基于LabVIEW的虚拟示波器设计

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「基于LABVIEW的虚拟示波器设计—虚拟示波器」

「基于LABVIEW的虚拟示波器设计—虚拟示波器」虚拟示波器是一种通过计算机软件来模拟传统示波器的工作原理和功能的设备。

它可以用于信号的检测和分析，具有方便、灵活、实时性强等优点。

本文将介绍基于LABVIEW的虚拟示波器设计。

LABVIEW是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一种基于图形化编程的开发环境。

它可以实现快速的数据采集和处理，适用于各种工程应用。

借助LABVIEW的强大功能，我们可以设计出一个功能完善的虚拟示波器。

首先，我们需要从外部设备中获取信号。

LABVIEW支持多种类型的数据采集设备，如数据采集卡、传感器等。

我们可以通过连接这些设备，将信号输入到LABVIEW中。

LABVIEW提供了丰富的数据采集和处理函数，能够方便地获取并处理输入信号。

接着，我们需要设计一个用户界面，用于显示信号和调节示波器的各个参数。

LABVIEW中提供了多种界面控件，如图表、调节器等。

我们可以根据需要，在用户界面中添加这些控件，并设置相应的属性。

通过LABVIEW的可视化编程方式，我们可以直观地完成用户界面的设计。

在信号显示方面，虚拟示波器需要能够实时地显示输入信号的波形。

LABVIEW提供了图表控件，可以用于显示波形图。

我们可以将获取到的信号数据传递给图表控件，然后设置相应的显示参数，如坐标轴范围、背景颜色等。

这样，用户就能够清晰地看到输入信号的变化。

除了实时显示信号波形外，虚拟示波器还应具备其他功能，如调节触发电平、选择触发方式等。

LABVIEW中提供了丰富的函数库，可以方便地实现这些功能。

我们可以通过在用户界面中添加调节器、开关等控件，并将其与相应的函数进行关联，从而实现示波器的各个参数的调节。

总之，基于LABVIEW的虚拟示波器设计具有很大的灵活性和可扩展性。

我们可以根据需求进行定制，实现更多功能，如频谱分析、数据存储等。

同时，LABVIEW提供了强大的数据处理和可视化功能，能够让我们更加方便地进行数据分析和结果展示。

基于LabVIEW虚拟示波器设计(word文档)

毕业设计论文设计题目：基于LabVIEW虚拟示波器设计指导教师：设计者：摘要虚拟仪器是现代计算机软硬件技术飞速发展的产物，它正逐步取代传统的电子仪器，是现代电工电子测量仪器的发展方向。

虚拟仪器主要由数据采集、数据分析处理、数据输出与显示三部分模块组成。

其软件开发平台有LabView、VC++ 等。

在此基础上，利用美国NI公司的虚拟仪器开发环境LabVIEW设计了虚拟示波器，介绍虚拟示波器的实现过程。

该仪器是用基于图形化编程语言LabVIEW8i 而编写的, 本虚拟示波器涉及主要功能包括：双通道信号输入、触发控制、通道控制、时基控制、波形显示、参数自测量等。

本虚拟示波器的数据采集的功能与普通示波器一样；波形显示模式：通道 A或B 、A+B及A-B等。

测试结果表明，本文设计的两通道数字示波器系统设计正确。

关键词: 虚拟仪器; 示波器; LabVIEWAbstractThe hypothesized instrument is the modern computer software and hardware technology rapid development product, it is substituting for traditional gradually the electronic instrumentation, is the modern electrician electronic surveying instrument development direction. The hypothesized instrument mainly by the data acquisition, data analysis processing, the data output and demonstrated three parts of modules compose. Its software development platform has LabView, VC++ and so on.In this foundation, has designed the hypothesized oscilloscope using American NI Corporation's hypothesized instrument development environment LabVIEW, the introduction hypothesized oscilloscope realization process. This instrument is with, this hypothesized oscilloscope which compiles based on presente in figures and diagrams programming language LabVIEW8i involves the main function to include: Double channel signal input, triggering control, channel control, time base control, profile demonstration, parameter from survey and so on. This hypothesized oscilloscope data acquisition function and the ordinary oscilloscope are same; Profile demonstration pattern: Channel A or B, A+B and A-B and so on. The test result indicated, this article designs two channel digital oscilloscope system design is correct.Key word: Virtual instrument; Oscilloscope; LabVIEW引言 (1)第一章：虚拟仪器 (7)1.1虚拟仪器概述 (7)1.2 虚拟仪器的特点 (8)1.3虚拟仪器现状及其发展趋势 (9)1.3.1 虚拟仪器的发展及特点 (9)1.3.2 虚拟仪器的发展方向 (10)1.4虚拟仪器的设计步骤 (10)第二章：LabVIEW概述 (12)2.1 什么叫LabVIEW (12)2.2 LabVIEW 软件的特点 (14)第三章示波器设计 (15)3.1本示波器功能 (15)3.1.1主要功能模块 (15)3.1.2波形显示模块 (15)3.2 示波器前面板设计 (16)3.3示波器的后面板（程序设计） (17)3.3.1数据采集模块（模拟数据采集） (17)3.3.2自动扫描控制 (23)3.3.3波形显示 (24)3.3.4测量波形的各种参数 (27)3.3.5手动/自动程序 (29)3.4总程序 (30)结论 (31)后记 (32)参考文献 (33)随着计算机技术的发展，传统仪器开始向计算机化的方向发展。

课程设计基于labview的虚拟示波器的设计

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

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。

(完整版)基于LabVIEW的虚拟示波器的设计毕业设计

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

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的虚拟示波器设计分析

基于LabVIEW的虚拟示波器设计分析引言虚拟仪器是一种基于计算机的自动化测试仪器系统。

虚拟仪器的突出优点在于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。

用户可根据测试的需要，自己设计所需要的仪器系统，即利用数据采集卡及计算机外围硬件进行信号的采集与检测，然后用计算机所编的软件来实现对信号的处理、计算和分析以及对测试结果进行显示。

波形分析是信号处理中重要的分析手段。

引言虚拟仪器是一种基于计算机的自动化测试仪器系统。

虚拟仪器的突出优点在于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。

波形分析是信号处理中重要的分析手段。

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轻松完成信号的采集、处理及频谱分析和波形分析。

LabVIEW(实验室虚拟仪器集成环境)是NI公司(美国国家仪器公司)的创新软件产品，也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境，可实现数据采集、仪器控制、过程监控和自动测试等实验室研究和工业自动化领域的实际任务。

LabVIEW从基本的数学函数、字符串处理函数、数据运算函数、文件I／O函数到高级分析库，包括了信号处理、窗函数、滤波器设计、线性代数、概率论与数理统计、曲线拟合等，涵盖了仪器设计中几乎所有需要的函数。

LabVIEW的功能模块包括数据采集、通用接口总线和仪表的实时控制、数据分析、数据显示以及数据的存储。

拥有大量数据采集和仪表控制的功能模块和开发工具，因此，LabVIEW可以编出外观和功能都与真实仪表很相似的程序。

基于Labview的虚拟示波器设计

目录第1章绪论 (1)1.1虚拟仪器背景 (1)1.1.1虚拟仪器的产生 (1)1.1.2虚拟仪器的概念 (1)1.1.3虚拟仪器的构成 (2)1.1.4虚拟仪器的优点 (2)1.2虚拟仪器的现状 (3)1.2.1国外虚拟仪器的研究现状 (3)1.2.2国内虚拟仪器的研究现状 (3)1.2.3虚拟仪器的发展方向 (4)1.3课题目的及意义 (4)1.4课题主要研究任务与内容 (5)第2章系统软件的开发平台LabVIEW简介 (7)2.1 LabVIEW的基本概述 (7)2.2 LabVIEW的模板分析 (8)2.2.1工具模板 (9)2.2.2控件选板 (10)2.2.3函数选板 (10)2.3本章小结 (11)第3章示波器工作原理与设计步骤 (12)3.1数据采集模块设计 (12)3.2信号测量模块设计 (13)3.3数字滤波模块设计 (14)3.4频谱分析模块设计 (15)3.5波形显示模块设计 (15)3.6波形存储和回放模块设计 (17)3.7本章小结 (18)第4章示波器的测试与验证 (19)4.1完整的程序与前面板设计 (19)4.2示波器的验证 (20)4.3本章小结 (23)第5章总结与展望 (24)5.1总结 (24)5.2展望 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)附录1：DAQ助手的初始化 (28)附录2：英文原文 (34)附录3 汉语翻译 (42)第1章绪论1.1虚拟仪器背景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、智能仪器和虚拟仪器。

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。

基于Labview虚拟示波器的设计_毕业设计

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。

【完美升级版】基于LabVIEW的虚拟示波器的设计_毕业论文设计

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 sof tware 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 (4)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 (8)2.2 数字示波器 (9)2.2.1 数字示波器的基本原理 (9)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 (17)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 (25)5.1.2 虚拟示波器操作界面 (25)5.1.3 虚拟示波器总程序框图 (26)5.2 虚拟示波器波形显示 (27)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (34)第1章绪论1.1虚拟仪器的概述虚拟仪器是计算机技术和传统的仪器仪表技术相结合的产物,它是在以计算机为核心的硬件平台上,由用户设计和定义其功能,具有虚拟面板. 虚拟仪器技术具有高效、易用、开放、灵活、更新快、功能强大、性价比高、用户定义等诸多优点. 目前在我国应用的虚拟仪器开发平台主要有美国NI公司的LabVIEW及其相应组件和Agilent公司的HP - VEE ,其中NI的LabVIEW系列产品在我国使用比较广泛.LabVIEW是当前用于数据采集、信号处理和虚拟仪器开发的一个标准工具,而且是一个基于图形化编程语言的虚拟仪器软件开发工具,设计者可利用它方便快捷地建立自己的虚拟仪器程序而无需复杂的程序代码编写. 它适用于多种操作系统,用LabVIEW设计的虚拟仪器程序可以脱离LabVIEW开发环境,最终用户看见的是和实际的硬件仪器相似的操作面板1.1.1什么是虚拟仪器所谓虚拟仪器，就是在通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。

基于LABVIEW的虚拟示波器的设计

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。

基于LabVIEW的虚拟示波器的设计

ＭＵＪａｙｎｉ．ａ
（ａｊｇＭａｉａａｓｉｔ，ｎｎ１０３ＮｎｎｒｅＲｄｒｎｔｕｅ Ⅳ ｇ２００）ｉｎＩｔＡｓａｔＴｅａｐｉａｏｓｏｅＬｂｌＷｅｉｓｕｎｏｔｌｎｅＤＱａｅｉｒｄｃｄｂｔｃ：ｈｐｌｔｎｆｈａＶＥｉｔｔｍｅｔｎｒｄｔＡｙｔｕｅ．ｒｃｉｔｎｈｎｒｃｏａｈｎｏ
关键。用户可以通过修改软件的方法，方便地改变很仪器系统的功能，以适应不同用户的需要。本文设计的虚拟示波器系统就是一个典型的虚拟仪器。
仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器，随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器；另一种是将仪器装入计算机，以通用的计算机硬件及操
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基于LABVIEW的虚拟示波器设计—虚拟示波器

传统文本编程语言根据指令的先后顺序决定程序执行顺序，但LabVIEW则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。LabVIEW提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。用户界面在LabVIEW中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。这就是图形化源代码，又称G代码。LabVIEW的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图。
上述正弦波的程序框图如图2。
图2正弦波显示及幅值调节VI程序框图
3）图标/连接器。VI具有层次化和结构化的特征，一个VI可以作为子程序，这里称为子VI，被其他VI调用。图标与连接器在这里相当于图形化的参数。LabVIEW的强大功能归因于它的层次化结构，用户可以把创建的VI程序当作子程序调用，以创建更复杂的程序，而这种调用的层次是没有限制的。
LabVIEW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。
1）CH1和CH2通道设计及选择。设置两个开关控制CH1和CH2选通状况，开即显示波形，关不显示，同时选择了开就在波形图上同时显示两个波形。
2）波形产生。由于没有外界信号输入设备，所以不能用外部数据采集的方法输入信号波形，那么自己设计一个建议信号发生器，使两个通道都能实现基本模拟信号正弦波、三角波、方波、锯齿波的输入。
图1正弦波显示及幅值调节VI前面板
2）程序框图提供VI的图形化源程序。它的功能是对前面板上的控件进行定义、操作和连线以实现虚拟仪器的功能，是LabVIEW程序设计的核心。在程序框图中存在着对VI编程，以控制和操纵定义在前面板上的输入和输出。它包括前面板上的控件和控件的连线端子，还有一些前面板上没有，但编程必须有的东西，例如函数、结构和连线等。如果将VI与标准仪器相比较，那么前面板上的东西就是仪器面板上的东西，而流程图上的东西相当于仪器箱内的东西。在许多情况下，使用VI可以仿真标准仪器，不仅在屏幕上出现一个惟妙惟肖的标准仪器面板，而且其功能也与标准仪器相差无几。

基于labview的虚拟示波器设计

基于labview的虚拟示波器设计
创建LabVIEW项目：启动LabVIEW，并创建一个新的项目。

添加前端界面：在LabVIEW中创建一个前端界面，包括示波器的控制面板和显示区域。

设置控制面板：在控制面板上添加控件，例如按钮、滑块和文本框，用于控制示波器的功能，例如选择输入信号源、设置采样率和时间尺度等。

设置显示区域：在显示区域中添加一个绘图控件，用于实时显示输入信号的波形。

配置数据采集：使用LabVIEW的数据采集模块，配置示波器的数据采集功能。

设置采样率、采样深度和触发方式等参数，以实时获取输入信号的数据。

实时数据绘制：将采集到的数据传递给绘图控件，使用LabVIEW 的绘图功能，在显示区域上实时绘制输入信号的波形。

添加触发功能：根据用户设置的触发条件，例如信号阈值或边沿触发，实现示波器的触发功能。

当输入信号满足触发条件时，示波器开始采集并显示波形。

数据分析与处理：根据需要，添加数据分析和处理功能，例如峰值检测、频谱分析和滤波等。

这些功能可以通过LabVIEW的信号处理模块实现。

添加保存和加载功能：实现示波器数据的保存和加载功能，允许用户将采集到的波形数据保存到文件中，并在需要时重新加载进行分
析。

基于LabVIEW的虚拟示波器的设计

基于Lab V IEW的虚拟示波器的设计穆加艳(南京船舶雷达研究所,南京210003)摘要:介绍了LabV I E W在仪器控制以及数据采集方面的应用。

采用LabV I E W可以轻松组建仪器测控系统并在计算机上构造自己的仪器界面。

在LabV I E W环境下利用V ISA方法对示波器进行二次开发,通过计算机增强传统仪器的功能。

所开发的软件系统具有2路通道,能够实现数据采集、波形显示、数据保存、频谱分析和波形参数测量等功能。

关键词:LabV I E W;仪器控制;数据采集;V I SA中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1009-0401(2011)01-0065-04 The desi gn of a LabV IE W based v irtual oscilloscopeM U J i a yan(Nanjing M arine Radar Institute,N anjing210003)Abst ract:The applicati o ns of the LabV I E W in the instrum ent control and the DAQ are introduced. The m easure m ent and contro l syste m of the i n str um en ts can be easily constructed through the LabV I E W to create t h e ind i v i d ua l instrum ent interfaces on t h e co m puters.The secondary deve l o p m ent of t h e osc illoscope is perfor m ed through the V I SA under the LabV I E W,and the f u nctions of the conventional instrum ents are enhanced through the co m puters.The t w o channe l soft w are syste m developed can i m ple m ent the functions such as the DAQ,w avefor m disp lay,data storage,spectr um analysis,and m easure m ent ofw avefor m para m eters.K eyw ords:LabV I E W;i n stru m ent contro;l DAQ;V I SA1 引言近年来,随着计算机及其软件的飞速发展,计算机和仪器之间的密切结合成为目前仪器发展的一个重要方向。