电气14级四个班级虚拟仪器课程设计题目2015秋季2016.1.18-22

12级《虚拟仪器》课程设计任务书

一、设计题目及任务

学生按分组组别从以下对应题目号中选择一题进行设计。

1.粮仓管理系统设计（利用labVIEW）（3-4人）

1）一个粮仓系统有五个独立的粮仓，假设粮仓中各有一个控制节点，用来测量其内部温度及湿度，并有两个执行机构，分别用于打开通气窗口及打开风扇。

2）假设五个粮仓的数据都汇聚在一个集中节点，该节点将数据传至上位监控计算机（串行口）。（数据协议自定，要将五个节点区分开）

3）设计一个监控界面，用于实时监控五个粮仓的实时数据。并保留每天的数据。可以按日期及指定的粮仓来查询数据，并显示历史曲线。

4）用户可以设置报警线，当温度超过报警线时，要求下传数据，启动相应的执行机构。

并在控制面板中有所显示。

5）要求用实际串口完成。（可以在另一个电脑上用串口调试助手，模拟集中节点）

2.利用声卡的数据采集与输出（LabVIEW）（3-4人）

1）通过话筒，利用声卡采集一段声音

2）显示该段声音的频率分析，分析特点，并存储起来。

3）试着根据存储的声音特色，区别不同的人。

4）存储不同的声音，利用声卡实现回放。

3.虚拟仪器的网络控制（3-4人）

1）设计一个程序控制8个外设小灯的点亮方式，要求两种方式A:每个小灯间隔时间T，依次亮，时间T可调，并循环。B：先1.3.5.7.9亮隔时间T，2.4.6.8.10亮，并循环，T 可调。

2）要求主面板与硬件的8个小灯同步。

3）通过网络在另一台计算机上控制此程序的运行（利用LabVIEW的DateSocket技术）

4.基于NI数据采集卡的虚拟示波器（3-4人）

1）：波形来自外来的信号发生器（可以外接，也可以仿真）

2：通过采集此信号（波形采集）

3）：主界面要求为一个典型的示波器界面，各个调节按钮的功能应该均具备。

4）：要求显示波形的特征量。

5：）存储并回放波形。

5.动态分析仪（3-4人）

1）：设计一个典型系统的动态响应的过度过程的分析仪。

2）：输入为：单位阶跃、单位斜坡、单位加速度、脉冲输入、正弦。

3）：系统为典型的一阶系统和二阶系统。相关参数可调

4）：当用户在主界面输入不同的输入及系统时，要求输出其动态响应的时域及频域分析。

5）：如果在上述系统中加入延时环节（延时时间可调），对应的动态响应应如何？

6.基于NI数据采集卡的虚拟信号放生器（3-4人）

1）：产生任意信号（至少8种）

2）：通过采集卡将此信号输出

3）：用示波器测量产生的信号，调节信号的相关参数，观察示波器的变化。

注意：信号的幅值和频率，与采集卡的关系。

4）讨论信号失真的原因，并在程序中加以限制，当用户的参数选择受限时，报警（提示用户，该参数会造成信号发生器输出与要求不符），并要求重新输入

7.虚拟测频仪（3-4人）

a)信号发生器一台，外部的方波信号由此产生。

b)利用采集卡的定时计数器功能，测量信号发生器产生的方波的频率

c)分别利用两种方法测量频率（a固定时间测量脉冲个数；b测量正脉冲出现的时间间

隔。），并对比测量结果。

8.虚拟信号采集分析器（3-4人）

1）利用信号发生器产生不同信号（信号的相关参数可调）

2）在信号上叠加白噪声。

3）对上述信号进行采样（采样频率可调）

4）在采样的过程中利用均值滤波（每三个点取均值）

5）显示采样后的波形，并对其进行频率分析。

6）将采样后的波形与原波形做比较（在同一坐标系中显示）

9.利用LabVIEW编写一个串口调试助手。（3-4人）

1）串口可选

2）波特率可调

3）串口通讯方式可调（9位还是11位）

4）校验方式可选（奇校验偶校验）

5）设计界面要标准

10.用LabVIEW设计普通计算器（3-4人）

按Windows系统附件中的计算器设计一个基于LabVIEW的计算器。

11.虚拟相位差计（3-4人）

1)设计一个双路正弦波发生器，其频率和相位差可调；

2)采用过零法、FFT频谱分析法和相关法设计一个相位计；

3)仿真分析不同方法的优缺点及各自实用条件；

4)分析信号幅值、噪声幅值、采样点数等值的变化对测量结果的影响。

分两种情况测量：

5)不经过数据采集的仿真；

6)经过数据采集。

12.虚拟频谱仪（3-4人）

●设计一个信号发生器，分别产生正弦波、方波、三角波信号；

●设计频谱分析仪，对正弦波、方波、三角波信号进行频谱分析；

●产生叠加谐波，并分析叠加谐波的周期信号的频谱分析。

●非周期信号的频谱分析。

分两种情况测量：

●不经过数据采集的仿真；

●经过数据采集。

13.虚拟扫频仪设计（3-4人）（135、136）

要求能进行幅频、相频特性分析。

信号可以模拟产生或通过硬件输入。

14.交流信号的虚拟仪器测量（3-4人）

●通过DAQ卡或虚拟信号发生器产生交流电压、电流信号；

●测量交流电压、电流信号的有效值或幅值、频率、相位差等；

●计算一个周期（或若干个整周期）的平均功率，即有功功率；

●同时计算视在功率、无功功率、功率因数等；

●首先，应当在环境下（不经过数据采集，使用仿真信号源）检查算法的效果。

15.网络化虚拟仪器设计（3-4人）

●建立一个虚拟波形发生器或其它虚拟仪器面板；

●采用B/S模式实现仪器的网络化控制。

●采用C/S模式实现仪器的网络化控制，可采用DataSocket或TCP/IP方式。