虚拟仪器设计说明书--多路信号发生器

测控专业虚拟仪器课程设计说明书

题目：多路信号发生器

学生姓名：

学号：

专业：测控技术与仪器

班级：

指导教师：

1.设计题目:多路信号发生器

2. 设计目的:

1.通过实验让我们更深入了解虚拟仪器的基本原理及观念，掌握利用

相关的软、硬件平台完成虚拟仪器设计的方法和步骤。

2.了解虚拟仪器的具体的实际应用。

3. 将所学的知识通过设计信号发生器实验可产生各种波形如正弦波、

方波、三角波、锯齿波等；来加深对虚拟仪器技术的深层理解。

3.设计要求:

①可输出双路正弦波(方波、三角波)信号,其相位差可调

②信号频率、幅值、占空比可调

4.基本设计思路:

在条件结构中运用“基本函数发生器”模块作为正弦波、方波、三角波信号的发生单元，通过其可设置频率、幅值、相位差及占空比的调节，且经过条件结构即可进行双路、单路等各信号输出的选择，然后用While循环使输出信号连续的动起来，所产生的信号通过波形图来显示，可用DAQ输入模块将信号送入数据采集卡PCI6221再用DAQ输出模块将信号采集回来用波形图显示，便可验证所产生的信号，或通过示波器来验证！

5.程序流程图：

图1.程序流程图

6．设计实现过程:

（1）通过“条件结构”来分配通道

在程序框图中，右键在编程—结构中如图，即可拖出条件结构，

，此条件结构通过设置条件分支来进行通道1、2各种波形信号的选择。条件分支的设置可在前面板输入控件中选

择“滑动杆”连入分支选择中，对其进行属性设置得到通道选择如下图

作为所产生波形通道的选择。在真假选择中通过右键增加输入分支分别为0、1、2、3，对应通道1、2、双通道及公式波形。将基本函数发生器及其类型放条件结构内，其他输入控件放条件外，以供个条件连线方便使用。

（2）“基本函数发生器”模块及基本参数设置

在程序框图中右键选择信号处理如下图(a),选中波形生成找到基本函

图(a)

数发生器共调用两个，此模块放条件结构内用于产生正弦波、方波、三角波等；“基本函数模块”基本参数设置：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，并将其拖入前面板中，之后，按住Ctrl键不放，一次拖动复制八个旋钮（如图（b）），并分别命名为“频率1”、“幅值1”、“幅值2”、“占空比1”、“相位1”，“相位2”、“偏移量1”、“偏移量2”（控制波形的上下平移）尤其是信号类型的输入控件，其中已经包含三角、方波、正弦波、锯齿波，若需要可通过属性中编辑项插入来添加各种波形。

图(b)

（3）波形输出问题

通过基本函数发生器已经产生了各类信号，但要通过在前面板中右键图形显示控件—波形图如下：

选出波形图，由于基本函数发生器与波形图不能直接转换，所以通过创建数组来进行转换，在编程-结构-数组中选择创建数组来得到。

（4）DAQ数据采集卡设置

在程序框图中右键选输入找出DAQ，用两个，双击进行属性设置；具体设置如下：

双击进行属性设置，在输入选a0、a1,即得采集输入模块

，通过其便可将所产生的信号送入采集卡，在第二个DAQ也双击

得选a0、a1、N sample及RES得到采样输出模块

，并进行rate、number of samples的输入控件设置，值得强调的是

必须在编程中选定时设置延迟时间来作缓冲，因为经过采集卡输入到输出是需要一定时间后信号才能连续输出的，这时便可将信号从数据卡中信号输出，通过波形图便可验证所产生信号的实用性。为保证顺利运行将采样输出也用条件结构永远为真来控制。

（5）循环显示波形

用while结构实现循环显显示波形的功能，将上述已画好的程序框图全部嵌套在while结构中。

（6）电源及运行状态监控

在前面板上布尔控件中选择“停止按钮”和“指示灯“，用来作为电源开

关，当程序运行起来时指示灯亮，此时按便可结束程序运行同时指示灯灭。在程序框图中是通过非门来连接的！

7.前面板的设置与修饰

在前面板中右键选择新式—修饰—平面框，拖出用鼠标拉大将所有控件全部放入，再在工具栏点查看—工具选板，点字体A及字体颜色对各类字体进行设置即可。

8.调试过程概述

当用DAQ输出模块显示时将采集卡PCI6221的输入AI0与输出AO0相连AI1与AD1相连，输入地线DGND与输出地线DGND相连。当点击运行时其采回来的信号波只有一小部分显示，无法看到整体波，此时停止运行，将采样速度

与采样点均设为1000，便可看到整个波形。当改变频率、幅值、及上下平移时波形都可按照要求输出，相位的改变需等波形非运动状态时进行调节，因为波形是即时产生的，对其相位调节很难看出来！

9．实验完整程序框图及前面板图如下：

10.实习总结：

经过调试本信号发生器，产生正弦波、方波、三角波三种信号，并且信号的频率、幅值、占空比、相位可调，产生的信号可以用实际的示波器显示，也可通过DAQ采集卡进行采集再显示。通过这次设计，我深深体会到软件就是仪器这句话的涵义。对于庞大的工厂来说，它不但节约了大量的硬件仪器所需要的

费用，还给操作人员带来了方便。