虚拟仪器课程设计题目要求2016
《虚拟仪器技术》课程设计
目录第1章《虚拟仪器技术》课程设计任务书 (3)1.1课程设计任务 (3)1.2课程设计目的 (3)1.3课程设计要求 (4)1.4课程设计内容 (4)1.5课程设计报告要求 (4)1.6课程设计进度安排 (5)1.7课程设计考核办法 (5)第二章总体设计方案 (6)2.1虚拟仪器 (6)2.1.1虚拟仪器的概述 (6)2.1.2虚拟仪器的概念 (6)2.1.3虚拟仪器的特点 (6)2.1.4虚拟仪器在各方面的应用 (7)2.2 LabVIEW (8)2.2.1 LabVIEW的发展历程 (8)2.2.2 LabVIEW的概念 (8)2.2.3 LABVIEW的操作面板 (9)2.2.4 LABVIEW的应用领域 (10)2.3 多功能数字滤波器 (11)2.3.1滤波器的概念 (11)2.3.2滤波器分类 (11)2.3.2.1根据滤波器的选频作用分类 (11)2.3.2.2根据“最佳逼近特性”标准分类 (11)2.3.2.3理想滤波器 (12)2.3.3实际滤波器 (12)2.3.3.1实际滤波器的基本参数 (12)2.3.4多功能数字滤波器的总体结构图 (14)第三章多功能数字滤波器原理及功能 (15)3.1 多功能数字滤波器原理 (15)3.1.1前面板结构布局 (15)3.3.2、前面板部分功能界面说明 (18)第四章多功能数字滤波器的程序设计及运行调试 (21)4.1流程图 (21)4.2框图程序的设计 (22)4.2.1波形类型选择框 (22)4.2.2 噪声类型选择框 (23)4.2.3滤波器类型选择框图 (25)4.2.4波形显示选择框 (27)4.2.5大致的总程序框图 (27)4.3、运行调试 (29)4.3.1不添加噪声的波形显示 (29)4.3.2加入噪声后的波形显示 (29)4.3.2.1选择IIR滤波器的波形变化 (30)4.3.2.2选择FIR滤波器的波形变化 (30)4.3.2.3选择中值滤波器的波形变化 (31)第五章收获、体会 (32)参考文献 (33)第一章《虚拟仪器技术》课程设计任务书题目：多功能数字滤波器设计1.1课程设计任务数字滤波器是数字信号分析中重要的组成部分，数字滤波器与模拟滤波器相比具有准确度和稳定性高，系统函数容易改变,灵活性高，不存在阻抗匹配问题，便于大规模集成，可实现多位滤波等优点，因而数字滤波器在工程中得到了广泛的应用。
基于虚拟仪器的课程设计
基于虚拟仪器的课程设计基于虚拟仪器的课程设计摘要现代生产要求电子仪器品种多、功能强、精度高、自动化程度高，而且要求测试的速度快、实时性好，具有良好的人机界面。
虚拟仪器正好可以实现这些要求。
在电子实验中使用多种仪器，如信号发生器、万用表、频率计、示波器等，如果能把它们都设计成虚拟仪器，利用计算机来提高仪器的集成度，减少实验匹配的仪器的种类、数量和实验室面积，便能从根本上改变实验室的面貌，克服传统测量仪器单一功能的缺点。
本设计正是以这种思想为出发点，以电子技术实验室的真实函数信号发生器、示波器、频率计为蓝本，利用LabVIEW编程来设计虚拟函数信号发生器、虚拟存储示波器、虚拟频率计，并将其合并在一个虚拟平台上面，能够分别实现虚拟仿真函数信号发生器、存储示波器、及频率计的功能,实现真正意义上的虚拟仪器平台。
其虚拟平台上面的函数信号发生器可以产生正弦波、三角波、方波三种波形，并能够实现波形频率从1Hz到2MHz可调，峰峰值从0.1V到8.0V可调，实时性很好；示波器能正确的显示波形，并能实现频率和幅值的可调；频率计可以对0HZ到99.99KHZ的信号进行频率的测量。
本设计利用RS-232串口进行数据的传输，实现了LabVIEW与FPGA的通信。
同时对仿真信号的生成与控制做了详细的分析，以及对设计中的问题进行了深入的探讨。
本设计旨在找到一个能够改革教学实验室的有效途径。
关键词：虚拟仪器，LabVIEW，RS-232，FPGA1 研究内容分的功能利用LabVIEW软件和FPGA的通讯在计算机屏幕上实现虚拟仪器平台面板，此虚拟仪器平台上包括函数信号发生器、存储示波器和频率计仪器，用户可以通过鼠标对操作面板的按钮、开关和按键，进行上述仪器的功能切换并设置各种工作参数，来控制和操作相应的仪器。
测量和分析结果可以从虚拟仪器面板上读出。
用户在屏幕上通过虚拟仪器面板对仪器的操作如同在真实仪器上的操作一样直观、方便、灵活。
虚拟仪器技术课程设计
虚拟仪器技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解虚拟仪器技术的基本概念、原理及其在工程领域的应用。
2. 掌握虚拟仪器软件（如LabVIEW）的基本操作和编程方法。
3. 学会使用虚拟仪器进行数据采集、处理、分析及展示。
技能目标：1. 能够运用虚拟仪器技术设计简单的测试系统，完成信号的采集与处理。
2. 培养学生动手实践能力，提高他们运用虚拟仪器解决实际问题的能力。
3. 培养学生团队协作和沟通能力，能够就虚拟仪器技术进行学术交流。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对虚拟仪器技术的兴趣，激发他们学习自然科学和工程技术知识的热情。
2. 培养学生严谨的科学态度，养成良好的实验操作习惯。
3. 增强学生的创新意识，鼓励他们勇于探索、实践，培养他们面对挑战的信心。
课程性质：本课程为高二年级工程技术类选修课程，旨在通过虚拟仪器技术教学，使学生掌握基本工程实践能力。
学生特点：高二年级学生对工程技术有一定的基础，具备基本的物理知识和实验技能，但对虚拟仪器技术了解较少。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，引导他们主动参与教学活动，实现课程目标。
通过本课程的学习，使学生能够将虚拟仪器技术应用于实际工程项目中，提高他们解决实际问题的能力。
后续教学设计和评估将围绕具体的学习成果展开，确保学生达到预期目标。
二、教学内容本课程教学内容依据课程目标，结合教材《虚拟仪器技术》进行选择和组织，主要包括以下几部分：1. 虚拟仪器技术概述- 了解虚拟仪器的定义、发展历程及应用领域。
- 分析虚拟仪器与传统仪器的区别和优势。
2. 虚拟仪器软件LabVIEW基础- 学习LabVIEW软件的安装、界面及基本操作。
- 掌握LabVIEW编程的基本概念，如数据类型、结构、函数和子VI。
3. 数据采集与处理- 学习数据采集卡的基本原理和使用方法。
- 掌握信号处理技术，如滤波、波形分析等。
4. 虚拟仪器应用实例- 分析典型虚拟仪器应用案例，如温度监测、振动测试等。
【设计】虚拟仪器课程设计正文
【关键字】设计成绩课程设计说明书课程设计名称：虚拟仪器课程设计题目：基于LabVIEW的超声波倒车系统学院：机械工程学院学生姓名：Xxxxx专业：测控技术与仪器学号：xxxxx08指导教师：王孝平日期：2016年7 月12 日摘要：本系统以AT89C51单片机为主控，利用HC-SR04超声波模块进行距离测量。
超声波模块采集到的数据发送到单片机，单片机进行相关处理后通过串口发送到电脑上显示，在电脑上利用LabVIEW设计上位机软件，实现数据的实时显示与报警提示功能。
整个系统采用模块化设计，包括超声波测距模块、单片机最小系统模块、串口发送模块以及上位机设计模块。
软件设计主要包括主程序设计、发射端程序、接收中断子程序、串口发送子程序以及上位机设计程序。
整个系统通过调试能较精确并快速的测量距离，软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好。
关键词：超声波，测距，串口，LabVIEW，数据实时显示与报警Abstract: This system AT89C51 microcontroller as master the use HC-SR04 ultrasonic distance measurement module. Ultrasonic module sends the collected data to back microcontroller, the microcontroller correlation process sent through the serial port on the computer to display, on a computer using LabVIEW design PC software, data real-time display and alarm function. The entire system is modular in design, including ultrasonic ranging module, the smallest single-chip system module, serial port module and PC module design. Software design includes the main program design, launch the program ends, thereception interrupt subroutine, send subroutine serial port and PC design program. By commissioning the entire system can be more accurately and quickly measure the distance, the rational design of hardware and software, anti-interference ability, real good. Key words: ultrasonic, ranging, serial port, LabVIEW, real-time data display and alarm目录1 绪论1.1 研究的背景目前超声波测距已得到广泛应用，国内一般使用专用集成电路根据超声波测距原理设计各种测距仪器，但是专用集成电路的成本较高、功能单一。
关于虚拟仪器的课程设计
关于虚拟仪器的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解虚拟仪器的概念、功能及在工程测量中的应用。
2. 学生能够掌握虚拟仪器软件的基本操作流程和使用方法。
3. 学生能够描述至少三种常见虚拟仪器的原理及使用场景。
技能目标：1. 学生能够独立操作虚拟仪器软件，进行基础的数据采集与分析。
2. 学生能够运用虚拟仪器解决简单的实际测量问题，如信号处理、波形分析等。
3. 学生通过小组合作，设计并实施一个简单的虚拟仪器应用方案。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学研究的兴趣，特别是在工程测量和虚拟仪器领域的探索热情。
2. 学生在学习过程中形成合作意识，培养团队精神和解决问题的积极态度。
3. 学生能够认识到虚拟仪器在现代社会中的重要作用，理解科技发展对生活的影响。
课程性质：本课程为实践性与理论性相结合的课程，旨在通过虚拟仪器的学习，提高学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点：考虑到学生处于高年级，已具备一定的物理知识和实验操作技能，能够较快地掌握虚拟仪器原理和操作。
教学要求：教师需采用讲授与实操相结合的教学方式，注重引导学生主动探索，鼓励学生将理论知识应用于实践操作中，并通过小组合作培养学生的团队协作能力。
通过具体的学习成果评估，确保学生达到课程目标。
二、教学内容1. 虚拟仪器概述- 定义与分类- 发展历程- 应用领域2. 虚拟仪器原理- 数据采集与处理- 信号分析与显示- 常用算法介绍3. 虚拟仪器软件- LabVIEW软件安装与界面认识- 基本操作与编程- 实例分析与实操演练4. 常见虚拟仪器介绍- 数字示波器- 频谱分析仪- 数据记录仪5. 虚拟仪器应用案例- 简单电路信号测量- 声音信号处理- 小组项目：设计并实施一个虚拟仪器应用方案教学内容安排与进度：第一周：虚拟仪器概述第二周：虚拟仪器原理第三周：LabVIEW软件安装与基本操作第四周：常见虚拟仪器介绍第五周：虚拟仪器应用案例及小组项目实施本教学内容依据课程目标，紧密结合教材相关章节，注重理论与实践相结合，使学生能够系统地掌握虚拟仪器相关知识。
虚拟仪器技术》课程设计
虚拟仪器技术》课程设计一、教学目标本课程的学习目标主要包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握虚拟仪器技术的基本概念、原理和应用；技能目标要求学生能够运用虚拟仪器技术进行实验设计和数据分析；情感态度价值观目标要求学生培养创新意识、团队合作精神和对科学技术的热爱。
通过本课程的学习，学生将能够：1.描述虚拟仪器技术的基本概念和原理。
2.解释虚拟仪器技术在实际应用中的优势和局限。
3.运用虚拟仪器技术进行实验设计和数据分析。
4.展示创新意识、团队合作精神和对科学技术的热爱。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括虚拟仪器技术的基本概念、原理和应用。
教学大纲将按照以下顺序进行安排和进度：1.虚拟仪器技术的基本概念：介绍虚拟仪器技术的定义、特点和分类。
2.虚拟仪器技术的原理：讲解虚拟仪器技术的工作原理和相关技术。
3.虚拟仪器技术的应用：介绍虚拟仪器技术在各个领域的应用案例。
教材将为学生提供理论知识的学习，同时配合实验设备进行实践操作，以加深学生对虚拟仪器技术的理解和掌握。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法相结合的方式。
包括：1.讲授法：教师讲解虚拟仪器技术的基本概念、原理和应用。
2.讨论法：学生分组讨论虚拟仪器技术的实际应用案例，分享心得体会。
3.案例分析法：分析具体案例，让学生了解虚拟仪器技术在不同领域的应用。
4.实验法：学生亲自动手进行实验操作，培养实际操作能力和数据分析能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：提供理论知识的学习，为学生打下扎实的理论基础。
2.参考书：为学生提供更多的学习资料和扩展知识。
3.多媒体资料：通过视频、动画等形式，生动展示虚拟仪器技术的工作原理和应用案例。
4.实验设备：为学生提供实际操作的机会，培养实际操作能力和数据分析能力。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式。
labview课程设计【范本模板】
河南工学院学生课程设计实验课程名称LabVIEW虚拟仪器程序设计及应用实验项目名称交通灯控制系统系、部计科系年级14 专业班级计应用142班学生姓名惠海朋学号141010226实验时间2016.01。
05目录1.设计任务和性能指标 ............................................................ 错误!未定义书签。
1.1设计任务 ............................................................................ 错误!未定义书签。
2.设计方案............................................................................... 错误!未定义书签。
2.1任务分析 ............................................................................ 错误!未定义书签。
2.2方案设计 ............................................................................ 错误!未定义书签。
3.系统整体设计 ....................................................................... 错误!未定义书签。
3.1前面板设计 ........................................................................ 错误!未定义书签。
3.2程序框图设计 .................................................................... 错误!未定义书签。
虚拟仪器课程设计
❖ 此次设计可以用六盏灯来指示路口的红绿灯状况，它们分 别是下文中的东红、东黄、东绿、北红、北黄、北绿。
❖ 信号灯按一定规律循环点亮，每盏红灯亮35秒，每盏黄灯 亮5秒，每盏绿灯亮30秒。每个循环包括四个阶段。第一 阶段：北黄和东红灯点亮，时间为5秒。第二阶段：北红 和东绿灯点亮，时间为30秒。第三阶段：东黄和北红灯点 亮，时间为5秒。第四阶段：北绿和东红灯点亮，时间为 30秒。每个循环用时70秒。东、北两个方向分别放置一个 时间显示器来显示离下一个信号到来的时间。
❖ 前置面板的设计
数据文件的将记录存储
4基于labview函数发生器的设计
❖ 一个用声卡实现的基本信号发生器，它可以产生正弦波、矩形波等，并 实现频率、幅值等的控制。前面版如下
三、小组分配
学生可根据喜好和兴趣，从设计题目中选择或经老师同意的其它题目 进行设计，但每人必须完成两个任务。
四、成绩评定
❖ 成绩评定由3部分组成： ❖ 实验成绩演示:（占40%） ❖ 课程设计报告:（占40%） ❖ 考勤:（20%）Fra bibliotek前面版如下
2基于labview声卡的虚拟仪器设计
❖ 根据题目要求，整个过程可以分为三大部分：声音信号的采集、分析与 处理、声音信号回放。
❖ 声音采集前面版
信号分析前面版
声音回放前面版
3基于labview压力表设计
❖ 了解力转换成电信号的工作原理， 设计虚拟压力测量仪，要求绘制出压 力随时间的变化曲线，以表格的形式存放采集的数据。
一、设计题目
❖ 1．基于labview交通灯的设计 ❖ 2．基于labview声卡的虚拟仪器设计 ❖ 3．基于labview压力表设计 ❖ 4．基于labview函数发生器的设计 ❖ 5．其它征得老师同意的自选方案。
虚拟仪器实验教案
课程教案课程名称：虚拟仪器实验任课教师：***所属院部：电气与信息工程学院教学班级：自动化1201-02、自动化卓越班1301教学时间：2015—2016 学年第 1 学期湖南工学院课程基本信息湖南工学院教案用纸p.1 实验一 LabVIEW软件基本操作（一）（设计性实验）一、实验目的1．了解LabVIEW的编程与运行环境。
2．掌握LabVIEW的基本操作方法，并编制简单的程序。
3．掌握使用调试工具调试VI程序。
4．掌握VI子程序的建立和调用过程。
二、实验原理与说明LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，实验室虚拟仪器集成环境) 是一个高效的图形化程序设计环境，也是一个功能强大而又灵活地仪器和分析软件应用开发工具。
它结合了简单易用的图形式开发环境与灵活强大的G编程语言，提供了一个直觉式的环境，与测量紧密结合，能让工程师与科学家们迅速开发出有关数据采集、测量控制、数据分析、存储及显示的解决方案。
现今数以万计的工程师、科学家以及技术人员正在使用LabVIEW来构建测量与自动化系统。
LabVIEW的基本编程环境，包括启动界面，前面板，程序框图，图标/连线板、菜单、工具栏、三大操作选板（工具选板，控件选板，函数选板）等。
在编程环境中可以创建、调试和调用VI，完成虚拟仪器的设计。
三、实验内容及任务1、创建自己的第一个VI。
创建一个VI，该VI功能：输入3个参数后，求其和，再开方。
2、子VI的创建与调用将上述VI创建成一个子VI，再编一个VI调用上述子VI。
四、实验报告要求1．调试编辑以上VI，按顺序打印以上VI的前面板与程序框图后，贴在实验报告上；实验报告中要求详细说明设计步骤要点。
2．理解基于数据流编程的基本编程思路。
3．总结VI基本编程的快捷操作。
4．简述VI程序有什么构成，其各部分的功能是什么。
5．思考：在前面板和框图程序中，如何区分控制器和指示器。
虚拟仪器实验指导书与报告(2016)
实验指导书课程名称：虚拟仪器技术实验学时：8学时指导教师：张振利实验地点：虚拟仪器实验室电气工程与自动化学院2016.1.12虚拟仪器技术实验注意事项1.每位同学在E盘下建立一个属于自己的文件夹：ZDH班号_学号。
例如：自动化132班3号的文件夹为：ZDH132_032.将每次实验的程序保存到所建文件夹里，程序名为：SY序号_内容号。
例如：实验一的第一个实验内容的程序名为：SY1_13.每次实验结束后将所做实验程序用U盘拷贝给实验指导教师。
江西理工大学虚拟仪器技术实验报告实验名称实验一 Labview的开发环境日期专业班级实验人学号同组人一、实验目的1．熟悉Labview中的工具选板、控件选板和函数选板；2．熟悉Labview的菜单和工具；3．学会建立VI的步骤。
二、实验要求1．实验前认真做好相关理论内容的复习。
2．按实验要求做好实验程序的预编写。
3．实验过程中认真调试实验程序并记录实验结果。
4．实验结束后，将实验程序做成电子文档，交给实验指导教师。
三、实验设备1．硬件：PC机一台2．软件：Windows98/XP/2000系统，Labview8.2集成开发环境四、实验内容1．按要求完成书中练习与思考2.2题的要求；2．建立一个虚拟温度计。
五、实验步骤1．新建一个VI，编辑前面板，编写程序框图；2．保存所建VI；3．调试并运行VI，观察运行结果。
4．记录实验运行结果，整理完成实验报告。
六、实验程序（程序框图）七、实验结果（前面板运行结果）江西理工大学虚拟仪器技术实验报告实验名称实验二子VI与多态VI的设计日期专业班级实验人学号同组人一、实验目的1．掌握建立子VI的方法；2．掌握建立多态VI的方法；3．掌握Labview的调试步骤和调试方法。
二、实验要求1．实验前认真做好相关理论内容的复习。
2．按实验要求做好实验程序的预编写。
3．实验过程中认真调试实验程序并记录实验结果。
4．实验结束后，将实验程序做成电子文档，交给实验指导教师。
虚拟仪器相关课程设计
虚拟仪器相关课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解虚拟仪器的概念、原理及其在工程测试中的应用。
2. 掌握虚拟仪器软件LabVIEW的基本操作、编程方法及数据采集、处理与分析技巧。
3. 了解虚拟仪器在不同领域的实际应用案例，拓展知识视野。
技能目标：1. 培养学生运用LabVIEW软件设计简单的虚拟仪器系统，进行数据采集与处理的能力。
2. 能够独立完成虚拟仪器的搭建、调试与优化，提高实际操作技能。
3. 学会查阅相关资料，对虚拟仪器系统进行改进与创新，培养解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对虚拟仪器技术的学习兴趣，培养主动探索、勇于实践的精神。
2. 培养学生的团队合作意识，学会与他人共同解决问题，提高沟通能力。
3. 通过课程学习，使学生认识到虚拟仪器在现代工程技术中的重要性，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为专业选修课，以实践为主，理论联系实际，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术、计算机编程基础，对新技术具有较强的好奇心，喜欢实践操作。
教学要求：结合学生特点，采用任务驱动、案例教学等方法，引导学生主动参与实践，提高综合运用知识的能力。
在教学过程中，注重分层教学，满足不同层次学生的学习需求。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来从事相关领域工作打下基础。
二、教学内容1. 虚拟仪器概述：介绍虚拟仪器的定义、发展历程、分类及其在现代工程测试中的应用。
教材章节：第一章 虚拟仪器概述2. LabVIEW软件基础：学习LabVIEW软件的安装、界面、操作方法、编程基本概念和流程。
教材章节：第二章 LabVIEW编程基础3. 数据采集与处理：学习虚拟仪器的数据采集原理、硬件接口、数据采集卡的使用及数据处理方法。
教材章节：第三章 数据采集与处理4. 虚拟仪器设计实例：分析不同领域的虚拟仪器应用案例，学习虚拟仪器的搭建、调试与优化。
教材章节：第四章 虚拟仪器设计实例5. 创新设计与实践：结合所学知识，指导学生进行虚拟仪器创新设计，提高实际操作和创新能力。
虚拟仪器课程设计
虚拟仪器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解虚拟仪器的概念、原理及其在工程测试中的应用。
2. 掌握虚拟仪器的设计流程和关键编程技术，如LabVIEW或Python等编程语言。
3. 学习虚拟仪器在不同领域的实际案例，理解其功能及操作方法。
技能目标：1. 培养学生运用虚拟仪器软件进行数据采集、处理和分析的能力。
2. 提高学生利用虚拟仪器解决实际问题的动手操作能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力，能在项目中进行有效分工与合作。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对虚拟仪器及工程测试领域的兴趣，提高学习积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性和准确性。
3. 增强学生的创新意识，鼓励他们在虚拟仪器设计和应用中提出新思路和新方法。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在掌握虚拟仪器基础知识的基础上，提高实践操作能力，培养创新精神和团队协作能力。
课程目标具体、可衡量，为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 虚拟仪器概述- 虚拟仪器定义、特点及其发展历程- 虚拟仪器与传统仪器的区别与联系2. 虚拟仪器原理与组成- 数据采集原理- 虚拟仪器硬件与软件组成- 常用传感器及其应用3. 虚拟仪器设计流程- 需求分析- 硬件选型与搭建- 软件设计流程（以LabVIEW或Python为例）- 系统调试与优化4. 虚拟仪器编程技术- LabVIEW编程基础与实例- Python在虚拟仪器中的应用- 数据处理与分析方法5. 虚拟仪器应用案例- 案例分析：虚拟仪器在机械、电子、生物等领域的应用- 实践操作：学生分组进行虚拟仪器设计与实现6. 教学进度安排- 概述与原理：2课时- 设计流程与编程技术：4课时- 应用案例与实践操作：6课时教学内容根据课程目标进行科学性和系统性组织，明确教学大纲和进度安排。
结合课本内容，确保学生掌握虚拟仪器基础知识，培养实践操作能力。
同时，通过案例分析与实践操作，提高学生的实际应用能力。
虚拟仪器课程设计---虚拟功率分析仪设计
**学院《虚拟仪器技术》课程设计题目：虚拟功率分析仪设计专业：班级：学号：姓名：指导教师：完成日期：第一部分任务及指导书《模拟电子技术》课程设计任务指导书课题：虚拟功率分析仪设计虚拟功率分析仪是在科学研究和工程设计中广泛应用的一种通用仪器。
本课题将结合虚拟功率分析仪的设计过程，了解使用基于图形化编程语言LabVIEW 进行虚拟仪器编程的方法与实现技术。
要求设计基于LabVIEW的虚拟功率分析仪，对同频率的正弦电压和正弦电流的有效值、相位差及其功率和瞬时功率进行了测试和显示，并给出连续信号经采样后电压和电流有效值、功率和相位等电信号参数测量原理。
并具有良好的可操作性和可维护性。
要求产生同频率的仿真电压、电流信号，它们的幅值、初相位、周期都可任意调节。
通过数据采集卡将信号送入计算机，通过调节各参数，可正确测量有效值、相位差和有功功率。
具体包括以下四个部分：（1）计算瞬时功率和显示瞬时功率的波形图；（2）计算相位差和功率因数；（3）计算有功功率；（4）计算电压有效值；一.设计目的（1）掌握LabVIEW软件编程方法（2）掌握LabVIEW硬件的应用（3）培养综合应用所学知识来指导实践的能力二.设计所用仪器及器件(1) NI公司的数据采集和信号调理卡。
NI DQA-6024卡，NI SC-2075卡各一套。
(2) PⅢ计算机一台。
(3)各种相关的实验材料和设备。
三.实物内容及要求（1）设计成果一份。
（2）课程设计论文一份。
四.进程安排1．布置任务、查阅资料，方案设计（两天）根据设计要求，查阅参考资料，进行方案设计及可行性论证，确定设计方案，画出详细的原理图。
2．上机在LabVIEW环境下按要求进行设计（三天）要求在虚拟仪器上观测到正确的波形并达到规定的技术指标。
3．硬件的装配及调试（三天）使用数据采集卡进行装配调试，使其全面达到规定的技术指标，最终通过验收。
4．总结报告（一天）五.课程设计报告内容总结设计过程，写出设计报告，设计报告具体内容要求如下：1．课程设计的目的和设计的任务2．课程设计的要求及技术指标3．总方案的确定并画出原理框图。
虚拟仪器课程设计
虚拟仪器 课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解虚拟仪器的定义、分类及其在工程领域的应用；2. 掌握虚拟仪器的原理、设计方法和操作流程；3. 理解虚拟仪器与传统仪器的区别及优势。
技能目标：1. 学会使用虚拟仪器软件（如LabVIEW）进行程序设计和数据采集；2. 能够独立设计简单的虚拟仪器系统，完成特定功能的测试；3. 培养学生运用虚拟仪器解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对虚拟仪器技术的兴趣，激发其探索精神；2. 增强学生的团队合作意识，提高沟通协作能力；3. 引导学生认识虚拟仪器在现代社会中的重要作用，树立正确的技术观。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
课程旨在使学生掌握虚拟仪器的相关知识，培养其实践操作能力，并在此基础上，激发学生的创新意识，提高其解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，为学生未来在工程技术领域的进一步发展奠定基础。
二、教学内容1. 虚拟仪器概述- 虚拟仪器的定义、分类及发展历程- 虚拟仪器与传统仪器的区别及优势2. 虚拟仪器原理与设计- 虚拟仪器的硬件组成与工作原理- 虚拟仪器软件（LabVIEW）的基本操作与编程方法- 虚拟仪器的设计流程与案例分析3. 虚拟仪器应用实例- 数据采集与信号处理- 控制系统设计与仿真- 虚拟仪器在特定领域的应用案例4. 实践操作与项目设计- 虚拟仪器软件（LabVIEW）实操训练- 简单虚拟仪器系统的设计与实现- 团队项目设计、实施与展示教学内容按照上述四个部分进行组织，共计16课时。
其中，理论教学占8课时，实践操作占6课时，团队项目设计与展示占2课时。
教材参考《虚拟仪器原理与应用》一书，结合课程目标和教学大纲，确保内容的科学性和系统性。
教学内容安排和进度如下：第1-2课时：虚拟仪器概述第3-4课时：虚拟仪器原理与设计（一）第5-6课时：虚拟仪器原理与设计（二）第7-8课时：虚拟仪器应用实例第9-12课时：实践操作与项目设计（一）第13-15课时：实践操作与项目设计（二）第16课时：团队项目展示与总结三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合，旨在激发学生的学习兴趣，提高学生的主动参与度和实践能力。
虚拟仪器实验指导书-2016版
虚拟仪器技术实验指导深圳大学测控技术与仪器目录实验一 LabVIEW编程环境与基本操作实验 (1)实验二 LabVIEW编程的结构实验1 (7)实验三LabVIEW编程的图形图表、数组与簇 (156)实验四 LabVIEW编程的数据采集实验 (190)实验五 NI ELVIS环境 (278)实验六 RC 瞬态电路和数字温度计设计 (275)实验一LabVIEW编程环境与基本操作实验一、实验目的1．了解LabVIEW的编程环境。
2．掌握LabVIEW的基本操作方法，并编制简单的程序。
3．学习建立子程序的过程和调用子程序的方法二、实验原理1．虚拟仪器虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）是基于计算机的软硬件测试平台。
虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，很容易构建，所以应用面极为广泛。
20世纪80年代，随着计算机技术的发展，个人电脑可以带有多个扩展槽，就出现了插在计算机里的数据采集卡。
它可以进行一些简单的数据采集，数据的后处理由计算机软件完成，这就是虚拟仪器技术的雏形。
1986年，美国National Instruments公司（简称NI公司）提出了“软件即仪器”的口号，推出了NI-LabVIEW开发和运行程序平台，以直观的流程图编程风格为特点，开启了虚拟仪器的先河。
2．LabVIEWLabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering）是一种图形化的编程语言，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。
图形化的程序语言，又称为“Ｇ”语言。
虚拟仪器课程设计题目要求2016
、数据采集与仪器控制类课题1基于热电偶温度传感器的温度测量系统卓景军（1）基于BNC 2120实验箱的热电偶温度传感器实现温度采集；（2 ）数据超上、下限报警和次数的分别统计；（3）参数设置需具有运行中可调功能；（4）数据可定时和定量（模式可选）存挡（txt和Excel格式，单文件存储），数据文件回放到数据表格和波形实时显示窗口；（5 ）测量过程可网上浏览。
2基于声卡的声级计设计董秋怡（1）音频信号数据采集格式在面板上可选；数据采集速率在面板上可调；（2）采集的音频信号可显示在面板上；（3）参数设置需具有运行中可调功能；（4 ）测量输入音频信号的声级大小，以数据和曲线方式显示测量结果；（5 ）音频数据的多次记录和回放。
3基于声卡的虚拟仪器示波器设计钟郑瑰（1 ）从声卡采集数据，并实时在面板上显示数据和波形曲线；（2 ）能分析测量数据（如平均值、波峰值、频率等）；（3）可以实时地调节示波器的各种输入参数（扫描速率、量程等）；（4）数据可以多次保存于数据文件中，并可回放数据文件中的数据波形；（5）测量过程可网上浏览（以单首歌曲为例）4基于声卡的声音信号分析仪刘嘉诚（1 ）数据采集格式和速率在面板上实时可调节；（2）能对采集到的声音信号进行平均值和功率谱等分析；（3 ）采集的数据定时和定量地多次写成磁盘文件（允许多文件或记录时间始末的单文件）并可以回放；（4 ）测量过程可网上浏览。
5基于数据采集卡的虚拟仪器示波器设计孙铭涛（1 ）从DAQ6221卡（及BNC2120实验盒）采集（模拟信号）数据，并实时在面板上显示数据和波形曲线；（2 ）能分析测量数据（如平均值、波峰值、频率等）；（3）可以实时地调节示波器的各种输入参数（扫描速率、量程等）；（4 ）数据可以多次地随时保存和定时保存，可回放数据文件中的数据波形；（5）测量过程可网上浏览。
_不做要求。
6基于数据采集卡的信号分析仪李土权（1）数据采集速率和采样数在面板上可调节；（2 ）能对采集到的进行信号平均值、频率、幅度和功率谱等分析；（3 ）采集的数据定时和定量地多次写成磁盘文件，并可以回放；（4 ）数据可以多次地随时保存和定时保存，可回放数据文件中的数据波形；（5 ）测量过程可网上浏览。
电气15级四个班级虚拟仪器课程设计题目2016秋季2016125剖析
15 级《虚拟仪器》课程设计任务书、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, 2.468.10 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。
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一、数据采集与仪器控制类课题1 基于热电偶温度传感器的温度测量系统卓景军（1）基于BNC 2120实验箱的热电偶温度传感器实现温度采集；（2）数据超上、下限报警和次数的分别统计；（3）参数设置需具有运行中可调功能；（4）数据可定时和定量（模式可选）存挡（txt和Excel格式，单文件存储），数据文件回放到数据表格和波形实时显示窗口；（5）测量过程可网上浏览。
2 基于声卡的声级计设计董秋怡（1）音频信号数据采集格式在面板上可选；数据采集速率在面板上可调；（2）采集的音频信号可显示在面板上；（3）参数设置需具有运行中可调功能；（4）测量输入音频信号的声级大小，以数据和曲线方式显示测量结果；（5）音频数据的多次记录和回放。
3 基于声卡的虚拟仪器示波器设计钟郑瑰（1）从声卡采集数据,并实时在面板上显示数据和波形曲线；（2）能分析测量数据（如平均值、波峰值、频率等）；（3）可以实时地调节示波器的各种输入参数（扫描速率、量程等）；（4）数据可以多次保存于数据文件中，并可回放数据文件中的数据波形；（5）测量过程可网上浏览（以单首歌曲为例）4 基于声卡的声音信号分析仪刘嘉诚（1）数据采集格式和速率在面板上实时可调节；（2）能对采集到的声音信号进行平均值和功率谱等分析；（3）采集的数据定时和定量地多次写成磁盘文件（允许多文件或记录时间始末的单文件），并可以回放；（4）测量过程可网上浏览。
5 基于数据采集卡的虚拟仪器示波器设计孙铭涛（1）从DAQ6221卡（及BNC2120实验盒）采集（模拟信号）数据,并实时在面板上显示数据和波形曲线；（2）能分析测量数据（如平均值、波峰值、频率等）；（3）可以实时地调节示波器的各种输入参数（扫描速率、量程等）；（4）数据可以多次地随时保存和定时保存，可回放数据文件中的数据波形；（5）测量过程可网上浏览。
_不做要求。
6 基于数据采集卡的信号分析仪李土权（1）数据采集速率和采样数在面板上可调节；（2）能对采集到的进行信号平均值、频率、幅度和功率谱等分析；（3）采集的数据定时和定量地多次写成磁盘文件，并可以回放；（4）数据可以多次地随时保存和定时保存，可回放数据文件中的数据波形；（5）测量过程可网上浏览。
7 信号发生器程序设计（1）函数信号发生器程序设计；（2）公式波形发生程序设计；（3）数据采集程序设计（验证信号输出的状况）。
（4）输出波形和采集数据的过程中，波形选择、采样频率等参数的调节在程序运行时立即生效。
8 智能家居系统设计陈浩然（1）通过数据采集卡采集温度、湿度和光照度信号(可采用仿真方式随机数形式模拟)，并显示在窗口显示器上；（2）根据湿度预测雨天，控制门窗自动关闭(可采用仿真方式模拟)；（3）根据温度控制空调或风扇(可采用仿真方式模拟)；（4）根据光照度控制窗帘的打开或关闭(可采用仿真方式模拟)；（5）所有系统运行状况可网上浏览。
（选做）9 仓库环境监测系统的设计（1）每隔5分钟读取温度、湿度数据(可采用仿真方式模拟)；（2）对数据进行分析，当温度和湿度大于预定值时，产生声光报警，并启动加降温或增湿设备(可采用仿真方式模拟)；（3）所有预置参数数据要保存到文件中，方便下次启动系统时调用；（4）所有仓库环境的数据保存成数据文件，并能在需要的时候重新调出查看。
10 基于网络的防火防盗实验系统（1）利用BNC2120 DAQ实验箱(或采用仿真方式模拟))获取防火防盗警报信号；（2）以地图（矢量坐标）位置的方式显示模拟的出事地点；（3）以声光方式报警，保存报警时间和地点数据记录，并可以查阅记录；（4）系统运行状况可网上浏览。
11 天气监测系统的设计（1）天气数据采集程序每隔5分钟从模拟的天气监测传感器中采集数据（温度、湿度、风速和风向）；（2）采集到的数据有超限报警和超限次数统计功能；（3）采集到的数据可定时或定量保存，还可以读取数据文件，数据以图表方式显示；（4）系统运行状况可网上浏览。
12 基于计算机和USB接口数字存储示波器的自动测试系统（1）为计算机与带USB接口的仪器设计测试软件，构建自动测试系统；（2）对测量数据进行信号分析（如平均值、频率、幅度和功率谱分析）；（3）测试结果定时或定量地自动写入txt或Excel表单中；（4）测试系统可在网上浏览或控制。
13 基于计算机和GPIB接口数字存储示波器的自动测试系统设计★（无GPIB）（1）计算机与带GPIB接口的仪器设计测试软件，构建自动测试系统；（2）对测量到的数据信号分析（如平均值、频率、幅度和功率谱分析）；（3）测试结果定时或定量地自动写入txt或Excel表单中；（4）测试系统可在网上浏览或控制。
14 基于集成电路温度传感器的温度控制系统苏嘉成（1）基于BNC 2120实验箱的集成电路温度传感器实现温度连续采集；（2）温度超限声光报警，温度超限时数据存挡（txt和Excel格式）；（3）温度控制（通过数字I/0）指示灯模拟加热设备的通或断；（4）可读取数据文件，数据显示在数据表格和波形显示窗口中；15 基于Google Earth api的地理信息查询系统何冠贤（1）采用Google公司提供的地图开发包Google Earth api（JS），在LV环境下实现输入经纬度地标信息定位的功能；（2）要求在LV中打开Google Earth界面，可定制简洁面板；（3）输入地标或者中文地名进行直接定位；二、机器视觉和图像处理相关的课程设计题目说明：1）第1至第34项课题都必须包括以下二项功能：（1）自行设定公差标准来判断产品是否合格；（2）测量数据存盘。
2）只有单幅图像的课题可利用视觉助手修改和制作多幅图片。
1 滑块测量梁建东（1）图片中工件边缘到多个圆心的垂直距离；（2）圆心之间的间距和圆半径测量；（3）可连续测量多幅图片。
2 保险刀片质量检验吴俊杰（1）测量刀片的长度和宽度；（2）测量刀片的三个非标准圆孔的中心位置；（3）可连续测量多幅图片。
3 手机薄膜按钮测量韩金名（1）每一行按钮位置测量，同一行按钮间距测量；（2）上下两行几对按钮之间的间距（自己定义上下两行的配对对象）；（3）不合格产品图像存盘。
4 保险丝尺寸测量蔡世杰（1）保险丝外尺寸测量；（2）保险丝插脚内间距尺寸测量；（3）可连续测量多幅图片。
5 茶叶包装测量黄艺杰（1）图像预处理；（2）测量茶叶小包的数量；（3）可连续测量多幅图片。
6 红细胞检测梁永桐（1）红血球图像预处理；（2）红血球分析，包括粒子数量、位置、面积等的分析与统计；（3）可连续测量多幅图片。
7 药用胶囊检测蔡冰（1）测量图片中红色和蓝色胶囊的数量各有多少；（2）检测红色和蓝色胶囊的位置和面积；（3）可连续测量多幅图片。
8 药片检测李文健（1）测量图片正、反放置的药片数量各有多少；（2）检测正、反放置药片的位置和面积；（3）可连续测量多幅图片。
注：可以人工加工，制作多几幅图片。
9. 种子测量（1）测量每一幅图片中种子的数量和面积大小；（2）按种子在水平方向分布的相对集中情况，将种子分为二、三组，统计每一组的数量；（3）可连续测量多幅图片。
10 易拉罐（Can）外观质量检验程序设计王博（1）易拉罐图像预处理；（2）易拉罐变形检测（通过边缘点到圆心距离来判断变形状况）；（3）可连续测量多幅图片。
（建议采用IMAQ Spoke 3函数和IMAQ Find Circular Edge 2函数）11 连接器检测（1）检测连接器中插脚数量是否真确；（2）检测连接器中插脚的安装位置是否合格；（3）可连续测量多幅图片。
12 锁芯质量检测卓夏艇（1）锁芯内、外径测量；（2）锁芯中圆孔位置与直径测量。
（3）可连续测量多幅图片。
13 机械工件检测谢剑威（1）测量两个圆孔中心到底边的距离；（2）测量两个圆孔以及一个半圆的中心距；（3）可连续测量多幅图片。
14 印刷电路板中元件缺失检验（1）元件模板的建立；（2）元件缺失检验；（3）可连续测量多幅图片。
注：可采用模板匹配方法，可人为修改图片15 喷嘴安装质量检验（1）检测是否漏装喷嘴罩；（2）检测喷嘴罩安装位置是否正常；（3）可连续测量多幅图片。
16 IC封装质量检验陈锲（1）IC引脚间距测量；（2）图片中是否缺装IC ；（3）可连续测量多幅图片。
17 手表壳识别和尺寸测量（1）识别三种手表壳各自的位置；（2）检测手表壳的内外尺寸；18 图案外轮廓提取刘畅澈（1）图案图像外轮廓提取；（2）外轮廓数据存盘与外轮廓重绘。
19 金相图片检测王等强（1）检测金相图片中颗粒的数量、面积及其质心位置；（2）统计面积大于特定值的颗粒的数量；（3）可连续测量多幅图片。
注：与图像外边框相连的颗粒不在统计之列。
20 环形支架质量检测黄延桐（1）环形支架外尺寸（长与宽）测量；（2）环形支架两个圆孔的圆心距测量；（3）环形支架两个圆孔水平位置测量21 药瓶封装质量检测李梓铭（1）检测图片中药瓶的数量；（2）检验药瓶盖安装方位是否符合要求；（3）可连续测量多幅图片。
22 跳线连接器检测陈宇航（1）检测跳线连接器外尺寸是否合格；（2）检测跳线连接器中间缺口位置到两侧的距离是否合格；（3）可连续测量多幅图片。
23 夹板加工尺寸检测高成露（1）测量图片中4个圆孔中心到左侧边缘和到底边的距离；（2）测量夹板中间开槽的宽度；（3）可连续测量多幅图片。
24 齿轮测量郭灿欣（1）图像中齿轮齿数测量；（2）齿轮中心位置测量；（3）可连续测量多幅图片。
25 盒带壳检测张颖（1）测量图像中所有圆孔和方孔现对于左侧边缘和下侧边缘的距离；（2）测量方孔之间的间距；（3）测量圆孔之间的间距（4）可连续测量多幅图片。
26 磁盘尺寸测量曾汉辉（1）测量图像中两个金属配件（浅色部分）的中心与左侧边缘，下侧边缘的距离；（2）测量图像中两个金属配件的尺寸；（3）可连续测量多幅图片。
27 滤油器检测徐进（1）测量图像中小圆孔的数量；（2）测量小圆孔之与大圆圆心的距离。
28 插针检测何永奖（1）检测插针间距是否合格；（2）检测长短是否合格；（3）可连续测量多幅图片。
31 图像的几何形态变换程序设计林晓生（1）图像文件读入功能；（2）图像的任意角度旋转功能计；（3）图像的上下、左右对称翻转功能；（4）图像放大缩小功能。
32 灰度图像预处理程序设计吕怡静（1）图像文件读入功能；（2）图像的亮度、对比度和伽马修正处理功能；（3）灰度图像的数学形态处理功能；（4）处理后的图像存盘功能。
33 图像的抓图、剪切和粘贴功能模块设计（1）图像文件读入程序设计；（2）在一幅图中，可任意抓取一个矩形范围的图像并复制到Windows的剪贴板中；（3）根据需要进行边缘剪裁；（4）抓取和剪切的图像可粘帖到本图像的其他位置上。