实验室虚拟数字示波器设计
「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。
《测控系统现代仪器设计》课程设计--虚拟示波器的设计
本文介绍了一种虚拟示波器的设计过程。
首先介绍了数据采集的方法。
下位机采集的数据有温度和电压两种。
通过AD转换模块将模拟电压量转化为数字量实现电压采集，温度采集使用的是18B20温度传感器。
数据采集完成后根据上位机的需求，将相应的数据通过串口发送给上位机显示。
然后进行上位机界面设计。
上位机是用LabVIEW设计的，在接收到下位机传过来的数据后将其以波形的形式显示出来，从而实现了示波器的功能。
最后给出了本次设计的一个应用实例。
关键词：虚拟仪器；示波器；数据采集1 绪论 (1)2 单片机硬件电路及原理 (2)2.1 AT89C516RD+单片机 (2)2.2 模数转换 (4)2.3 18B20温度传感器 (5)3 单片机程序设计 (7)3.1 I2C总线介绍 (7)3.2 模数转换 (9)3.3 温度采集 (10)3.4 与电脑数据传输 (13)4 PC端软件设计 (15)4.1 软件界面设计 (15)4.2 主程序 (15)4.3 温度采集子程序 (17)4.4 电压采集子程序 (18)5 设计结果及应用 (20)5.1 结果展示 (20)5.2 应用实例 (21)6 总结体会 (23)参考文献 (24)附录重要程序清单 (25)1 绪论虚拟仪器是由电脑软件加外部硬件，实现传统仪器的功能的一种软硬件结合系统。
与传统仪器相比，虚拟仪器有很多优点，如极大的灵活性。
利用相同的外部硬件通过编写不同的软件就可实现不同的功能，并且不像传统仪器那样，一旦制造出来其功能就是固定的，虚拟仪器可根据用户不同的需求进行各种功能优化。
同时，虚拟仪器软件基于PC平台，可充分利用其强大的处理能力，出色的完成各种工作。
除此之外，虚拟仪器还能大幅降低资金投入、系统开发成本和系统维护成本，为企业带来更高的经济效益。
正因为虚拟仪器有着传统仪器无法比拟的优势，他拥有广阔的发展前景。
目前虚拟仪器主要用在数据采集与控制、数据处理与分析和数据显示等方面。
《虚拟仪器课程设计基于labview的虚拟示波器的设计》
虚拟仪器课程设计题目：基于labview的虚拟示波器的设计院（系、部）：电控学院班级：测控06-1班姓名：学号：指导教师：辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表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虚拟示波器的设计 毕业设计说明书
1 绪论1.1 引言由于微电子技术、计算机技术、网络技术的高度发展及其在电子测量技术上的应用，新的测试理论、测试方法、测试领域和新的仪器结构的出现，电子测量仪器的功能和作用发生了非常大的变化.虚拟仪器就是利用现有的计算机，加上特殊设计的硬件和软件，形成既有普通通用仪器的功能和界面,又具有强大的数据分析、处理、存储、控制等强大功能的高档低价新型仪器。
它代表了当前电子测试仪器发展的新方向。
示波器在电子测量、测试仪器中有着很广泛的应用，是观察模拟电路和数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。
根据示波器组成原理的不同，可分为模拟示波器和数字示波器。
模拟示波器具有分辨率高、响应快、价格低廉等优点，在电子测量技术领域中曾得到广泛的应用。
但是由于模拟示波器所采用的模拟技术的局限性，其缺点也是非常的明显的，如：体积庞大，只能观察和分析重复的周期性信号，对慢速信号、单次或偶尔出现的高速、高频信号，难以观察和分析，而且不能用来观察触发前的信号的波形等。
并且在很多测量场合下，不仅要对被测信号进行定性分析，还要进行定量的分析，如需要测量信号的周期、频率、峰－峰值等。
模拟示波器要完成这些功能，就需要增加专用的电路，而使得价格大大增加。
随着数字电路、大规模集成电路和微处理器技术的快速发展，尤其是高速模/数（A/D）转换器及存储器（RAM）技术的高速发展，出现了数字示波器。
它把模拟信号数字化，存储于半导体存储器中，主要是用于捕获和存储单次或瞬变信号。
这种数字存储示波器有着许多独特的优点和功能，能够采集、观测、处理、存贮信号。
与传统模拟示波器相比，数字示波器有以下两个突出的优点：（1）尤其适合用来捕获、观测非重复性的瞬态单次脉冲信号、随机信号或变化缓慢的信号，并能将被测信号长久的保存下来；（2）具有负延迟触发这是数字示波器所具有的独特的功能，可以观测触发信号到来之前的一段信号波形，这种功能在电路的故障诊断和电子器件的性能检测中是很有必要的，在电气、电子、机械、试验分析、生物医学、国防科研和生产过程等各个科研生产领域中，虚拟数字示波器有着广泛的应用，并成为了近年来发展速度最快的新型仪器之一。
基于USB总线的虚拟数字示波器的设计
基于USB总线的虚拟数字示波器的设计
1.硬件设计：首先需要设计一个硬件电路板，其中包括输入电路、采
样电路和数字信号处理电路等部分。
输入电路用于接收待测的模拟信号，
并将其转换为数字信号；采样电路用于对模拟信号进行采样，得到离散的
数字信号；数字信号处理电路用于对采样得到的数字信号进行处理和分析。
2.软件设计：通过USB接口与计算机建立连接，并通过USB总线传输
数据。
需要编写驱动程序，将接收到的信号数据传输到计算机上的虚拟示
波器软件中。
3.虚拟示波器软件设计：设计一个用户友好的图形界面，用于显示采
集的信号波形。
可以选择不同的触发方式、时间尺度和波形尺度，支持光
标测量、数据存储和导出等功能。
4.数据处理算法设计：根据采样得到的信号数据，进行数据处理和分析。
可以实现基本的波形显示和光标测量功能，并可能包括滤波、频谱分
析和波形解码等高级功能。
需要注意的是，虚拟数字示波器的设计需要考虑采样率、分辨率和带
宽等参数的选取，以及信号的阻抗匹配、传输延迟和抗干扰能力等方面的
工程设计。
此外，还需要对硬件电路进行性能测试和软件功能测试，以确
保系统的稳定性和可靠性。
基于虚拟仪器技术的虚拟示波器设计
图１ 信号输入图２ 波形存储程序1.4 频谱分析将采集到的时域数据通过软件LabVIEW进行FFT运算，可以把时域数据变成频域数据并显示信号的幅频特性。
该功能通过布尔控件控制开关，可以让用户根据需要自主选择[4]。
２ 用户界面设计和实验结果由于虚拟仪器的前面板设计要根据用户的使用习惯，因此设计虚拟示波器的过程中借鉴了传统示波器面板，遵循用户习惯在右侧操作的特点，使虚拟示波器的界面设计尽量人性化。
该系统主要实现波形显示、控制、记录和分析；整体界面设计力求直观，操作方便；将图形显示放置左边，操作控件和参数显示控件放置右边[5]。
显示和操作部分前面板设计如图3所示,部分程序如图4所示。
图３ 虚拟示波器图４ 部分程序３ 结 语本文基于LabVIEW平台设计了一款虚拟示波器，具备传统示波器的基本功能，包括波形显示、波形控制、波形存储和频谱分析功能。
本文设计的虚拟示波器可操作性极强，人机交互界面友好，同时通过模块化设计可以进行功能拓展，能够满足实验室测量需求。
参考文献[1]Gary W Johnson,Richard bVIEW图形编程[M].纽约:美国麦格劳——希尔国际公司,2002:149.[2]杨乐平.LabVIEW程序设计与应用[M].北京:电子工业出版社,2001:50-382.[3]王维刚.基于LabVIEW的"过程控制"虚拟实验平台[J].中国电力教育,2012(30):6-8.[4]何俊伟.LabVIEW在多通道数据采集系统中的应用研究[J].中国学术期刊(光盘版)电子杂志社,2012(10):11-15.[5]陈国顺,张桐,郭阳宽.精通LabVIEW程序设计[M].北京:电子工业出版社,2011:58.4.4 重视内容营销策略，符合碎片化阅读的需要内容是媒体赖以生存的基础。
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基于LABVIEW的虚拟示波器设计—虚拟示波器
目录1.1 LabVIEW简介 (1)1.2LabVIEW软件设计基本原理 (1)2 关于虚拟示波器的设计思路及方案的实现 (3)2.1 设计思路 (3)2.2 方案的实现 (3)2.2.1前面板的设计 (3)2.2.2设计的基本原理和设计步骤 (4)3 设计心得 (9)4 参考文献 (10)5 程序调试过程中发现的问题和解决办法 (10)基于LABVIEW的虚拟示波器设计1 LabVIEW软件及其基本设计原理简介1.1 LabVIEW简介LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering）是一种图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。
LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。
它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX 等软件标准的库函数。
这是一个功能强大且灵活的软件。
利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。
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。
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。
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。
实验一虚拟数字示波器和虚拟信号发生器
实验一虚拟数字示波器和虚拟信号发生器1、目的和要求1.了解并学会使用音频虚拟数字示波器。
2.了解并学会使用虚拟信号发生器。
2、实验主要仪器及材料1、光纤通信原理实验箱 1台2、计算机 1台3、万用表1台4、连接导线 10根3、实验内容和原理1、了解音频虚拟数字示波器的原理，并动手操作，学会使用方法。
2、了解虚拟信号发生器的原理，并动手操作，学会使用。
4、实验操作方法、步骤及注意事项1. 音频虚拟数字示波器的原理安装ＦＯＣ软件并运行，调出虚拟示波器界面并进行操作，学会使用方法。
2.模拟信号发生器模块T301：方波信号输出端口T302；三角波信号输出端口T303：2K正弦波信号输出端口T304：1K正弦波信号输出端口W301,W302,W303：2K正弦波TP303失真度调节电位器W304：2K正弦波T303频率调节电位器W305：三角波的幅度调节电位器W306：1K正弦波T304幅度调节电位器W307：2K正弦波T303的幅度调节电位器3、数字信号发生器模块T501：4.096MHz时钟信号输出端口T502：NRZ码位同步信号输出端T503：NRZ码帧同步信号输出端口T504：NRZ码信号输出端口K501,K502,K503：拨码开关，可进行NRZ码型的设置K511：输出信号的频率控制开关，拨上，输出NRZ码的速率为64KB/s；拨下，输出信号的速率提高四倍，为256KB/s。
4、实验注意事项（1）、安装软件时，要正确设置PC的环境变量。
（2）、安装软件完毕后，要对ＰＣ的通信端口进行设置，要保证至少有两个通信端口能顺利传输信息。
5、实验现象、数据记录、观察结果和处理6、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论通过对音频虚拟数字示波器及虚拟信号发生器的操作，对各种常见常用的波形及信号进行了观察和分析。
结果表明，该虚拟数字示波器及虚拟信号发生器具有良好的性能，观测方便，数据准确。
7、结论该实验系统提供的虚拟数字示波器及虚拟信号发生器具有良好的性能，观测方便，数据准确。
实验室虚拟数字示波器设计(doc 35页)
实验室虚拟数字示波器设计(doc 35页)目录摘要 (I)Abstract............................................... I I 1绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2虚拟仪器的概述 (2)1.3 虚拟示波器国内外研究现状 (3)1.4 课题的主要任务 (4)2 虚拟示波器的基本原理 (4)2.1 通用示波器 (5)2.2 数字示波器 (6)2.3 虚拟示波器 (7)3 LabVIEW编程环境介绍 (9)3.1 LabVIEW 简介 (9)3.2 LabVIEW 程序的基本组成 (9)3.3 LabVIEW模板 (10)3.4 子VI的创建和调用 (10)4 虚拟示波器的设计方案 (12)4.1 总体设计方案 (13)4.2 各模块具体设计步骤 (15)4.3 系统调试 (27)5 结论 (29)参考文献 (29)致谢 (30)实验室虚拟数字示波器的设计摘要虚拟仪器的设计观念不同于传统的仪器设计概念,原来要求由硬件来完成的功能,现都可以由软件仿真来实现。
本次设计的虚拟示波器全部由软件编程完成,其原理参考的是通用的双通道数字存储示波器，并在此基础上扩展了数据分析和处理功能。
设计过程采用模块化的设计思路,每个功能都有由一个子VI模块完成,主要包括信号发生、通道选择、滤波器滤波、频谱分析、时间调节、幅值调节、参数测量共七个模块。
整个设计过程中所用到的软件工具是美国 NI公司的LabVIEW2012。
关键词: 虚拟仪器；数字示波器；LabVIEWDesign of Virtual Digital Oscilloscope in LaboratoryAbstractThe new theory, method and fields of the test and the new structure of instrument drove test and control instrument—Virtual Instrument(Ⅵ) based on computer have got development. Virtual instrument have changed the notion of traditional instrument design, which makes the parts are realized by software which werecompleted by hardware, and has obvious technical advantages in intelligence, processing and maneuverability.This article mainly completes software component, the virtual oscilloscope is the principle of the oscilloscope refers the universal double channel digital storage oscilloscope, then expands the instrument analysis and processing function. The development tools of the whole development process are LabVIEW2012 of American NI company.Key Words：Virtual Instrument;Digital Oscilloscope;LabVIEW1绪论1.1课题研究背景及意义1.1.1课题研究背景由于科学技术的飞速发展，在越来越多的领域里都会用到电子测量技术。
虚拟示波器设计报告
虚拟示波器设计报告题目：双通道示波器姓名:学号：班级：．简介：虚拟仪器(VI-ViItuaIInstrument)是指通过应用程序将通用计算机与功能化硬件结合起来，用户可通过友好的图形界面操纵计算机，就像在操纵自己定义、自己设计的单个仪器一样，从而完成对被丈量的采集、处理、分析、判定、显示、数据存储等。
在这种仪器系统中，各种复杂测试功能、数据分析和结果显示都完全由计算机软件完成，在很多方面较传统仪器有无法相比的优点，如使用灵活方便、测试功能丰富、价格低廉、一机多用等，这些使得虚拟仪器成为未来电子丈量仪器发展的主要方向之一。
一．设计题目: 双通道虚拟示波器二．设计目的:通过实验，初步了解虚拟仪器的概念，基本掌握labview2013的操作方法，掌握各种控件和编程函数的用法。
以labview2013为操作环境，创建示波器vi，并实现一定的功能。
三. 设计要求:运用labview2013软件，创建一个虚拟双通道示波器VI，并实现以下功能：(1)熟悉labview的编程环境并掌握虚拟仪器的使用。
(2)用labview软件制作虚拟示波器，以实现示波器的各种功能。
(3)利用板卡将数据采集回并显示。
（4）数据可存储回放四.设计思想虚拟示波器是由信号调理器，PCI总线的数据采集卡组成的外部采集系统加上软件构成的分析处理系统组成。
被测信号送到信号调理电路，进行隔离、放大、滤波整流后送数据采集卡进行A/D转换，最后由控制软件对测试信号进行数据处理，完成波形显示，参数测量、频谱分析等功能。
系统结构如图1显示图1五．设计实现过程启动LabVIEW8.5,进入程序运行界面，进入程序框图，击右键进行选择：1．面板的设计将文字，旋钮的指示的颜色通过属性进行修改，使其美观，再将面板上的各控件布置整齐，使其大方。
总是，只需使前面板美观，整齐，大方！在前面板中，击右键，从Express中的数值输入控件中，选择旋钮输入控件（如图2），在前面板生成一个相应的控件，左键点住这个控件，同时按住Ctrl键不放，一次拖动复制两个旋钮，并分别命名为“幅值1”、“幅值2”、用同样的方法生成两个转盘并命名为“频率1”、“频率2”，三向开关控件放在前面板中，它对应的标签值有三个，即自上而下分别是通道A&B，通道B，通道A，参数旋钮如图示：图2通道：图3考虑到各参数的物理特性和对图形显示的影响，将其属性分别设置，例如对最大值和最小值的设置，对外观的设计等。
虚拟示波器的设计报告
基于LabVIEW 的虚拟示波器的设计The Design of Oscillograph1设计目的与内容1、掌握利用A/D转换和计算机资源实现示波器的设计方法。
2、设计虚拟示波器。
3、建立NI-DAQmx仿真设备，选择E系列中的NI PCI-6071E数据采集卡的仿真模块，通过DAQmx物理通道识别，产生模拟信号，然后基于LabVIEW开发平台设计实现虚拟示波器。
基本可以实现仪器的性能与可靠性，可以方便的对其编程, 实现对数据的采集、实时显示、数字滤波、截波显示、波形存储、波形回显、频谱分析等多种功能。
2虚拟示波器的软件设计虚拟仪器的软件设计由两部分组成：前面板和流程图。
在前面板，输入用输入控件(Control)来实现，程序运行的结果由输出控件(Indicator)来完成。
流程图是完成程序功能的图形化源代码，通过它对信号数据的输入和输出进行指定，完成对信号采集及分析处理功能的控制。
2.1虚拟示波器的原理及功能虚拟示波器是在传统示波器体系结构的基础上，借鉴其功能原理设计的。
基本原理为：硬件上利用采集卡采集信号，软件上利用NI提供的DAQmx READ采集信号，然后通过‘波形图’进行实时显示。
这就实现了一个最基本的示波器，信号显示后又利用‘写入测量文件’将波形保存为LVM文件。
这就实现了基本的“存储”功能，反之通过‘读取测量文件’可以将LVM读取显示，从而完成“回显”功能。
由于在硬件上是以PC机以及采集卡为基础的，所以本示波器在采样极限速率，带宽，分辨力等参数上受到限制。
而程序响应时间上则依赖于PC的配置以及程序的执行效率。
本次设计的虚拟示波器所包含的功能主要有以下几个方面。
实时显示：通过采集卡采集信号并能对输入信号实时显示在PC机终端上。
数字滤波：采用数字IIR滤波器对信号进行滤波处理并实时显示，同时可以任意设置滤波器的最佳逼近函数类型、滤波器类型、阶次、上下截止频率等参数。
截波显示：即可满足波形的瞬态显示，同时也可以将瞬态波形进行保存。
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青岛农业大学毕业论文（设计）题目：实验室虚拟数字示波器的设计姓名：吕友东学院：机电工程学院专业：电气工程及其自动化班级：2011.02学号：20112478指导教师：佟春明2015年 06月16日毕业论文（设计）诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
论文（设计）作者签名：日期：年月日毕业论文（设计）版权使用授权书本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。
本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文（设计）。
本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学术论文或成果时，单位署名为青岛农业大学。
论文（设计）作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2虚拟仪器的概述 (2)1.3 虚拟示波器国内外研究现状 (3)1.4 课题的主要任务 (4)2 虚拟示波器的基本原理 (5)2.1 通用示波器 (5)2.2 数字示波器 (6)2.3 虚拟示波器 (7)3 LabVIEW编程环境介绍 (9)3.1 LabVIEW 简介 (9)3.2 LabVIEW 程序的基本组成 (9)3.3 LabVIEW模板 (10)3.4 子VI的创建和调用 (11)4 虚拟示波器的设计方案 (13)4.1 总体设计方案 (13)4.2 各模块具体设计步骤 (15)4.3 系统调试 (26)5 结论 (28)参考文献 (28)致谢 (29)实验室虚拟数字示波器的设计摘要虚拟仪器的设计观念不同于传统的仪器设计概念,原来要求由硬件来完成的功能,现都可以由软件仿真来实现。
本次设计的虚拟示波器全部由软件编程完成,其原理参考的是通用的双通道数字存储示波器，并在此基础上扩展了数据分析和处理功能。
设计过程采用模块化的设计思路,每个功能都有由一个子VI模块完成,主要包括信号发生、通道选择、滤波器滤波、频谱分析、时间调节、幅值调节、参数测量共七个模块。
整个设计过程中所用到的软件工具是美国 NI 公司的 LabVIEW2012。
关键词: 虚拟仪器；数字示波器；LabVIEWDesign of Virtual Digital Oscilloscope in LaboratoryAbstractThe new theory, method and fields of the test and the new structure of instrument drove test and control instrument—Virtual Instrument(Ⅵ) based on computer have got development. Virtual instrument have changed the notion of traditional instrument design, which makes the parts are realized by software which were completed by hardware, and has obvious technical advantages in intelligence, processing and maneuverability.This article mainly completes software component, the virtual oscilloscope is the principle of the oscilloscope refers the universal double channel digital storage oscilloscope, then expands the instrument analysis and processing function. The development tools of the whole development process are LabVIEW2012 of American NI company.Key Words：Virtual Instrument;Digital Oscilloscope;LabVIEW1绪论1.1课题研究背景及意义1.1.1课题研究背景由于科学技术的飞速发展，在越来越多的领域里都会用到电子测量技术。
传统电子测量仪器是用来测量电量或非电量的仪器设备，近年来也发展的相当迅速，数字万用表、数字示波器等都是传统仪器的代表。
这些传统仪器被广泛地应用于工农生产生活，军事国防，教育科研等领域，在电子工业有着至关重要的作用。
然而传统仪器也有着很多自身的局限性。
比如机械操作方式式，在自动控制越来越普及的大环境下，这样的仪器使用很不方便.而且也不能很好的与其他设备进行资源的共享；制造成本高，严重的影响了设备的更新换代，造成设备缺乏和陈旧。
由于现代科技技术的高速发展，势必会对电子测量技术的要求不断高。
在这样的趋势下传统仪器越来越不适应时代发展对测量设备的要求了，因此传统的测量设备终将被其它更新更好的技术所代替。
计算机的产生和发展引领了世界第五次信息技术的革命使得现代电子测量技术朝着智能化、自动化、数字化方向发展。
并且在数据传输速率、设备的可扩展性等方面有了巨大的提高。
虚拟仪器是全新概念的仪器，其设计理念是对传统测量仪器的一种值得飞跃。
是传统仪器与计算机设备的一种有机的结合。
虚拟仪器开辟了电子测量领域的一个新纪元。
我国的虚拟仪器的研发制造起步比较晚，因此像高性能的数字存储示波器、功率分析仪等先进设备，主要从国外进口。
这些高科技设备的加工工艺复杂，研发制造成本高，然而，如果利用虚拟仪器技术，我们就可以只采购那些必须的仪器的硬件设备，而自己利用工具软件来设计性价格比高的先进仪器系统。
1.1.2 研究意义示波器一直以来都是实验教学和科学科研中经常用到的测量观测设备。
然而，台式示波器的研发周期长，制作工艺复杂，造价高昂。
但是用虚拟软件编程设计的虚拟示波器可以很好的突破这些缺点和不足，不仅能实现台式示波器的全部实验功能，而且还能对其进行功能扩展，比如添加数据的存储、分析、波形回放、链接网络实现远程控制等新的功能。
并且用户在使用虚拟示波器时，可以节约购买仪器的成本，设备操作更加方便，而且仪器功能更加齐全。
1.2虚拟仪器的概述虚拟仪器（Virtual Instrument ）的出现是测量仪器领域的一个重大突破，它从根本上改变了传统仪器的设计制造观念，从根本上更新了测量仪器的，带给人们一个全新的测量仪器的概念。
由于虚拟仪器本身的优点因此虚拟仪器将是未来仪器产业发展的一大趋势同时也代表着测量仪器发展方向和潮流。
1.2.1 虚拟仪器的含义虚拟仪器是在计算机系统的基础上开发出的软件仪器，是当代计算机技术和传统仪器设计相结合的产物。
一般而言，电脑和仪器之间结合方式有两种：第一种是把仪器作为核心部分，将软件系统植入仪器之中；第二种把电脑作为核心，将仪器所功能装入电脑或工控机中，通过电脑来实现各种仪器功能。
目前的虚拟仪器设计概念就是使用第二种方式。
1.2.2虚拟仪器的优点与传统仪器相比较虚拟仪器具用有4个优点。
第一，不强调物理上的实现形式。
虚拟仪器的功能是通过软件编程来实现数据采集与控制，数据分析处理及数据的显示这三部分功能。
其充分利用计算机系统的数据处理能力，在电脑硬件的基础上，用软件来完成数据的采集、分析和处理以及测试结果的显示等功能，通过软硬件的配合来实现传统仪器的各种功能；第二，在虚拟仪器内部实现资源共享。
它完全颠覆了以往由厂家定义仪器功能的传统制造方式，而是变由用户自己来根据个人需要来定义仪器功能。
通过不同的编程软件编程可以在相同的硬件基础上制作完全功能不同的测量仪器；第三，图形化的软件面板。
虚拟仪器没有用到传统仪器的操作面板，而是利用电脑本身强大的图形编辑能力，采用可视化的图形编程语言，在电脑屏幕上建立图形化的操作面板来替代常规的传统仪器面板。
软件面板上具有与实际仪器相似的开关，转盘，显示等控件。
用鼠标或键盘对操作软面板进行操作。
第四，拥有巨大的数据记录容量；自动化的测试过程；用户可以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。
1.2.3 虚拟仪器的构成虚拟仪器可以由多种接口或具有这些接口的仪器，来连接构成被测控对象的计算机。
虚拟仪器的结构如图1-1所示。
计算机是由硬件和软件构成的。
因为虚拟仪器是以电脑或工控机为依托的，因此，虚拟仪器也是由硬件和软件两部分组成。
虚拟仪器的结构有硬件基础和软件程序两部分构成。
图1-1虚拟仪器结构构成虚拟仪器的硬件成分是计算机的周边电路，与电脑一同形成了虚拟仪器的硬件基础，是应用软件运行的物质保障；应用软件是虚拟仪器的核心，在硬件基础确定以后，软件通过不同功能模块的组合构成多种仪器，赋予系统不同功能，以实现不同的测量功能。
1.3 虚拟示波器国内外研究现状示波器一直以来都是电子行业应用最广泛的测量仪器之一，小到日常教学实验，大到国家科学研究，等电子行业的方方面面示波器都被广泛应用。
由于当代计算机技术的飞速发展和不断成熟以及各种高新技术的不断面世，特别是虚拟仪器这一新的测量仪器设计概念的产生，使得示波器突破了传统的束缚，在制作工艺以及使用方法和功能等方面发生了革命性性的变化。
虚拟仪器技术目前在国外发展相当迅速，美国的各大高校都把它和图形编程语言作为理工科学生的必修课程。
近年来，各个国家的虚拟仪器公司都开发了很多软件开发平台，以便不同的用户利用公司提供的开发软件平台制作自己的虚拟仪器或测试系统，并编制测试软件。
在虚拟仪器市场上具有代表性的企业是美国国家仪器公司（NI公司）。
他们已经在市场上推出了各种各样基于虚拟仪器技术而设计的设备仪器。
比较有影响力和代表性的开发软件有NI公司的LABVIEW软件和LAB WINDOWS/CVI软件。
国内对虚拟示波器的研究相对较晚，但是现在国内的许多企业也已经设计出许多品种的虚拟示波器。
虚拟示波器的研究在我国的研发具有很大的显示意义，其有利于提高我国仪器设计制造的整体水平，节省新仪器的开发成本和费用。