪器”的口号，彻底打破了传统仪器只能由厂家定义，用户无法改变的局面，从而引起了仪器和自动化工业的一场革命。

随着现在硬件和软件技术的飞速发展，仪器的智能化和虚拟化成为各级实验室以及研究机构发展的方向。

虚拟仪器，它既具有传统仪器的功能，又有别于其他传统仪器。

它能够充分利用和发挥现有计算机的先进技术，使仪器的测试和测量及自动化工业的系统测试和监控变得异常方便和快捷。

1．1．2 虚拟仪器的概念虚拟仪器是指通过应用程序将计算机、软件的功能模块和仪器硬件结合起来，用户可以通过友好的图形界面（通常叫做虚拟前面板，简称前面板）来操作这台计算机就像在操作自己定义、自己设计的一台个人仪器一样，从而完成对被测信号的采集、分析、判断、显示、数字存储等。