labweiw課程設(shè)計(jì)---虛擬示波器設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　虛擬示波器設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：虛擬示波器</p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的：</b></p><p>　　1、數(shù)據(jù)集卡設(shè)計(jì)虛擬示波器，實(shí)現(xiàn)雙通道的采集與顯示，利用LabVIEW設(shè)計(jì)完成。</p><p>　　2、通過實(shí)驗(yàn)，了解虛擬儀器基本原理

2、和概念，在此基礎(chǔ)上掌握利用相關(guān)軟，硬件平臺完成虛擬儀器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的方法和步驟，</p><p>　　3、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和綜合實(shí)踐能力。</p><p>　　設(shè)計(jì)要求：利用數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計(jì)虛擬示波器，實(shí)現(xiàn)雙通道顯示，時(shí)間軸，幅值軸可調(diào)，必須采用硬件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出，完成傳統(tǒng)示波器面板控件功能。</p><p>　　基本設(shè)計(jì)思路：用DAQ輸入模塊將信號送入數(shù)據(jù)采集卡PCI

3、6221再用DAQ輸出模塊將信號采集回來用波形圖顯示，便可驗(yàn)證所產(chǎn)生的信號，利用條件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)通道的選擇，通過其可設(shè)置頻率、幅值的調(diào)節(jié)，即可進(jìn)行雙路、單路等各信號輸出的選擇，然后用While循環(huán)使輸出信號連續(xù)的動(dòng)起來，所產(chǎn)生的信號通過波形圖來顯示。</p><p><b>　　程序流程圖：</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程：</b>

4、</p><p>　　（1） 利用DAQ數(shù)據(jù)采集卡設(shè)置信號的輸入</p><p>　　在程序框圖中右鍵選輸入找出DAQ，用兩個(gè)，雙擊進(jìn)行屬性設(shè)置；具體設(shè)置如下：</p><p>　　雙擊進(jìn)行屬性設(shè)置，在輸入選A0、A1,即得采集輸入模塊，通過其便可將所產(chǎn)生的信號送入采集卡，在第二個(gè)DAQ也雙擊得 選A0、A1、N sample及RES得到采樣輸出模塊，并進(jìn)行rate

5、、number of samples的輸入控件設(shè)置，值得強(qiáng)調(diào)的是必須在編程中選定時(shí)設(shè)置延遲時(shí)間來作緩沖，因?yàn)榻?jīng)過采集卡輸入到輸出是需要一定時(shí)間后信號才能連續(xù)輸出的，這時(shí)便可將信號從數(shù)據(jù)卡中信號輸出，通過波形圖便可驗(yàn)證所產(chǎn)生信號的實(shí)用性。為保證順利運(yùn)行將采樣輸出也用條件結(jié)構(gòu)永遠(yuǎn)為真來控制。</p><p>　　（2）通過“條件結(jié)構(gòu)”來分配通道</p><p>　　在程序框圖中，右鍵在編程—結(jié)

6、構(gòu)中如圖，即可拖出條件結(jié)構(gòu)，</p><p>　　，此條件結(jié)構(gòu)通過設(shè)置條件分支來進(jìn)行通道1、2、雙通道波形信號的選擇。條件分支的設(shè)置可在前面板輸入控件中選擇“滑動(dòng)桿”,在程序框圖中將連入分支選擇中，對其進(jìn)行屬性設(shè)置得到通道選擇如圖，</p><p>　　作為所產(chǎn)生波形通道的選擇。在真假選擇中通過右鍵增加輸入分支分別為0、1、2，對應(yīng)通道1、2、雙通道。將相關(guān)參數(shù)設(shè)置控件放條件結(jié)構(gòu)內(nèi)，如圖a

7、，圖b,圖c.</p><p>　　圖a 通道一的框圖程序</p><p>　　圖b 通道二的框圖程序</p><p>　　圖c 雙通道的框圖程序</p><p>　　其他輸入控件放條件外，如“幅值1”，“幅值2”，“頻率1”，“頻率2”以實(shí)現(xiàn)對通道幅值，頻率的控制，“垂直調(diào)節(jié)1”和“垂直調(diào)節(jié)2”以及對CH1,CH2通道幅值軸的調(diào)節(jié)。<

8、/p><p>　　“創(chuàng)建波形”模塊及基本參數(shù)設(shè)置</p><p>　　在程序框圖中右鍵選擇編程如下圖,選中波形找到創(chuàng)建波形，將此模塊放條件結(jié)構(gòu)內(nèi)用于產(chǎn)生波形信號，下圖分別為通道0，通道1，雙通道的波形產(chǎn)生。</p><p><b>　　圖a</b></p><p>　　“創(chuàng)建波形”基本參數(shù)設(shè)置：由“即時(shí)幫助”

9、 可以得知其相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，在前面板中，擊右鍵，從Express中的數(shù)值輸入控件中，選擇旋鈕輸入控件，并將其拖入前面板中，之后，按住Ctrl鍵不放，一次拖動(dòng)復(fù)制2個(gè)旋鈕，并分別命名為“頻率1”、“頻率2”，控制波形的上下平移，連接“波形成分”，將采集的信號連接“波形”，然后將波形輸出到“波形圖”。</p><p><b>　?。?）波形輸出問題</b></p>

10、<p>　　通過“創(chuàng)建波形”已經(jīng)產(chǎn)生了各類信號，但要通過在前面板中右鍵圖形顯示控件—波形圖如下：</p><p>　　選出波形圖，用于顯示信號波形。波形圖的相關(guān)參數(shù)的設(shè)置：通道的幅值，頻率的設(shè)置以及幅值軸的調(diào)節(jié)由圖a可以實(shí)現(xiàn)，時(shí)間軸的調(diào)節(jié)則如圖</p><p>　　利用對波形圖創(chuàng)建屬性節(jié)點(diǎn)，如“x標(biāo)尺，范圍：次增量”，“x標(biāo)尺，范圍：最大值”，“x標(biāo)尺，范圍，最小值”等參數(shù)的設(shè)置

11、。</p><p>　　信號的相關(guān)參數(shù)的顯示。</p><p><b>　　（5）循環(huán)顯示波形</b></p><p>　　用while結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)循環(huán)顯顯示波形的功能，將上述已畫好的程序框圖全部嵌套在while結(jié)構(gòu)中。</p><p>　　(6) 電源及運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控：</p><p>　　在前面板上

12、布爾控件中選擇“開關(guān)按鈕”和“指示燈“，用來作為電源開關(guān)，當(dāng)程序運(yùn)行起來時(shí)指示燈亮，此時(shí)按便可結(jié)束程序運(yùn)行同時(shí)指示燈滅。在程序框圖中是通過非門來連接的</p><p>　　前面板的設(shè)計(jì)與修飾：在前面板中右鍵選擇新式—修飾—平面框，拖出用鼠標(biāo)拉大將所有控件全部放入，如圖b,再在工具欄點(diǎn)查看—工具選板，點(diǎn)字體A及字體顏色對各類字體進(jìn)行設(shè)置即可。經(jīng)過一系列的修飾后，設(shè)計(jì)的示波器的前面板如下圖c：</p>

13、<p><b>　　圖b</b></p><p><b>　　圖c</b></p><p>　　調(diào)試過程概述：當(dāng)用DAQ輸出模塊顯示時(shí)將采集卡PCI6221的輸入AI0與輸出AO0相連，AI1與AO1相連，輸入地線DGND與輸出地線DGND相連。當(dāng)點(diǎn)擊運(yùn)行時(shí)其采回來的信號波只有一小部分顯示，無法看到整體波，此時(shí)停止運(yùn)行，將采樣速度與采樣

14、點(diǎn)均設(shè)為1000，便可看到整個(gè)波形。當(dāng)改變頻率、幅值、及上下平移時(shí)波形都可按照要求輸出。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)完整程序框圖及前面板如下圖：</p><p>　　圖1 通道一的信號波形顯示</p><p>　　圖2 通道二的信號波形顯示</p><p>　　圖3 雙通道的信號波形顯示</p><p>　　完整的程序框

15、圖如下：</p><p>　　圖4 雙通道示波器的完整程序</p><p><b>　　實(shí)習(xí)總結(jié)：</b></p><p>　　在這次設(shè)計(jì)中，充分運(yùn)用課堂中學(xué)習(xí)到的知識，在設(shè)計(jì)的過程中對LabVIEW軟件更加了解與熟練，雖然課堂學(xué)的東西遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際要求，但至少使自己學(xué)到一些知識。由于知識掌握所限，與傳統(tǒng)的示波器相比有些功能無法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，設(shè)