基于OpenGVS的虚拟仪表实现
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基于LabView的虚拟小功率计实现方法刘德江【摘要】利用LabView软件设计了一种虚拟小功率计平台.介绍了功率计的实现步骤和设计难点,并给出实际测试结果.本平台在实际应用中得到了较好的效果.【期刊名称】《中国现代教育装备》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】4页(P54-57)【关键词】虚拟仪器;LabView;小功率计【作者】刘德江【作者单位】91917部队,北京,100841【正文语种】中文自20世纪90年代以来,在计算机技术的推动下,以虚拟仪器为标志的通用化、智能化和网络化测量仪器及测试系统得到了迅猛发展。
以图形化软件编程方法和集成开发环境为标志的虚拟仪器开发环境是虚拟仪器技术研究的重要内容,也是虚拟仪器技术应用与发展的技术基础。
美国国家仪器公司(National Instrument,简称NI公司)的创新产品LabView是目前最为广泛的虚拟仪器软件开发环境。
LabView为虚拟仪器设计者提供了一个便捷、轻松的设计环境,设计者利用它可以像搭积木一样,轻松组建一个测量系统以及构造自己的仪器。
正是基于LabView软件的上述特点及特性,我们选择了此种软件来实现一种功率计的功率测量平台。
本平台具有逼真、形象的特点,并仿真多个参数的整个测量过程;操作使用方便,实时给出测量结果;软件流程清晰,控制功能强,易于扩展。
1.1 LabView简介LabView(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench,实验室虚拟仪器工程平台)是美国NI公司推出的一种基于G语言(Graphics Language,图形化编程语言)的虚拟仪器软件开发工具。
用LabView设计的虚拟仪器可脱离LabView开发环境,用户最终看见的是和实际硬件仪器相似的操作面板。
1.2 在LabView平台下虚拟仪器的组成在LabView平台下,一个虚拟仪器由3部分组成:前面板(Panel),框图程序(Diagram Programme)以及图标/连接端口(Icon/Terminal)。
使用LabVIEW进行模拟和仿真LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种广泛应用于虚拟仪器技术的开发环境和程序设计语言。
利用LabVIEW,工程师和科学家可以利用图形化界面,快速开发出可靠的控制、测量和数据采集系统。
除了用于硬件控制和数据采集,LabVIEW还可以用于模拟和仿真,为系统设计和验证提供支持。
一、LabVIEW的基本概念LabVIEW使用基于图形的编程语言——G语言,使得用户能够通过简单地在屏幕上拖拽和连接不同的函数模块,来完成各种任务。
用户可以创建自定义的虚拟仪器界面,来模拟和仿真实际系统的行为。
LabVIEW提供了丰富的功能,包括数据采集、信号处理、控制逻辑等。
用户可以从库中选择适当的函数模块,拖拽到程序框图中,然后通过连接线将其组合在一起。
这种视觉化的方法,使得程序的开发变得直观和易于理解。
二、LabVIEW的模拟功能LabVIEW具有强大的模拟功能,用户可以通过构建合适的模型,模拟出实际系统的行为。
LabVIEW支持各种不同的模拟方法,包括数学模型、物理模型、电路模型等。
在LabVIEW中,用户可以使用数学函数和运算符,来构建数学模型。
通过输入合适的参数,用户可以模拟出各种不同的数学运算,如傅里叶变换、微分方程求解、积分等。
这使得用户能够更好地理解系统的行为,预测系统的响应。
另外,LabVIEW还提供了专门的工具箱,如信号处理、控制系统、通信等,用户可以利用这些工具箱,按照实际需求进行模拟和仿真。
这些工具箱提供了各种不同的函数模块,便于用户构建各种复杂的模型。
三、LabVIEW的仿真功能除了模拟功能,LabVIEW还具有强大的仿真能力。
用户可以根据实际系统的特性,构建相应的仿真模型,并对其进行仿真验证。
LabVIEW提供了各种不同的仿真方法,如时域仿真、频域仿真等。
在LabVIEW中,用户可以通过输入系统的物理参数和初始条件,构建相应的物理模型。
2017年第5期信息通信2017 (总第173 期)INFORMATION & COMMUNICATIONS (Sum. No 173)基于虚拟仪器技术的测试系统的搭建汤伟波,强建宁,常妍(中航通飞研究院有限公司,广东珠海51卯40)摘要:虚拟仪器技术是随着硬、软件技术的不断发展并将二者有机结合起来的一种新兴技术。
文中详细讲述了虚拟仪器 技术的优点、特点及其结构原理,并详细介绍了如何搭建基于虚拟仪器技术的测试系统。
关键词:虚拟仪器;测试系统;测量中图分类号:TP391.9 文献标识码:A文章编号:1673-1131(2017)05-0178-02〇引言虚拟仪器就是通过硬件在被测参数与计算机之间建立联 系,通过计算机分析、处理后将采集的参数显示在用户自定义 的虚拟仪器界面上。
简言之,虚拟仪器就是由硬件设备完成 采集,通过软件实现用户测试任务的以计算机技术为核心的 仪器技术。
基于虚拟仪器技术的测试系统一般包含:传感器、信号调 理器、数据采集卡、计算机、显示与输出。
1测量仪器的发展随着电子技术、测量技术的发展,测量仪器发生了巨大的 变化,最早的测量仪器主要是传统仪器,传统仪器在很长一段 时间内在测试领域发挥着巨大作用,但随着测试任务的复杂 化、多样化,传统仪器也越来越难满足测试任务的需要,在灵活 性、便捷性、兼容性上的弊端也越来越明显,后来电子技术迅速 发展,相继出现了数字化、智能化的测试仪器,但数字化、智能 化的测试仪器本身存在很大的局限性,直到20世纪末,随着计 算机软、硬件技术以及总线技术的不断发展和完善,出现了以 虚拟仪器为代表的测量技术。
虚拟仪器使用户具有高度的自 主性,可以根据自己的需求定义仪器的功能、界面,同时在系统 的兼容性、灵活性、便捷性上具有传统仪器无可媲美的优点。
U测量仪器的发展过程随着科学技术的进步,测量任务越来越繁重复杂,对测量 仪器的技术要求越来越髙。
纵观测量仪器的发展,主要经历了 从模拟仪II~~m字仪H~~W能仪I f~~0拟仪器的发展。
基于FPGA实现的数字化车用仪表徐飞【摘要】提出采用步进电机作为机芯表头,利用FPGA器件作为控制器,设计并实现车速、发动机转速、水温、油位、里程指示的新型全数字化车用仪表系统.给出车速检测模块、转速检测模块、水温检测模块、油位检测模块、FPGA控制模块、步进电机驱动模块、里程指示模块和系统电源模块等电路的详细设计.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2008(031)002【总页数】4页(P185-188)【关键词】传感器;V/F转换;光电隔离;FPGA;步进电机【作者】徐飞【作者单位】正德职业技术学院,江苏,南京,211106【正文语种】中文【中图分类】TP368.11 引言车辆仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口和界面,是车辆安全行驶的重要保证。
新一代汽车大多采用微控制器实现的数字化仪表。
数字化车用仪表比常规的模拟式仪表读数更加准确,抗震性、可靠性更高。
但采用纯数字形式或带状显示形式指示车辆运行状况的数字化仪表,其直观性不如指针式仪表,因为驾驶员从指针位置来获取信息比从估计一个数字量获取信息更容易。
因此很多汽车采用数字化指针式仪表,这种仪表采用步进电机驱动指针式仪表盘进行指示。
由微控制器完成对各种信号的采集、处理后直接控制步进电机的转动角度和转动方向,从而带动指针转动一定的角度,在刻度盘上指示被测信号值。
数字化指针式仪表指示精度高,稳定可靠,一致性、通用性好,符合人们的习惯,因此得到广泛的应用。
车用数字化指针式仪表,主要包括车速表、转速表、里程表、燃油表和温度表等。
由车速、发动机转速、温度和油位等信号的采集值,可很方便地转换为一定频率的数字脉冲信号,因此易采用FPGA(现场可编程逻辑器件)芯片作为系统控制器来实现。
2 系统总体结构采用FPGA实现的步进电机式数字化车用仪表系统主要是通过相应的传感器电路采集车速信号、发动机转速信号、水温信号、油位信号等,经信号调制电路处理为FPGA可接收的脉冲信号。
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。
某某学校虚拟仪器原理与应用课程设计课程设计名称:基于labview的虚拟心电图仪专业班级:信息科学与工程学院电子信息工程一班学生姓名:xxx学号: 201xxx指导教师:xxx 课程设计时间:2014年12月19日一、引言:心电信号是人体生物电活动信息的表征,通过心电信号可以判断人体的健康状况。
心电研究一直是医学领域的一个重要课题,心电图是心血管等疾病临床检查诊断的重要方法。
传统的心电记录方法主要靠心电图机来完成,其信号采集、处理和显示主要由硬件电路完成,电路生产技术要求较高,设备价格较贵,且维护和更新不便。
虚拟仪器技术的发展为改造传统的心电记录设备提供了很好的技术支持,它利用计算机强大的软件处理功能和丰富的硬件资源来组成插卡式虚拟仪器系统,利用丰富的软件系统实现通常由硬件完成的功能。
此心电程序主要用于读取心电数据,对其进行滤波显示,并计算心电的R-R 间期,计算心率,心率不正常报警、保存数据。
二、前面板设计:前面板设计及各部件的功能分析:利用LabVIEW 设计的心电采集系统的前面板如图所示。
虚拟仪器的前面板是仪器与用户交互的可视化操作界面,可以实现心电信号的实时采集、R-R间期、心率计算与显示以及报警等各项功能。
前面板中设置了两个波形显示控件,左上面用来显示采集到的心电波形,左下面用来显示滤波后的波形,以利于医生观察、诊断所需的心电图。
绿灯的作用是当心率超过100/s时进行报警。
滤波显示中的红线是显示各波段波峰的值,以便判断各波形是否正常。
阶数和截止频率是用来调节滤波效果,以便达到最佳滤波程度。
如图2-1所示:图2-1心电图测试仪前面板三、程序框图设计:(1)框图程序整体如下所示:从左往右的实现功能为:读取心电数据、滤波显示、计算R-R间期和心率、心率不正常报警以及波形存储。
图3-10程序整体框图1)数据读取与保存部件从文件中读入数据,以数组形式输入程序,最后再保存为数据文件。
图3-11数据读取与保存部件2)滤波部件心电属于低频信号,采用低频滤波。
编号毕业设计(论文)题目基于虚拟汽车仪表盘模拟仿真的研究二级学院车辆工程学院专业汽车服务工程班级109040101学生姓名吴旭学号10904010124指导教师龚立雄职称副教授时间目录1 .引言 .................................................................................................................... - 1 - 1.1.研究的意义,目的......................................................................................... - 1 - 1.2国内外现状..................................................................................................... -2 -1.2.1虚拟仪器发展 .......................................................................................... - 2 -1.2.2汽车仪表的发展 ...................................................................................... - 5 - 1.3研究的主要内容............................................................................................. - 8 - 2.汽车仪表盘简介 ................................................................................................ - 9 - 2.1车速表[18-19]..................................................................................................... - 9 - 2.2里程表........................................................................................................... - 10 - 2.3 燃油表.......................................................................................................... - 10 - 2.4机油压力表................................................................................................... - 10 - 2.5水温表........................................................................................................... - 11 - 2.6发动机转速表............................................................................................... - 11 -2.7左右转向灯................................................................................................... - 12 -3.虚拟仪器简介 .................................................................................................... - 12 - 3.1 虚拟仪器技术简介...................................................................................... - 12 - 3.2虚拟仪器特点............................................................................................... - 14 - 3.3虚拟仪器的结构........................................................................................... - 15 - 3.4虚拟仪表系统的实现步骤........................................................................... - 18 -3.4.1 信号采集与处理 ................................................................................... - 18 -3.4.2 仪表盘输出 ........................................................................................... - 19 - 3.5 LabVIEW软件介绍 ..................................................................................... - 19 - 3.6 界面模块及各功能模块程序...................................................................... - 21 -3.6.1 界面模块 ............................................................................................... - 21 -3.6.2功能测试模块 ........................................................................................ - 24 -3.6.3小结 ........................................................................................................ - 29 -4.结束语 ................................................................................................................ - 29 - 参考文献: ............................................................................................................ - 31 - 附:模拟汽车仪表盘主界面及前面板 ................................................................ - 33 - 致谢: .................................................................................................................... - 35 -摘要根据对拟汽车仪表系统汽车仪表发展新趋势的了解,本文阐述了国内汽车仪表行业的现状和发展远景,针对性的研究了基于LabVIEW技术建立虚拟仪表的构成,并且给出了一种可行性方案。