基于labview的信号发生器
基于labview的虚拟信号发生器的设计(2010-1...
基于labview的虚拟信号发生器的设计
第1章虚拟信号发生器的结构与组成
1.1虚拟函数信号发生器的前面板
本虚拟信号发生器主要由一块PCI总线的多功能数据采集卡和相应的软件组成。将它们安装在一台运行Windowsxp的PC机上。即构成一台功能强大的函数信号发生器。本虚拟信号发生器的设计参考了SG 1645功率函数信号发生器。
本函数信号发生器的前面板主要由以下几个部分构成:仪器控制按钮,输出频率控制窗口(包括频率显示单位),频率倍成控制,波形选择,频率微调按钮,直流偏置,方波占空比节,输出波形幅度控制按钮。频率微调范围:O.1—1 Hz;直流偏置:一10—10V;方波占空比:0—100%;输出波形幅度:0—10V。此外还增加了许多修饰性的元件如面板上的压控输入、记数输入、同步输出、电压输出等。使用这些修饰性的元件的目的是为了增加仪器的美观性,并尽量与真实仪器的使用界面相一致。
图1-1 函数信号发生器的前面板
1.2虚拟函数信号发生器的硬件构成
本虚拟信号发生器的输入输出的硬件部分为一数据采集卡和具有一定配置要求的PC机,数据的输入输出靠对数据采集卡输出输入口的定义来实现。本设计采用的PCI一1200数据采集卡是一块性价比较好的产品,具备数/模转换的功能。能将产生的数字信号转换成模拟信号且数模转换精度高,而且还具备滤波功能,从而使输出波形光滑。它支持单极和双极性模拟信号输入,信号输入范围分别为一5一+5V和0—10V。提供l6路单端,8路差动模拟输入通道、2路独立的DA输出通道、24线的TTL型数字Ⅳ0、3个l6位的定时计数器等多种功能。硬件接口部分用于数据输入或输出时的通道设置。硬件接口部分程序框图如图1-2所示:
基于LabVIEW多功能信号发生器的设计与实现
Q 0 ={ P r i v l ;F :{ E r r o r } 。于是 所有违 背安 全属性 源自文库操作 序列
为E = L( F ) 。
同时对描述 源程序 的系统模 型使 用下推 自动机 P来建模 , 在这 里不 关注于 数据流 ,只考 虑程 序 的控 制流 ,P =f Q,∑, r ,△,Q 0 ,7 , 0 ,F l ,这 里 ∑同 F中的 ∑不一样 ,它代 表源程 序所 有的语句 的集 合 ,栈符号集合 r为程序点 集合 , 0为初 始栈符 号 ,一般为主 函数 ma i n ( ) ,△为转换关系 。于是所有可
o ne mi l l i o n l i ne s o f C c o de . I n Pr o c e e di n g o f t he 1 l t h An n ua l
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一
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LabVIEW虚拟信号发生器和虚拟示波器
LabVIEW虚拟信号发生器和虚拟示波器
在实际的实验室,在学习电子、电机、通讯等领域时,人们通常需要借助工具设备来生成模拟信号,或者通过示波器等设备来观察电路中的电信号波形。然而,在虚拟仪器技术兴起之后,我们也可以通过使用LabVIEW虚拟信号发生器和虚拟示波器来完成工作。
虚拟信号发生器
LabVIEW虚拟信号发生器通过计算机内部算法,可以生成模拟信号。用户可以通过设定周期、频率、振幅、相位等参数,来生成不同类型的波形信号,例如:正弦波、方波、三角波、锯齿波、随机噪声信号等。在实验中,我们可以通过将生成的信号与被测信号进行比较,从而评估被测信号的特性。
生成信号的步骤
1.打开LabVIEW软件,并新建VI(Virtual Instrument)。
2.在Block Diagram中画出模拟信号发生器模块。
3.设置发生器的参数,包括周期、频率、振幅、相位等。
4.连接发生器的输出端口并将信号输出。
5.通过插入示波器,来观察生成的信号波形。
实际应用
虚拟信号发生器可以使用在电子、电路、通讯等实验中。例如,在音频处理领域,可以使用虚拟信号发生器来输出不同频率和振幅的信号,来评估音频处理器的特性。
虚拟示波器
LabVIEW虚拟示波器是一款可视化的工具,通过计算机屏幕显示出电路信号波形。用户可以通过插入虚拟示波器,观察被测对象的电路波形,并对信号特性进行分析和评估。虚拟示波器与实际示波器不同的是,它不需要物理电路来实现,而是通过LabVIEW的软件模拟来实现。
使用方法
1.打开LabVIEW软件,并新建VI。
LabVIEW中的信号发生器与波形分析
LabVIEW中的信号发生器与波形分析
在LabVIEW中,信号发生器和波形分析是两个非常重要的功能模块。信号发生器可以帮助我们生成各种类型的信号波形,而波形分析则可以对实时采集到的波形进行分析和处理。本文将介绍LabVIEW中信号发生器和波形分析的基本原理及使用方法,并结合具体案例进行说明。
一、信号发生器
在LabVIEW中,信号发生器可以帮助我们生成各种类型的信号波形,比如正弦波、方波、三角波等。使用信号发生器,我们可以通过调节参数来调整信号的频率、幅度、相位等属性。下面将以生成正弦波为例,介绍LabVIEW中信号发生器的使用方法。
1. 创建信号发生器 VI
首先,在LabVIEW中创建一个新的VI,将信号发生器模块拖拽到VI的面板上,然后双击打开该模块进行配置。
2. 设置信号参数
在信号发生器模块的属性窗口中,可以设置信号的频率、幅度、相位等参数。以生成正弦波为例,我们可以设置频率为1000Hz,幅度为1V,相位为0度。
3. 运行信号发生器
将信号发生器模块与输出设备(如声卡)连接起来,然后点击运行按钮即可生成对应的信号波形。
二、波形分析
在LabVIEW中,波形分析是对实时采集到的波形进行分析和处理的功能模块。通过波形分析,我们可以获取波形的幅值、频率、相位等参数,并进行进一步的数据处理。下面将以频谱分析为例,介绍LabVIEW中波形分析的使用方法。
1. 创建波形分析 VI
同样地,在LabVIEW中创建一个新的VI,将波形分析模块拖拽到VI的面板上,然后双击打开该模块进行配置。
2. 设置分析参数
基于Labview的函数信号发生器的设计(开放性实验)
摘要
本次设计基于美国国家仪器(NI)的虚拟仪器开发平台Labview,使用图形化语言编程,设计了一款虚拟函数信号发生器。该虚拟函数信号发生器能够产生正弦波、三角波、方波、锯齿波等波形,其中输出信号的频率、幅值、相位、偏移量以及方波的占空比等都可以在较宽的范围内动态的调节,能够更好的得到满意的波形。
关键词:虚拟仪器;Labview;函数信号发生器;图形化编程
目录
第1章绪论 (1)
第2章虚拟函数信号发生器的设计 (2)
2.1 概述 (2)
2.2 函数信号发生器程序框图设计 (2)
2.2.1 基本函数信号发生器的配置 (2)
2.2.2 while循环的设计 (3)
2.2.3 程序中的延时机制 (4)
2.2.4 波形显示控件的设计 (4)
2.3 前面板的界面布局 (7)
2.4 帮助信息 (9)
第3章程序调试 (10)
第4章实验设计总结 (12)
参考文献 (13)
附录 (14)
第1章绪论
在有关电参量的测量中,我们需要用到信号源,而信号发生器则为我们提供了在测量中所需的信号源,它可以产生不同频率的正弦信号、方波、三角波、锯齿波、正负脉冲信号、调幅信号、调频信号和随机信号等,其输出信号的幅值也可以按需要进行调节。传统信号发生器种类繁多,价格昂贵,而且仪器功能固定单一,不具备用户对仪器进行定义及编程的功能,一个传统实验室很难同时拥有多类信号发生器,然而,基于虚拟仪器技术的实验室则能够实现这一要求。
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了广泛的应用,促进和推动测试系统和仪器控制的设计方法与实现技术发生了深刻的变化。“软件即是仪器”已成为测试与测量技术发展的重要标志。虚拟信号发生器就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的LabVIEW软件来完成各种测试、测量和自动化应用。
基于labview的函数信号发生器的设计
基于labview的函数信号发⽣器的设计
基于labview的函数信号发⽣器的设计
[摘要] 介绍⼀种基于labvIEW环境下⾃⾏开发的虚拟函数信号发⽣器,它不仅能够产
⽣实验室常⽤的正弦波、三⾓波、⽅波、锯齿波信号,⽽且还可以通过输⼊公式,产⽣测试和研究领域所需要的特殊信号。对任意波形的发⽣可实现公式输⼊;对信号频率、幅度、相位、偏移量可调可控;⽅波占空⽐可以调控;噪声任意可加、创建友好界⾯、信号波形显⽰;输出频谱特性;所有调制都可微调与粗调。该仪器系统操作简便,设计灵活,功能强⼤,可以完成不同环境下的测量要求。因此具有很强的实⽤性。
关键词:虚拟仪器,labvIEW,虚拟函数信号发⽣器,正弦波,三⾓波,⽅波,锯齿波,
特殊信号。
引⾔:
在有关电磁信号的测量和研究中,我们需要⽤到⼀种或多种信号源,⽽函数信号发⽣器则为我们提供了在研究中所需要的信号源。它可以产⽣不同频率的正弦波,⽅波,三⾓波,锯齿波,正负脉冲信号,调频信号,调幅信号和随机信号等。其输出信号的幅值也可以按需要进⾏调节。传统信号发⽣器种类繁多,价格昂贵,⽽且功能固定单⼀,不具备⽤户对仪器进⾏定义及编程的功能,⼀个传统实验室很难拥有多类信号发⽣器。然⽽,基于虚拟仪器技术的实验室均能满⾜这⼀要求。
1 虚拟仪器简介:
⾃从1986年美国NI(National Instrument)公司提出虚拟仪器的概念以来,随着计
算机技术和测量技术的发展,虚拟仪器技术也得到很快的发展。虚拟仪器是指:利⽤现有的PC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新型仪器。与传统的仪器相⽐其特点主要有:具有更好的测量精度和可重复性;测量速度快;系统组建时间短;由⽤户定义仪器功能;可扩展性强;技术更新快等。虚拟仪器以软件为核⼼,其软件⼜以美国NI公司的Labview虚拟仪器软件开发平台最为常⽤。Labview是⼀种图形化的编程语⾔,主要⽤来开发数据采集,仪器控制及数据处理分析等软件,功能强⼤。⽬前,该开发软件在国际测试、测控⾏业⽐较流⾏,在国内的测控领域也得到⼴泛应⽤。函数信号发⽣器是在科学研究和⼯程设计中⼴泛应⽤的⼀种通⽤仪器。下⾯结合⼀个虚拟函数信号发⽣器设计开发具体介绍基于图形化编程语⾔Labview的虚拟仪器编程⽅法与实现技术。
基于LabVIEW的虚拟信号发生器的设计与实现_张黎
(2)
x(iΔT)= Asin(2πi/n+θ0),i=0,1,…,n-1 (3)
令f 为数字频率 (f =fx/fS)则:
x(i)= Asin(360°×fi +θ0)
(4)
5.1.2 编 程 实 现
LabVIEW 在信号处理子模板中提供了与信号处理有
关的函数 供 设 计 者 调 用。 以 正 弦 波 为 例,函 数 的 调 用 路
2)提供了丰富 的 库 函 数,包 括 数 据 采 集、分 析 及 存 储 等 ,使 工 程 技 术 人 员 能 够 快 速 构 造 自 己 的 仪 器 系 统 ;
3)提供独到的 执 行 工 具,使 程 序 动 画 式 运 行,便 于 观 察 运 行 细 节 ,使 程 序 的 开 发 和 调 试 更 加 便 捷 ;
基于 LabVIEW 的虚拟信号发生器的设计与实现
张 黎 蔡 亮 (北 京 工 业 大 学 耿 丹 学 院 北 京 101301)
摘 要:LabVIEW 是美国国家仪器公司开发的图形化 编 程 语 言,使 用 简 单、便 捷,并 提 供 了 丰 富 的 数 据 采 集、处 理 的 库 函 数。 介绍在 LabVIEW 开发平台下,以数据采集卡为硬件基础,采用虚拟仪器技术,完成信号发生器的设计。系 统 采 用 调 用 动 态 链 接库的方式与数据采集卡进行通信,实现数据的输出,并按照算法进行数 据 处 理。 该 系 统 可 以 产 生 指 定 的 正 弦 波 、方 波、三 角 波 和 锯 齿 波 ,同 时 根 据 需 要 可 以 改 变 信 号 的 频 率 、幅 值 等 参 数 ,功 能 稳 定 ,应 用 灵 活 。 关 键 词 :虚 拟 仪 器 ;信 号 发 生 器 ;LabVIEW 中图分类号:TP216 文献标识码:A 国家标准学科分类代码:460.40
基于labview虚拟信号发生器的设计_毕业论文
:毕业设计(论文)
题目:基于labview虚拟信号发生器的设计
基于labview虚拟信号发生器的设计
摘要
虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起,利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能,打破了传统仪器的框架,形成一种新的仪器模式。
本设计采用USB6008数据采集卡,将虚拟仪器技术用于信号发生器的设计。该系统具有生成正弦波、方波、三角波、锯齿波,序列信号及任意波形的功能。其序列信号发生器是在n位寄存器的基础上,根据D触发器原理,加上异或反馈电路构成的。并且实现了存储波形和远程通信控制的功能。本文首先介绍了信号发生器的相关理论,给出了信号发生器的基本原理框图,并了解了虚拟仪器的总线及其标准、框架结构、LABVIEW 开发平台。在分析本系统功能需求的基础上,介绍了数据采集卡、LABVIEW 的编程模式等设计中所涉及到的硬件和技术。
本设计是虚拟仪器模拟真实仪器的尝试。实践证明虚拟仪器是一种优秀的解决方案,能够实现各种硬件可以完成的任务。
关键词:虚拟仪器,数据采集卡,信号发生器,LABVIEW
The design of signal generator based on virtual instrument
Abstract
Virtual instrument is formed by the instrument technology, computer technology, bus technology and software technology. Powerful digital pr ocessing’s ability of computer is used to achieve the main functions of instrument. Virtual instrument broke the framework of the traditional instruments, and built a new device model.
基于labview的信号发生器
武汉理工大学
虚拟仪器大作业
专业班级:测控 1202
*名:**
学号: *************
指导老师:***
目录
1. 基本信号发生器 (3)
1.1.正弦波发生器 (3)
1.2.方波发生器 (4)
1.3.三角波发生器 (5)
2.公式波形发生器 (7)
3.数据写入表格 (8)
4.个人小结 (8)
参考文献 (8)
附录 (9)
基于LabVIEW的信号发生器
摘要:Labview软件是虚拟仪器学科中十分重要的仿真软件,本次大作业的设计任务是制作一个信号发生器,该信号发生器模块具有基本信号(正弦波、方波、三角波)和任意公式信号输出,有信号频率,幅值,相位,方波占空比的调节功能,同时还能将生成的波形数据存入计算机文件中。
关键词:信号发生器正弦波方波三角波公式波形写入文件
1. 基本信号发生器
1.1.正弦波发生器
正弦波发生器程序框图如图1.1.1所示;新建一文本下拉列表,
编辑其选项分别为“正弦波”、“方波”、“三角波”在While循环内部新建“频率”,“幅值”,“相位”的旋钮输入控件,再新建一事件(case)结构选项与下拉列表相匹配,默认“0”为“正弦波形”事件,再在case结构中加入for循环并嵌入一“公式节点”,在公式节点中写入正弦函数的公式y=A∗sin(w∗i+p),其中A为正弦波幅值,w为对应频率,p为初始相位,确定for循环1000次,然后将公式节点中的各个输入或输出分别与输入或输出控件相连接,则最终得到各旋钮可调节的正弦波发生器。
正弦波发生器前面板如图1.1.2所示;下拉列表选择“正弦波”,其运行后输出一正弦波形,并可以通过面板上的旋钮调节生产正弦波形的属性。
基于labview开发的可控脉冲信号发生器程序 开题报告
基于labview开发的可控脉冲信号发生器程
序开题报告
随着科技的发展,电子技术在各个领域中被广泛运用。其中,信
号发生器是电子技术中的重要组成部分,它能够产生不同频率、幅度、波形的信号,成为各种测量、测试、调试电子设备的必要工具。本文
将围绕“基于labview开发的可控脉冲信号发生器程序”进行阐述。
一、研究背景
随着科技的飞速发展,电子设备日新月异,对信号发生器的要求
也越来越高。传统的信号发生器多采用硬件来生成信号,而随着计算
机及软件的普及,软件仿真的信号发生器开始逐渐流行。本项目采用LabVIEW进行软件开发,具有更高的灵活性和可控性。
二、项目目标及意义
本项目旨在开发一种基于LabVIEW平台的可控脉冲信号发生器程序。通过该程序,用户可以输入波形、频率等信号参数,并可以通过
界面设置幅度、周期、占空比等参数进行控制,生成不同的脉冲信号。该程序可广泛应用于电子设备的测试、测量、调试等领域。
三、研究方法
本项目的研究方法主要是利用LabVIEW软件进行程序开发。LabVIEW是美国NI公司推出的一种集数据采集、信号处理、仪器控制、以及各类算法与工具于一身的图形化编程环境,具有可视化编程、易
于学习、易于扩展等特点。
四、预期成果
基于LabVIEW开发的可控脉冲信号发生器程序,输入波形、频率
等信号参数,通过控制幅度、周期、占空比等参数生成不同的脉冲信号。并可提供用户自定义波形输入的接口,实现更加灵活多样的信号
生成。该程序还将提供信号输出的实时波形图形显示、数据存储等功能。
五、项目操作计划
本项目操作计划如下:
基于LabVIEW的信号发生器
LabVIEW软件大作业
题目:基于LabVIEW的信号发生器的设计学院(系):机电信息工程学院自动化系班级:测控081
学号:2008024106
姓名:姜丽
提交时间:2011-11-26
基于Labview的信号发生器的设计
1 摘要
本文实现了基于Labview8.0的虚拟正弦,余弦,方波,三角波信号发生器.可以根据需要,改变波形的频率和幅值,保存波形的分析参数到指定文件,并介绍了基于USB数据采集卡的虚拟信号输出。本论文首先简介了虚拟函数信号发生器的开发平台,及虚拟信号发生器的设计思路,并且给出了基于labview 的虚拟信号发生器的前面板和程序设计流程图,讲述了功能模块的设计步骤,提供了虚拟发生器的面板。在设计信号发生器的过程中经过深入的思考,结合Labview的具体功能作了一定创新。本仪器系统操作简便,设计灵活,具有很强的适应性。
关键词:虚拟函数 labview 信号发生器
2 实验目的
①掌握利用D/A转换和计算机资源实现数字式信号发生器的设计方法。
②了解虚拟信号发生器对信号频率的控制方法。
③了解虚拟信号发生器信号频率上下限的决定因素。
④设计虚拟信号发生器。
3 实验内容与要求
①利用实验室提供的仪器设备、软件等,学生亲自设计虚拟信号发生器。
②实现虚拟信号发生器的仿真显示。在虚拟信号发生器的图形显示窗上观察模拟输出信号的波形,要求观察正弦波、方波、三角波。
③实现虚拟信号发生器的模拟信号输出。①频率的测量。使用用频率计测量信号频率。
②滤波。选择不同的截止频率对输出信号进行滤波。③失真度的测量。对滤波前后的模拟输出电压波形进行失真度的测量。
LabVIEW信号发生器设计
基于Labview函数发生器
【摘要】
本文实现了基于Labview7.0的虚拟正弦,余弦,方波,锯齿波,三角波信号发生器.可以根据需要,改变波形的频率和幅值,保存波形的分析参数到指定文件,并介绍了基于USB数据采集卡的虚拟信号输出。本论文首先简介了虚拟函数信号发生器的开发平台,及虚拟信号发生器的设计思路,并且给出了基于labview 的虚拟信号发生器的前面板和程序设计流程图,讲述了功能模块的设计步骤,提供了虚拟发生器的面板。在设计信号发生器的过程中经过深入的思考,结合Labview的具体功能作了一定创新。本仪器系统操作简便,设计灵活,具有很强的适应性。
The Design of Signal Generator Based on Labview
[Abstract]
This article describes the virtual Labview7.0 based on sine, cosine, square, saw tooth, triangle wave signal generator. Can change the waveform of the frequency and amplitude, the analysis of waveform parameters saved to the specified file, and introduced the USB data acquisition card based on the virtual signal output. Introduction In this paper, the first virtual function signal generator of the development platform, and virtual signal generators of design ideas, and gives the Labview-based virtual signal generator's front panel and the programming flow chart describes the design of these functional modules provides a virtual panel generator. Signal generator in the design process, after careful thought, combined with the specific function of Labview a certain innovation. The instrument system is simple, flexible design, has a strong adaptability. [Keyword] :Virtual function Labview signal generator
基于LabVIEW的虚拟信号发生器和示波器设计
第 4期
实验科 学与技术
E x p e r i me n t S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y
V0 L l1 NO . 4 Au g . 2 01 3
2 0 1 3年 8月
基于 L a b V I E W 的虚 拟 信 号 发 生 器 和 示 波 器 设 计
范海 英 ,杨 嘉 ,张金凤 ,赵 云 飞 ,丁 娜
( 军事交通学院 基础部,天津 3 0 0 1 6 1 )
摘要 :结合部队 学员对基本仪器掌握 不足 的情 况,介绍 了以图形化编程序 言 L a b V I E W 设计的一个虚拟信 号发 生器和 示波器
的 实例 。 文 中提 出 了设 计要 求 ,具体 阐述 了设 计 方 法 ,给 出 了前 面 板 和 设 计 框 图 。该 虚 拟 信 号 发 生 器和 示 波 器 完全 满 足 物 理 实验 中预备 实验 的要求 ,有助于学员更好地认识 和使 用该仪 器。 关 键 词 :图形化编程语言 ;虚拟仪 器;示波器;信号发生器
中 图分 类 号 :T P 3 9 1 . 9 ;T N 9 1 1 . 6 文 献标 志码 :B d o i :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2— 4 5 5 0 . 2 0 1 3 . 0 4 . 0 1 5
基于LABVIEW信号发生系统
基于LABVIEW的信号发生系统
1、LABVIEW概述
1.1 Labview简介
LabVIEW[2]〔Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench〕是一种用图标代替文本行创立应用程序的图形化编程语言。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序,而 LabVIEW [2]那么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。VI指虚拟仪器,是 LabVIEW [2]的程序模块。
LabVIEW [2]提供很多外观与传统仪器〔如示波器、万用表〕类似的控件,可用来方便地创立用户界面。用户界面在 LabVIEW [2]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展控制。这就是图形化源代码,又称G代码。LabVIEW [2]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代码。
1.2 LABVIEW的应用
LABVIEW有很多优点,尤其是在某些特殊领域其特点尤其突出。
测试测量:LABVIEW最初就是为测试测量而设计的,因而测试测量也就是现在LABVIEW最广泛的应用领域。经过多年的开展,LABVIEW在测试测量领域获得了广泛的成认。至今,大多数主流的测试仪器、数据采集设备都拥有专门的LabVIEW驱动程序,使用LabVIEW可以非常便捷的控制这些硬件设备。同时,用户也可以十分方便地找到各种适用于测试测量领域的LabVIEW工具包。这些工具包几乎覆盖了用户所需的所有功能,用户在这些工具包的根底上再开发程序就容易多了。有时甚至于只需简单地调用几个工具包中的函数,就可以组成一个完整的测试测量应用程序。
基于LabVIEW的多种信号发生器设计论文
摘要:虚拟仪器技术是在计算机、测量仪器技术、软件技术快速发展的基础上发展起来的一项新技术。虚拟仪器的核心技术是使用计算机强大的资源,最大限度来降低系统成本,增强系统功能于灵活性。虚拟仪器是需要用硬件来实现的技术软件化。本设计正是顺应仪器发展的趋势,利用图形化编程软件LabVIEW来实现多种信号发生器,真正做到“软件即硬件”。在硬件上用数据采集卡实现了基于LabVIEW的常用周期信号的模拟输出,使设计具有广阔的开发价值和应用前景。
关键词:多种信号发生器;数据采集卡;LabVIEW;虚拟仪器
Various Signals Generator Based on LabVIEW
Abstract: The virtual instrument technology is a new kind of technology that based on the rapid development of computer, measuring instrument technology and software technology. The core technology of virtual instrument is to use formidable computer resources to minimize the system cost and to enhance the system functions in flexibility. It makes the technology which needs hardware to implement now optimized by software. This design conforms to the development tendency of the instruments, using graphical programming software LabVIEW to realize various signals generator, so that t he " Software is Hardware " commitment achieves truly. It also proposes to use data acquisition card to realize the simulation output of common periodic signals that based on LabVIEW and makes the design have broad development value and application prospect.
基于LabVIEW的虚拟信号发生器
目录
前言 (2)
第一章绪论 (3)
第一节选题的目的和意义 (3)
第二节虚拟仪器概述 (6)
一、虚拟仪器与传统仪器的比较 (7)
二、虚拟仪器系统的构成 (7)
第三节课题研究目标 (8)
第二章虚拟信号发生器的基本原理 (10)
第一节信号发生器的基本原理 (10)
第二节虚拟信号发生器的基本组成 (10)
第三节虚拟信号发生器的工作原理 (10)
第三章数据采集硬件平台的设计 (12)
第一节数据采集理论基础 (12)
第二节数据采集卡结构 (13)
一、采集卡外观 (13)
一、采集卡内部结构................................ 错误!未定义书签。
三、采集卡功能 (14)
第三节数据采集卡的驱动 (15)
一、CIN方式驱动................................... 错误!未定义书签。
二、CLF方式驱动................................... 错误!未定义书签。
三、基于CLF方式的采集卡软件设计.................. 错误!未定义书签。第四章数据采集的软件实. (21)
第一节虚拟仪器创建过程............................... 错误!未定义书签。
一、软、硬件的选择................................ 错误!未定义书签。
二、设计用户界面 (21)
三、程序设计 (21)
四、程序测试 (21)
第二节系统设计基本要求与工作流程 (22)
一、系统设计基本要求 (22)
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实验课程名称:虚拟仪器实验
试验项目名称:基于labview的信号发生器的设计实验者:专业班级:
一实验目的
1熟悉Labview的软件操作环境;
2了解VI设计的方法和步骤,学会简单的虚拟仪器的设计;
3利用Labview制作一个信号发生器,能够生成至少三种波形,而且频率、幅值、相位、占空比(方波)可调;
4学会公式节点的使用并产生波形。
二实验要求
1利用Labview设计一个波形发生器并能产生至少三种波形信号。
2波形的频率,幅值,相位,占空比(方波)可调
三实验设备
1 PC机一台
2 labview软件包一个
四实验原理
本实验波形信号由公式产生,通过1000次for循环和编辑公式节点,产生所需要的正弦波,方波和三角波。
1.正弦波
公式节点内容:y=A*sin(w*i+p);
y为输出纵坐标值,A为输入幅值,w为与输入频率转化成的角频率,p为输入相位转化成的初始相位。
2.方波
公式节点内容:if (i y=A; else y=-A; y为纵坐标输出值,A为输入幅值,输入频率通过与for循环的i的连接来影响公式节点的执行次数,才确定输出波形信号的输出相位和输出频率。公式节点的输入端n是由输入频率与输入占空比运算求得,可以影响输出波形信号的频率和占空比。 3三角波 公式节点内容:if(i y=i*4*A/n-A; else y=3*A-4*i*A/n; y为纵坐标输出值,A为三角波的输入幅值,公式节点执行的次数即为连入公式节点的i的值,i和n的值由输入频率和输入相位转化而来,因此来影响输出波形信号的频率和初始相位。 五实验步骤 1.先新建VI,在前面板添加四个旋钮,分别将标签改为“频率”,“幅值”, “占空比”,“相位”,添加一个波形图,文本下拉列表按钮,和一个停止按钮。 2.编辑文本下拉列表按钮,在属性的编辑项中添加“正弦波”,“方波”, “三角波”三项内容,并将图标标签改为“波形选择”。 3.程序框图中,通过“结构”栏插入“while”,“case”置入合适位置,在 “case”右键鼠标添加分支,再与波形选择图标相连。 4.在“case”内部,通过编辑“for”循环和公式节点以及数学运算,产生相 应的波形信号。 5.将程序框图中的各旋钮图标连入case结构中 6.程序框图中添加“等待时钟”,并将其左端连接常量“1000”,stop按钮 与while循环的停止图标连接。 7.查看“运行”图标能否运行,若无提示错误,则选择连续运行,观察各波 形信号是否标准,调节各旋钮看能否改变波形信号的相应参数,切换波形并重复操作,若设计符合要求,则保存实验现象截图。 8.保存VI. 六实验过程及现象截图 1.波形选择下拉列表按钮选择“正弦波时”,前面板现象截图如下正弦波的程序框图如下 2.波形选择下拉列表按钮选择“方波时”,前面板现象截图如下方波程序框图如下 3.波形选择下拉列表按钮选择“三角时”,前面板现象截图如下三角程序框图如下 七实验现象分析 本实验设计过程中遇到过以下困难: 1.利用Case结构选择波形的产生时,case无法直接识别“正弦波”等汉字字符作为选择条件。 解决办法:通过选择下拉列表按钮或枚举常量与case前的“?”图标相连,case可以自动识别选择内容。 2.如何使得输入相位可以改变波形信号的相位? 解决办法:正弦波通过将相位与频率的乘积加入到公式节点中的sin内 方波和三角波通过将相位值影响公式节点的i值来改变输出波形的相位。3.程序的运行实在充分利用cpu的前提下进行的,这样对cpu占用过高,这样造成浪费解决办法:在程序框图外添加while循环,并添加延时时钟,延时时钟与常量1000相连,这样可以保证每执行一次while循环,需要1000ms的延时,保证了cpu的资源 八实验总结 通过本实验的设计制作,我对labview的操作更加熟练并有了更深的了解,通过编辑公式节点和for循环结构来产生波形信号,我对信号的发生方式以及各信号的特征有了更全面的认识。 在不断的调试过程中,发现问题并解决问题,使得我们的处理问题的能力有了很大的提高,同时波形的产生对思维的严密性也是个严峻的考研,因此获益匪浅。 本实验的一个缺点是没有用到子VI来实现程序模块化,来简化程序。