基于LabVIEW与Proteus的教学测控系统设计

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毕业设计基于LabVIEW的电子测量系统的设计

毕业设计基于LabVIEW的电子测量系统的设计

基于LabVIEW的电子测量系统的设计摘要:随着科技的进展,虚拟仪器在数据处置中的作用愈来愈重要。

虚拟仪器的显现,打破了传统仪器由厂家概念,用户无法改变的工作模式,使得用户能够依照自己的需求,设计自己的仪器系统。

在电子测量中,运用虚拟仪器不仅能够实现对数据模拟仿真,而且可进行搜集分析。

本设计要紧通过软件LabVIEW编程,实现一个电子测量系统。

其要紧功能包括虚拟信号发生器、信号调幅解调器、数据搜集与分析。

虚拟信号发生器实现对正弦波、三角波、方波、锯齿波的产生。

信号调幅解调器,是对信号的调制与还原。

数据搜集与分析,通过硬件产生信号,应用数据搜集卡搜集信号到系统中,并进行读取与处置。

通过LabVIEW的编程,完成了电子测量系统的设计,在必然程度上节约了对仪器经费的投入,提高了教学科研的质量和效率。

关键词:LabVIEW;虚拟信号;调幅解调;搜集;处置Design of Electronic Measurement System Based onLabVIEWAbstract:With the development of science and technology, virtual instrument in data processing is becoming more an more important. The appearance of virtual instrument has broken the working style that the traditinoal instrument was defined by the fact ory and the users can’t change. The virtual instrument can make users design their own instrument system according to their own demands. In electronic measurement, the virtual instrument can be used to realize the data simulation, data acquisition and analysis.Through the software LabVIEW, the design realizes a electronic measurement system. Its main functions include virtual signal generator, signal amplitudemodulation demodulator, data acquisition and analysis. The virtual signal generator can produce sine wave,triangle wave, square wave and sawtooth wave.The signal amplitude modulation demodulator can realize signal modulation and signal recovery. In the data acquisition and analysis, a data acquisition card can be used to collect signals produced by hardware, and begin to read and process.The design of electronic measurement system based on LabVIEW can save the equipment investment and improve the quality and efficiency of teaching and scientific research.Keywords:LabVIEW; virtual signals; amplitude modulation and demodution; collection; processing目录序言 (1)第1章虚拟仪器系统的概论 (2)1.1虚拟仪器简介 (2)1.2 LabVIEW的概念 (2)1.3 LabVIEW的运行机制 (3)第2章整体设计介绍 (6)2.1整体设计 (6)2.2主程序前面板的设计 (7)主程序的程序框图设计 (8).1 子VI的打开 (9)2.3.2 VI的链接 (12)第3章虚拟信号发生器的实现 (14)3.1信号发生器的介绍 (14)3.2虚拟信号发生器的设计 (14).1虚拟信号发生器前面板的设计 (14).2虚拟信号发生器程序框图的设计 (15)第4章信号调幅解调器的设计 (17)4.1调制解调原理 (17)解调原理 (17)4.1.2 乘积型同步检波器原理 (18)4.2 信号调幅解调器功能 (19)4.3 虚拟调幅波解调器设计进程 (19)4.3.1 选用同步解调的理由 (19)4.3.2 低通滤波环节 (19)4.3.3 虚拟调幅波解调器前面板设计 (20)4.3.4 调幅波解调器程序框图的设计 (20)第五章数据搜集分析系统的设计 (22)5.1数据搜集系统结构 (22)基于LabVIEW的数据搜集卡 (22)5.2数据搜集系统的设计 (23)数据搜集功能模块的实现 (23)数据存储模块的实现 (24)5.3数据的读取与分析系统的设计 (26)5.4函数信号发生器 (27)5.4.1电路原理 (27)5.4.2函数发生器的设计 (28)数据搜集分析调试 (28)结束语 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录 (33)附录一实物图 (33)附录二元器件清单 (34)附录三中英文翻译 (35)序言电子测量仪器是电子行业的基础,它在电子行业中长期占据着十分重要的地位,是一个时期的电子行业进展水平的标志,并随着科学技术的进展而不断地更新转变着。

基于LabVIEW与Proteus的测控仿真实验系统设计

基于LabVIEW与Proteus的测控仿真实验系统设计

基于LabVIEW与Proteus的测控仿真实验系统设计周春明【摘要】A method of design of measurement and control simulation experiment system based on LabVIEW and Proteus was proposed with the remote temperature controlling system as an example. AT89C51 in Proteus was used as the slave computer to achieve the functions of temperature acquisition, A/D conversion and data transmis-sion to the host computer. LabVIEW was employed to construct the master system to achieve the PID control of the received temperature. It transmitted the PID adjustmentdata to SCM in order to adjust its PWM wave’ s duty rati-o. So the working state of“OVEN” could be controlled and the purpose of the remote temperature controlling could be achieved. The master system communicated with the slave computer by a pair of virtual serial ports constructed by Virtual Serial Port Driver 6 . 9 . Simulation results demonstrated the validity of the methods of design of measure-ment and control system. It has a practicability in the field of experiment teaching and project development.%以单片机远程温度控制系统为例,给出了一种基于LabVIEW与Proteus的测控仿真实验系统的设计方法,利用Proteus中的AT89 C51单片机仿真下位机运行,实现温度的采集、 A/D转换器的控制及向上位机传输数据等功能。

基于LabVIEW的仪器自动化监控系统设计与实现

基于LabVIEW的仪器自动化监控系统设计与实现

基于LabVIEW的仪器自动化监控系统设计与实现随着科技的不断发展,仪器设备在各行各业中扮演着越来越重要的角色。

为了提高工作效率和准确性,我们需要一种自动化的仪器监控系统来实时监测仪器设备的状态,并能够迅速响应异常情况。

而基于LabVIEW的仪器自动化监控系统正是为了满足这一需求而设计和实现的。

LabVIEW是一款基于图形化编程语言的开发环境,它具有直观、可视化的特点,使得用户能够快速开发各种类型的测量和控制应用。

利用LabVIEW,我们可以轻松地设计和实现仪器自动化监控系统,并通过数据采集、处理、分析和可视化等功能,实现对仪器设备的实时监控。

首先,我们需要明确系统的功能需求。

通常情况下,仪器自动化监控系统应该具备以下功能:1. 实时监测仪器设备状态:通过传感器、数据采集卡等设备,实时采集仪器设备的各种参数,比如温度、湿度、压力等。

这些数据将作为监控系统的输入,用于判断仪器设备是否正常工作。

2. 异常报警和处理:当仪器设备发生异常时,监控系统应该及时发出警报,并采取相应的措施进行处理。

比如,如果温度超过设定的范围,系统应该立即通知操作人员,或者自动采取控制措施调整温度。

3. 数据记录和分析:监控系统应该能够将仪器设备的工作数据记录下来,并提供数据分析和报告功能,帮助用户了解仪器设备的工作情况以及发现潜在的问题。

这对于仪器设备的维护和改进非常重要。

4. 跨平台支持和远程访问:监控系统应该支持跨多个平台,比如Windows、Linux等,以便用户可以在不同的操作系统上使用。

同时,系统还应该支持远程访问,使得用户可以在远程地点监控和操作仪器设备。

在明确系统功能需求后,我们就可以开始设计和实现基于LabVIEW的仪器自动化监控系统了。

首先,我们需要根据实际情况选择合适的硬件设备,比如传感器、数据采集卡等,用于采集仪器设备的各种参数。

LabVIEW支持与多种硬件设备的通信,并提供了一系列的函数和工具包来实现数据采集。

基于LabVIEW的智能测控系统设计

基于LabVIEW的智能测控系统设计

基于LabVIEW的智能测控系统设计复旦大学物理学系芦维宁梁建辉摘要为了创造舒适的家居环境、开发便捷的运输工具,本文将介绍如何以LabVIEW 为平台,进行智能家居系统的设计和智能电梯的实现。

实验中,我们编写了对温度、光强、压力的数据采集程序,以及对LED信号灯、马达的仪器控制程序,并以此为基本模块,使用一定的逻辑语言将其组合成为智能家居系统和智能电梯系统。

智能家居系统能够对温度、光照度信号进行实时采集,通过信号处理,实现对门窗和窗帘的控制;智能电梯除了具备现有电梯的功能之外,增加了对环境指数评估、进行语音提示等功能。

软件平台简单易用,实验效率和数据测试精度高,而且测试成本低。

关键词智能家居系统智能电梯 LabVIEW 数据采集仪器控制引言随着现代科技的发展和生活节奏的加快,智能与便捷成了人们对日常工具的基本要求,创造智能家居系统和便捷的智能运输工具非常必要。

实现智能控制的方法有很多,可以通过可编程控制器PLC、单片机、标准逻辑器件等方案实现,但是这些控制方法的功能修改和调试都需要硬件电路的支持,一定程度上增加了设计难度,提高了设计成本。

随着计算机技术的迅猛发展虚拟仪器技术在数据采集、自动测试和仪器控制领域得到广泛应用,促进并推动测试技术和测量控制的设计方法与实现技术发生了深刻变化。

“软件就是仪器”已经成为测试和测量技术发展的重要标准。

LabVIEW 是美国国家仪器公司(National Instrument)开发的一种虚拟仪器平台,它是一种用图标代码来代替文本式编程语言创建应用程序的开发工具。

直观的图形化开发环境、强大的数据处理功能、丰富的可视化显示功能、完备的仪器驱动程序、完善的外部代码接口和强大的网络功能等诸多优势让它成为了我们实现智能系统的不二选择。

基本程序的设计一.光强测量程序【前面板设计】如图所示,前面板的左上旋钮可以调节光强大小,右上曲线图可以显示光强的历史曲线,右下图形条可以形象地显示即时光强。

基于LabVIEW计算机测控系统的设计

基于LabVIEW计算机测控系统的设计
维普资讯
T E c H o L o Q N
基 于 L b lW 计 算 机 测 控 系 统 的 设 计 a V E
吴学娟, 向学军, 熊为军z 包 磊s
1三峡 大学 电气信 息学 院 湖 北 宜昌 4 3 0 2长 江水利 水 电勘 测规 划设 计 院 湖 北武 汉 4 0 7 . 402 . 300
2 数 据 采 集 ,
现代电子技术 和计算机技术的迅猛发展和普及应 用 , 使得 计算机测控 与电子测量仪器这个 技术领域发生 了革命 性的变 化。 尤其是近年来美国国家仪器公 司的创新产 品——图形化编 程环境 L b I W的出现 , aVE 使得 “ 虚拟仪器 ” 的思 想为工业 界所 接受。本文将 以N 公 司的数据采集 卡以及L b I W ̄ 何实 现 I aV E I I PD I 控制直流电机的位 置等方 面作介绍。
1 L b I W 的 概 述 . a VE
虚拟 仪器 的硬件 平 台由计 算机 和I / 口设备 两部 分组 O接
L b lW (aoa r Vr a Is u e t nier gWok aV E Lb rty iu lnt m n E g e n r— o t r n i
成 。I 接 口设备主要完 成信 号的输入采集 、 大 、 数转换任 / O 放 模/ 务。根据I 设备总线类型的不同 , / O 虚拟仪器的构成方式 主要有 五种 :C D QP I 卡式虚拟仪器系统 、 PB P — A /C插 G I 虚拟仪器测试系 统 、 口总线虚拟仪器测试 系统 、X 总线虚拟仪器测试系统 。 串 PI L B I W获取 数据 的方法是通过对I 接 口设备的驱动来 A VE / O 完成的 。 通过数据采集卡获取数据是虚拟仪器获取数据的渠道 之一 , 也是构成虚拟仪器的最基本方式。通 过数 据采集卡获取 数据的虚拟仪器称为P — A /C 卡式仪器 。 C D QP I 本实验使用 的数据采集卡 的型号是P I 0 4 其参数如 C 一6 2 E,

《2024年LabVIEW在实时测控系统中的应用研究》范文

《2024年LabVIEW在实时测控系统中的应用研究》范文

《LabVIEW在实时测控系统中的应用研究》篇一一、引言随着科技的进步,实时测控系统在各个领域的应用越来越广泛,如工业控制、航空航天、医疗卫生等。

LabVIEW作为一种强大的软件平台,其在实时测控系统中的应用日益凸显其重要性。

本文将探讨LabVIEW在实时测控系统中的应用,并对其效果和价值进行深入研究。

二、LabVIEW软件概述LabVIEW是一款基于图形化编程语言的开发环境,主要用于数据采集、分析和可视化。

其独特的图形化编程方式,使得程序开发变得简单、直观,同时也使得程序的调试和维护变得容易。

此外,LabVIEW提供了丰富的函数库和工具包,使得开发者能够轻松实现各种复杂的测控功能。

三、LabVIEW在实时测控系统中的应用1. 数据采集与处理在实时测控系统中,数据采集与处理是关键环节。

LabVIEW 提供了强大的数据采集功能,可以与各种传感器、仪器设备进行连接,实现数据的实时采集。

同时,通过其内置的函数库和工具包,可以对采集到的数据进行处理、分析和存储。

此外,LabVIEW还支持多种数据格式的转换和导出,方便用户进行后续的数据分析和应用。

2. 界面设计与交互LabVIEW的图形化编程方式使得界面设计变得简单、直观。

开发者可以根据实际需求,设计出符合用户习惯的界面,实现人机交互。

同时,通过LabVIEW的控件和函数,可以实现对界面的动态更新和实时反馈,提高系统的用户体验。

3. 控制系统设计与实现在实时测控系统中,控制系统是核心部分。

通过LabVIEW 的编程语言和函数库,可以实现对控制系统的设计和实现。

开发者可以根据实际需求,设计出满足系统要求的控制算法和策略,实现对被控对象的精确控制。

同时,通过LabVIEW的实时性特点,可以实现对控制系统的实时监控和调整,提高系统的稳定性和可靠性。

四、应用案例分析以某工业生产线实时测控系统为例,该系统采用LabVIEW 作为软件平台,实现了对生产线的实时监测和控制。

基于LabVIEW和Proteus的单片机数据采集系统设计

基于LabVIEW和Proteus的单片机数据采集系统设计

基于LabVIEW和Proteus的单片机数据采集系统设计作者:刘艳来源:《现代电子技术》2013年第09期摘要:为辅助《检测技术与仪表》课程综合实验教学、改善实验教学质量,以单片机数据采集系统为例,提出了基于LabVIEW和Proteus的虚拟数据采集系统设计方法。

利用Proteus中的AT89C51单片机作为下位机,实现数据采集、数据显示及向上位机传输数据功能。

以LabVIEW软件为平台构建上位机系统,实时采集下位机数据,对采集的数据进行保存和分析处理,按需要回放存储数据。

利用Virtual Serial Port Driver 6.0虚拟的一对串口实现上位机与下位机之间的通信。

实验结果表明,设计的虚拟数据采集系统与实际系统实验结果一致。

关键词:数据采集;虚拟串口; Proteus; LabVIEW中图分类号: TN919⁃34; TP311.5 文献标识码: A 文章编号: 1004⁃373X(2013)09⁃0102⁃030 引言随着计算机技术的发展,以美国国家仪器(NI)公司的LabVIEW为代表的虚拟仪器技术应用日益广泛。

LabVIEW是一个工业标准的图形化开发环境,它结合了图形化编程方式的高性能与灵活性以及专为测试、测量与自动控制应用设计的高端性能与配置性能,是数据采集、仪器控制、测量分析与数据显示等各种测控装置研发设计过程中必要的开发工具[1]。

目前,基于LabVIEW的测控设备研发都需配置NI公司的专供数据采集卡(如PCI,GPIB,PXI,VXI等)[2⁃5],而这些数据采集卡价格昂贵,通常在数万元或数十万元以上,这使得一般普通高校开展测控技术方面的综合实验教学举步维艰。

Proteus嵌入式系统仿真与开发平台可为上述问题的解决提供技术支持[6]。

Proteus软件是由英国Labcenter electronics公司开发的,是目前世界上最先进、最完整,惟一能够对各种处理器进行实时仿真、调试与测试的EDA工具。

基于LabVIEW的实验教学系统的设计

基于LabVIEW的实验教学系统的设计

1.绪论1. 1课题背景在电工及电子类课程中,实验是一种重要的教学手段,学生通过做实验,可以加深对所学知识的理解,增强学习的兴趣,提高动手能力,锻炼在实践中发现问题、分析问题和解决问题的能力。

但是,近年来各大高校纷纷扩招,学生人数急剧增加,实验室的设备和规模都难以满足需要,实验室常规设备有的己经老化,有的技术上有些落后,在当前学校经费较少的情况下,如果大量增加常规仪器、仪表的配置,学校财力难以支付。

又因为基础实验室是面向所有的工科专业,任务异常繁重,实验室常常只能应付学生按教学大纲要求做一些最简单的验证实验,学生很少有机会去反复熟悉常用仪器仪表的使用,更很少有机会做设计性实验,这对调动学生积极性,培养创新精神,加强实践动手能力都十分不利。

虚拟仪器的出现很好的解决了这个问题。

美国国家仪器公司(National Instruments)在20世纪80年代最早提出虚拟仪器(Virtual Instrument)的概念,同时推出了用于虚拟仪器开发的工程软件包LabVIEW。

NI公司宣称“The Software is the Instrument”,即“软件就是仪器”[1]。

虚拟仪器利用现有的计算机,加上特殊设计的仪器硬件和专用软件,形成既有普通仪器的基本功能,又有一般仪器所没有的特殊功能的高档低价的新型仪器。

虚拟仪器是计算机技术与电子仪器相结合而产生的一种新的仪器模式。

它通常是由个人计算机、模块化的功能硬件与用于数据分析、过程通信及图形用户界面的应用软件有机结合构成,使计算机成为一个具有各种测量功能的数字化测量平台。

它利用软件在屏幕上生成各种仪器面板,完成对数据的处理、表达、传送、存储、显示等功能。

虚拟仪器的出现是仪器发展史上的一场革命,代表着仪器发展的最新方向和潮流,对科学技术的发展和工业生产的进步将产生不可估量的影响,同时对改善高校实验教学仪器设备,提高教学质量也是一个福音。

在虚拟仪器系统中,用计算机灵活强大的软件代替传统仪器的某些部件,用人的智力资源代替许多物质资源,通过一组软件和硬件,形成既有普通仪器的基本功能,又有一般仪器所不具备的特殊功能的新型仪器结合数据库技术和软件技术,可以在虚拟仪器的基础上形成虚拟仪器实验室。

Labview及Proteus软件环境下单片机串口通讯的仿真(全)

Labview及Proteus软件环境下单片机串口通讯的仿真(全)

0 引言Labview是美国国家仪器公司(NI公司)推出的专为数据采集、仪器控制、数据分析与数据表达的图形化编程环境,它是一个开放的开发环境,具有PCI,GPIB,PXI,VXI,RS-232/485,USB等各种仪器通讯总线标准的所有功能函数,开发者可以利用这些函数与不同总线标准接口的数据采集硬件交互工作。

但现实中的数据采集卡很多是利用美国NI 公司提供的专用数据采集卡,价格较贵,不利于普及Labview软件测控的学习和应用。

Proteus软件支持51单片机,集程序编辑,原理图绘制和程序仿真于一体,它不仅能仿真单片机CPU的工作情况,也能仿真单片机外围电路,具有电路互动仿真功能,通过动态外设模型,如键盘、开关,发光二极管,数码管,液晶和传感器、电机等,可实时显示单片机系统输入、输出结果;另外还配置了多种虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等,方便对实验图形和数据的测量。

基于Labview和Proteus的特性,本文利用Proteus仿真下位机运行,而Labview 实现上位机对下位机运行的监控,两软件采用虚拟串口进行RS-232串口通讯,在纯软件环境下,完成基于Labview软件数据采集系统的组建。

这种方法成本低,效率高,可以方便地应用到测控技术的学习和设计中。

要实现上述方法,当然要正确安装Labview和Proteus软件,另外还必须安装NI_VISA串口通讯协议驱动和虚拟串口软件VSPD XP。

本文通过虚拟串口软件VSPD XP 模拟出一对互联的虚拟串口,分别为COM3和COM4,并且把COM3配置给Proteus环境下的单片机串口终端,把COM4配置给Labview 作为串口资源[1]。

本文通过一个上位机监控下位机走马灯电路的实验,来介绍这种Labview及Proteus 软件环境下单片机串口通讯的仿真方法。

1 基于Labview的上位机信号处理和显示软件设计Labview虚拟仪器程序由前面板和框图程序组成,前面板是人机交互的界面,界面上有用户输入和显示输出两类控件;框图程序则是用户编制的程序源代码,以定义和控制在前面板上的控件输入和输出功能。

基于LabVIEW的虚拟仪器控制系统设计

基于LabVIEW的虚拟仪器控制系统设计

基于LabVIEW的虚拟仪器控制系统设计LabVIEW是一款由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的图形化编程语言和集成开发环境,广泛应用于虚拟仪器控制系统的设计与开发。

虚拟仪器是指通过软件模拟实际仪器的功能,实现数据采集、信号处理、控制等操作,具有灵活性高、成本低、易于扩展等优点。

本文将介绍基于LabVIEW的虚拟仪器控制系统设计的相关内容。

1. LabVIEW简介LabVIEW是一种基于图形化编程的开发环境,主要用于测试、测量和控制应用程序的开发。

用户可以通过拖拽和连接图形化元件来编写程序,而不需要深入了解底层的编程语言。

LabVIEW提供了丰富的函数库和工具包,可以方便地进行数据采集、信号处理、控制算法设计等操作。

2. 虚拟仪器控制系统设计流程2.1 系统需求分析在设计虚拟仪器控制系统之前,首先需要进行系统需求分析。

这包括确定系统的功能模块、硬件接口要求、性能指标等方面的需求。

通过与用户充分沟通,明确系统设计的目标和范围,为后续的设计工作奠定基础。

2.2 系统架构设计在系统架构设计阶段,需要考虑系统整体结构、模块划分、数据流向等问题。

合理的系统架构可以提高系统的可维护性和扩展性,降低系统开发和维护成本。

在LabVIEW中,可以利用虚拟仪器控制面板和图形化编程环境来实现系统架构设计。

2.3 软件模块设计根据系统需求,将整个虚拟仪器控制系统划分为若干个功能模块,并设计每个模块的具体实现方案。

在LabVIEW中,可以通过建立子VI (Virtual Instrument)来实现不同功能模块之间的交互和通信。

每个子VI对应一个特定的功能,通过调用和组合不同的子VI可以完成整个系统的功能。

2.4 界面设计与优化虚拟仪器控制系统的用户界面设计至关重要。

一个直观友好的界面可以提高用户体验,减少操作误差。

在LabVIEW中,可以通过自定义控件、布局调整、颜色搭配等方式来设计界面,并利用LabVIEW提供的图形化工具进行界面优化。

基于LabVIEW软件的小型测控设备的设计

基于LabVIEW软件的小型测控设备的设计

55江苏电器 2007 增刊作者简介:胡之冉(1976- ),男,工程硕士研究生,研究方向为电子与通信工程。

0 引言可编程序控制器(PLC)以其运行的高可靠性、编程的灵活性及对工业现场环境的强大适应能力在工业自动化领域内得到了广泛应用。

然而,近年来随着工业生产中对产品品质要求的不断提升,在产品测试过程中要求处理的数据量也在不断的提高,面对大量的数据处理,单纯的PLC 加简单控制屏的模式已无法满足生产的要求。

随着具有强大数据处理能力的计算机技术的进步,产生了一种利用计算机和PLC 相结合,实现优势互补的新模式。

同时,测控软件也得到了迅速发展,美国国家仪器有限公司开发的LabVIEW 就是众多优秀计算机工业控制软件中的一种。

LabVIEW 是一种图形化开发环境,它以最少的成本、最快的速度开发出灵活、可升级的测试、测量和控制应用程序[1]。

使用LabVIEW,工程师可以采集到真实信号,分析数据以获得有用的信息,并且共享实验结果和应用程序。

在利用PC 机进行数据处理和显示及设备连接的时候,LabVIEW为测试平台的小型测控系统。

阐述了系统的总体设计要求、硬件设计结构、通信方式以及人机界面的LabVIEW 软件实现。

该系统已经投入生产运行,应用效果良好。

基于LabVIEW软件的小型测控设备的设计针对旋转开关扭力测试的要求,利用可编程序控制器和计算机等资源,设计了以LabVIEW软件LabVIEW软件;可编程序控制器;扭力传感器;测控设备胡之冉(苏州楼氏电子有限公司,江苏 苏州 215021)Abstract: This pager discusses a test-automation system based on LabVIEW software and implemented by PLC and computer to solve the torque test requirement for rotative switch. The system general structure, the design of hardware, the communication and the HMI LabVIEW software design are described in detail. The system has already run in production line and works well.Key words: LabVIEW software; programmable logic controller,; torque sensor; test-automation equipmentHU Zhi-ran(Knowles Electronics (Suzhou) Co., Ltd. Suzhou 215021, China )Design of Test and Automation Equipment Based on LabVIEW Software中图分类号:TM93 文献标识码:A 文章编号:1007-3175(2007)S0-0055-03摘 要:关键词:直观的模块化程序框图使开发定制应用程序更加简单[2]。

基于Labview与Proteus消光系数测试系统设计

基于Labview与Proteus消光系数测试系统设计

基于Labview与Proteus消光系数测试系统设计【摘要】红外夜视技术在战争中有着重要的地位,而红外消光材料是实现电子对抗无源干扰的重要手段之一,研究红外消光材料的性能变得极其重要,红外消光系数是红外消光性能的重要参数,因此做出了一个测试红外消光系数的系统来判断红外消光性能,该测试系统的理论基础是郎伯定律、能量与电压理论;系统由两大部分组成,Labview作为上位机,以及单片机作为下位机。

Labview作为上位机接受下位机传来的数据,并且对数据进行处理,然后显示在虚拟示波器上面,以及对下位机进行控制;下位机主要由单片机组成,把测量的数据通过串口原理传送上位机。

在测量的过程中可以对数据进行实时检测,测量的结果表明系统的可行性与稳定性。

【关键词】红外;消光;测量一、引言随着科技的发展,对光学的研究也越来越深入[1-6],众所周知,在夜视技术的发展中,红外热成像有着举足轻重的位置,尤其在隐身,制导等领域中的广泛运用大大提高了夜战能力水平。

而增强目标的隐蔽性能有两种方式:其一是降低目标本身的清晰度,但这种方式实现难度较大成本投入也较高;另一种方式可以通过运用红外消光材料的消光作用干扰对方的红外热成像探测系统,以实现我方目标的隐藏。

因此材料消光性能的检测在实际应用中具有重要地位,而红外消光系数是表达红外消光性能的参数。

国内研究主要以烟幕箱为主,缺点是不可以进行实时检测,没有实现自动化测量。

本文基于Proteus作为单片机仿真软件,然后做出单片机实物,Labview[2]做为上位机软件,与单片机进行串口通信,在电脑上面对单片机[7-``]发来的信号进行处理与显示,做出一个红外消光系数检测系统。

二、系统原理(一)理论原理目前用于测量红外消光系数的理论[4]主要是朗伯定律,朗伯(Lambert)定律可以阐述为:光被透明介质吸收的比例与入射光的强度无关,因此在光程上每等厚层介质吸收相同比例值的光,而光被吸收的量正比于光程中产生光吸收的分子数目。

使用LabVIEW进行控制系统设计和调试

使用LabVIEW进行控制系统设计和调试

使用LabVIEW进行控制系统设计和调试LabVIEW是一种面向工程技术的开发环境和系统设计软件,具有强大的数据采集、分析和控制能力。

本文将介绍如何使用LabVIEW进行控制系统设计和调试的步骤和方法。

一、引言控制系统是现代工程领域中非常重要的一部分,它可以用于自动化生产线、机器人、飞行器等各种应用。

LabVIEW是一种功能强大、易于使用的软件平台,可以帮助工程师们实现控制系统设计和调试的任务。

二、LabVIEW的基本概念1. 前面板(Front Panel)LabVIEW的前面板类似于装置的控制面板或者人机交互界面,可用于实时监测和调试系统。

在前面板上,我们可以添加各种控制和指示元件,如开关、按钮、图表等,以便与系统进行交互。

2. 控制面板(Block Diagram)LabVIEW的控制面板是用于编写程序代码的地方,我们可以在控制面板上添加各种功能模块,如数据采集、信号处理、控制算法等。

控制面板上的元件可以通过节点、线连接在一起,构成一个完整的程序逻辑。

三、控制系统设计的步骤1. 系统建模在设计控制系统之前,我们需要对要控制的对象进行数学建模。

根据系统的特性和要求,选择适当的模型,如线性模型、非线性模型等。

2. 控制设计根据所建模型,选择合适的控制策略和算法。

常用的控制方法包括PID控制、最优控制、模糊控制等。

在LabVIEW的控制面板上,通过添加相应的功能模块可以轻松实现这些控制算法。

3. 系统实现将控制算法转化为可执行的代码,通过连接适当的硬件设备,实现对系统的实时控制。

在LabVIEW中,可以使用各种DAQ设备和传感器,通过采集和输出信号与外部设备交互。

4. 系统调试在实际应用中,系统不可避免地会出现各种问题,如信号干扰、响应迟缓等。

使用LabVIEW提供的实时监测和调试工具,可以帮助我们识别和解决这些问题,确保系统正常运行。

四、LabVIEW在控制系统设计中的优势1. 易于学习和使用LabVIEW采用图形化编程方式,用户可以通过拖拽和连接节点、线来完成程序的编写,无需掌握复杂的编程语法。

基于LabVIEW和Proteus的多数据无线监测系统的设计及其仿真

基于LabVIEW和Proteus的多数据无线监测系统的设计及其仿真

• 116•为了解决无线信息传输常出现缺失、错误等情况,文章采用AT89C51单片机(下位机)和AT89C52单片机(上位机)作为主控制器,利用可视化虚拟仪器LabVIEW 作为数据处理平台,联合仿真软件Proteus 设计了一个改进多数据无线监测系统。

该系统上位机与下位机之间采用Proteus 软件中IRLINK 模块进行通信,利用LabVIEW 软件设计人机监控界面,实现LabVIEW 与上位机通信、数据显示、异常检测以及超限报警等功能。

仿真表明,该系统具有设计比较简单、显示界面直观形象、数据传输稳定、易修改扩展等特点,对类似系统设计及其开发具有一定的参考价值。

随着我国无线电技术迅速发展,如今呈现出多种无线信号共存的局面。

而在多种无线信号共存情况下,则衍生出无线信号相图1 Proteus 构成图3 NEC协议本文选用NEC 协议的脉冲位置调制方式(PPM )进行编码,即基于LabVIEW和Proteus的多数据无线监测系统的设计及其仿真昌吉学院物理系 隆春燕 孙万麟图2 逻辑电平脉冲波形互干扰问题,导致信息传输时常常出现缺失、错误等情况。

为了改善无线信息传输出现此类问题,许多学者采用虚拟仪器技术对温湿度监测系统进行改进设计及仿真,即采用软件进行设计及虚拟仿真,这样不仅易于修改,而且具有良好的扩展性。

本文在详细研究红外IRLINK 模块功能特性基础上,联合Pro teus 与LabVIEW 联合仿真技术,构建了以单片机作为主控器的多数据无线监测系统。

1 LabVIEWLabVIEW 是一种图形化编程仿真软件,已广泛应用于自动化、通信系统、半导体、电路设计、航空、过程控制及生物医学等众多领域中。

使用LabVIEW 编写程序时,不用编写程序代码,代替它的是标准流程图或图形化程序图。

因此,LabVIEW 摆脱了复杂程序代码,是一个面向用户的可视化虚拟工具,不仅可以对系统测试、设计及仿真等,而且能实现高精度测量及控制。

基于Protues和LabVIEW的弱信号采集仿真设计

基于Protues和LabVIEW的弱信号采集仿真设计

www�ele169�com | 79电子基础0 引言目前大部分信号采集系统所采集的有用信号,幅值都远大于噪声。

而对于弱信号,仅靠放大滤波电路无法检测出有效的微弱信号[1]。

针对不足,本文提出一种由前置调理电路、微控制器、LCD 和上位机组成微弱信号采集系统,通过电路设计以及算法优化,在采集信号准确的同时也保证了较高的精度要求。

1 系统总体方案本文针对10mV 以内的带噪弱信号进行采集分析,该信号带有一定的噪声,需通过模拟电路和数字电路的处理进行滤除,得到有用信号。

经由中心频率为1kHz 的窄带滤波器对信号进行处理,最终在上位机上将采集的数据点以图形的形式显示出来,绘制出频谱信息,直观地显示信号的信息。

测试过程中,需从上位机软件设置采样频率、采样点数、波特率等信息,通过串口发送至STM32控制器。

2 下位机系统设计■2.1 下位机电路设计下位机电路的仿真采用Protues8.9软件,包括信号调理电路、STM32控制器、虚拟串口、LCD 模块。

信号调理电路最左侧是信号发生器,通过调整其幅度与频率来模拟不同输入信号。

前置放大电路的主要元件是AD620,是一种低噪声的仪用放大器,放大倍数由1脚和8脚跨接的电阻决定,关系式如下:49.41gk G R Ω=+ (1)按照设计要求,前置放大器要放大50倍,可得外部电阻1g R k ≈Ω。

有源滤波电路选择双二次型滤波器,用到三个运算放大器,且均为反向接法。

其特点是稳定性高,不会出现自激振荡现象,调整方便,可以按照电路需求重新调整滤波参数。

由节点法与放大器的虚短虚断分析电路得传递函数: 1222341()11s R CA s s s R C R R C =++(2)对比二阶带通滤波器传递函数通式可得中心频率0f =品质因数Q =,通带增益21v R A R =。

根据中心频率与电容选取的对应关系,0f =1kHz 时C取20nF。

由中心频率、通带增益和通带宽度的参数指标可推算出R1=8kΩ,R2=80kΩ,R3=3.8kΩ,R4=15.9kΩ。

基于LabVIEW与Proteus的教学测控系统设计

基于LabVIEW与Proteus的教学测控系统设计

基于LabVIEW与Proteus的教学测控系统设计
张丹;黄惟公
【期刊名称】《上海计量测试》
【年(卷),期】2008(035)003
【摘要】LabVIEW软件在高等院校的自动控制理论课程中有着广泛的应用.该文提出一种基于LabVlEW与Proteus的教学测控系统的设计方法.通过LabVIEW自带的通信类可以方便的和单片机虚拟串口进行通讯,实现对下位机采集的数据进行分析处理.利用LabVIEW软件提供的GUI可以设计出一套友好的人机界面实现对单片机测控系统的实时控制.实验证明,该方法可以开发学生的思维,提高学生的动手能力,在教学实验中有着很好的实用性.
【总页数】3页(P14-16)
【作者】张丹;黄惟公
【作者单位】西华大学机械工程与自动化学院;西华大学机械工程与自动化学院【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于LabVIEW与Proteus的教学测控系统设计 [J], 张丹;黄惟公
2.基于LabVIEW和Proteus的温度测控系统的设计 [J], 乔有田
3.基于LabVIEW与Proteus的测控仿真实验系统设计 [J], 周春明
4.基于Proteus与LabVIEW的温度测控系统 [J], 辛王毅
5.基于LabVIEW和Proteus的直流电机控制实验仿真系统设计 [J], 王玉香; 张喜红
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基于LabVIEW和Proteus的温度测控系统的设计

基于LabVIEW和Proteus的温度测控系统的设计

基于LabVIEW和Proteus的温度测控系统的设计乔有田【摘要】根据电路仿真软件Proteus和虚拟仪器软件LabVIEW的特点,用其对虚拟温控系统软硬件进行设计和调试.此法可用于电类专业在工业测量和控制方面的毕业设计.【期刊名称】《扬州职业大学学报》【年(卷),期】2010(014)003【总页数】3页(P38-40)【关键词】LabVIEW;Proteus;串行通信【作者】乔有田【作者单位】扬州职业大学,江苏,扬州,225009【正文语种】中文【中图分类】TP273目前,高职电子类专业毕业设计的选题主要在工业测量和控制领域,广泛采用串行通信的上位机、下位机的形式进行设计,充分发挥计算机处理速度快、存储容量大、显示效果好和单片机控制能力强的优势。

但由于涉及硬件电路和软件程序设计,以及两者之间的联调,工作量比较大、效率低、成本也较高。

如果在实际的硬件系统设计制作前对整个系统进行软硬件仿真联调,将大大提高工作效率。

基于这一想法,笔者以设计虚拟温度控制系统为目标,尝试应用Proteus和Labview软件进行仿真联调,经实际操作效果较好。

1 LabVIEW和Proteus概述LabVIEW是由美国国家仪器公司研发的一种类似于C和BASI C的程序开发环境,是专门为工程师和科学家设计的直观图形化编程语言—G语言[1]。

在使用G语言编程时,用户基本上不要写代码,只需利用流程图就可完成设计任务,使用户从复杂的程序设计中解放出来,从而将更多的精力投放到任务本身,大大提高了工作效率。

自1986年Lab VIEW正式发布以来,经过20多年的发展,它广泛的被工业界、学术界和研究室所接受,并被视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。

Proteus软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的最新版本EDA工具软件,Proteus软件支持51架构的单片机芯片,集编辑、编译和程序仿真等于一身,其界面友好易学,既能仿真单片机,又能仿真常用外围电路,而且还提供了大量的仿真设备和元器件。

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su e t ’ ik n di r v er r cies i . e eo e ih s r a r c c b l yi ef l f e c i ga pia o . td n s t n i ga h n mp o e h i p a t l T r f r ,t a g e t a t a it t edo ta h n l t n t c k 1h a p i i nh i 发生器等。因此用 P oes rtu 可以实现单片机及外 围电路的仿真非常方便 。 基于 L b E 和P oe s a VI W rtu 的特性 , 本文提 出了一
引言
1 测控系统设计 在该设计中 , 数据采集部分主要以 5 单 片机控制 l A/ D芯 片来完成对传感器数据的读取。
然后将数据通过虚拟串 口传到上位机 。上位机利 用 L b E 软件对收到的数据进行处理。如实时显 a VI W
L b I W软 件提供 了强大的科学运算 、 a VE 灵活的程 序设计流程 、高质量的 图形可视化与界面设计 、便捷 的与其他程序和语言接 口的功能 ,所以 L b E 广 a VI W
&据 采集
院校教学实验的推 广 , 更不利于提高学生的动手能力 。
P oes rtu 软件支持 5 架构的单 片机芯片 , l 集编辑 、 编译和程序仿真等于一身 , 其界面友好 易学 , 既能仿真
单 片机 ,又能仿真 常用外 围电路 ,而且还提供 了大量 的仿真设备和元器件。如各种测试仪器 :示波器 、逻
张丹 黄 惟公
( 西华大学 机械工程与 自动化学院 ,成都市
Zha ngD a n Hu n a gW ego g i n
603) 10 9
( eto c ai l n i e n d uo t n Xiu nv r t C e g u 60 3) D p.f Mehnc g er ga tma o . H a i sy hn d 10 9 aE n i n A i U e i,
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基于 【 b W 与 P o e s . V£ a I rt u 的教学测控 系统设计
De i n o sg fObs r i n n r li y t m a hi s d o bVI e v ng a d Co t o lng S s e i Te c ng Ba e n La n EW nd Pr t u a oes
泛应用于 自动控制领域 当中。但是其软件本身提供的
信号发生 函数比较 固定 ,在控制领域中不宜适用 。而 现 实中实现 数据采集往往很多是利用美国NI 司提供 公 的专用数据采集卡 ,其价格 昂贵 ,不适 用于普通高等
示 、频谱分析 、加窗截取、滤波分析等 。此外 ,利用 软件本身的GU 可 以设计 出友好的界面实现对测控 系 I 统 的完全控制和数据分析。 总体设计框 图如图 l 所示 , 传统的测控 系统框图设计如图 2 所示 。
wi MCU fo v r a ei l o l ea ay e n dd s o e . eGUI u ci no L b E wa s dt e s nas t f h t r m i u l ra c u db n l z da t s ip s d T h fn t o f a VI W su e od i g o e i u n ma h n e f c c n l f eh ma — c i ei tra et o to eM CU y tm a me I h s e n p o e a i d sg o l p n t e n n o r t h s se i r l i . t a e r v dt t s e i nc u d o e n e t b h t h h
【 摘 要1 a VE L b IW软件在高等院校的自动控制理论课程中有着广泛的应用。 本文提出一种基于L b I a VE W
与 Pr t u 的教学测控系统的设计方法 。通过 L b EW自带的通信类可以方 便的和单片机虚拟 oe s a VI 串 口进行通信 , 实现对下位机采集的数据进行分析处理 。 利用 L b IW软件提供的 GU可以设计 a VE I 出一套友好的人机界 面实现对单片机测控系统的实时控制。实验证明 ,该方法可以开发学生的思
K e r s La VI W dM CU P o e s Ob e v d Co to y t msi e c ig Vi u l e il y wo d : b E a n r tu s r ea n l s n r S e nT a h n r a ra s t S
c n ol g i sd nL b E a d o t ln c b e aVIW U( coC n ol i. e aa rm U n et g a' E r i wh h a o n MC Mi ot l r t T t o MC b c n cn b I W r r eUn )h d f yo i L v
维 ,提高学生的动手能力 ,在教学实验中有着很好的实用性 。
【 关键词1 a VE L b IW与单片机 P o e s 教学测控系统 虚拟串口 rt u
Ab ta t a VI W sl sdi ed mano uoc nr l n olg s T e a e t d c dame o f sr c:L b E i mo t ue t o i f t o t ma yc l e . h p rir u e t do s y n h a o i n e p n o h
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