基于LABVIEW多路信号发生器设计
基于LabVIEW的多路时序控制脉冲发生器设计
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基于LabVIEW的多路时序控制脉冲发生器设计0 引言在过程控制和自动测量中,经常需要一些时序控制脉冲来触发和关闭不同的控制单元和功能部件的工作。
时序脉冲信号的产生,传统上一般采用硬件方式实现,早期大多采用计数器和寄存器进行设计,近年普遍采用可编程逻辑器件(PFGA)或数字信号处理器(DSA)。
采用硬件方式实现的时序脉冲信号发生器存在仪器功能单一,信号输出通道路数较少,参数调节不方便,仪器的升级换代困难等缺点;而采用基于LabVIEW的“虚拟仪器”概念设计制作的时序脉冲发生器却具有界面直观、功能多样、参数调节方便、容易升级换代等特点。
1 LabVIEW简介实验室虚拟仪器集成环境(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench,LabVIEW)是美国国家仪器(National Instruments,NI)公司推出的一种基于“图形”方式的虚拟仪器开发软件。
它具备强大的信号采集、信号发生、数据分析与存储显示等功能,集开发、调试、运行于一体,广泛应用于测试测量和过程控制系统中。
基于LabVIEW软件和计算机的数据采集卡,通过简单编程,可以方便地实现信号的采集和产生、分析和处理等功能,即“计算机+软件”等于仪器,比如:可以实现虚拟的信号发生器、数据记录仪、示波器等功能,具有设计灵活,界面直观,通用性强.升级方便等特点。
LabVIEW程序称为“虚拟仪器”或简称为VI,一个LabVIEW程序由前面板和程序框图两部分组成。
前面板用图形方式模拟传统仪器的操作面板,包含各种控件和指示器,用来为程序提供输入值,并接受输出值;程序框图包含以图形方式表示的程序代码。
LabVlEW还为编程、查错、调试提供简单、方便、完整的环境和工具。
除了具备其他语言所提供的常规函数功能外,LabVIEW中还集成了大量生成图形界面的模板,丰富实用的数值分析和数字处理功能,以及多种硬件设备驱动功能。
基于LabVIEW多功能信号发生器的设计与实现
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模 ,F ={ Q,∑, ,Q 0 ,F } ,这 里 ,这 里 简 化 为 Q= { U , P , E } ; 为 图 中所 示 的转 换 ,= { ( P , 1 , U ) ,( U, 0 , P ),( P , e x e c l ( ), E ) l ,
3 . 1 高 层 模 型
将模型检验应用 于代码安全性检测 需要做两个 准备] 一 作,
首 先 将 程 序 源 代 码 翻译 为 一 个 确 实 能 表 示 程 序 行 为 的 有 穷 状
态转换 系统 ,其次是移 除不相 关的代码 ,这样 可 以减少对 应 转换 系统模 型的规模 ,有 了这 样一个 系统模 型之后 ,便 可 以 针对 具体软件 安全漏 洞特征提 出相对 应的安 全属性 说 明来 进 行检验 ,以检查程序系统模型是否违背了安全属性 。 对安全操作 序列约束 ,考虑对违背安全操作序 列约束进行 建模 .让 ∑为安 全相关操作 的集合 ,其 中违 背约束 的操 作序 列是集合 E ( E r r o r ) ,E ,同时由源代码形成 的有穷状态转 换 系统所具有的与安 全操作相关 的所有可能操作 序列 P ( P o s —
3ห้องสมุดไป่ตู้. 2 事 例
状 态 自动 机接受 的语 言为正 则语言 ,而下推 自动机 接受 的语 言是 上下 文无关 语言 ,所 以它们 的交 集为上 下文 无关 语 言 。 根据 自动机理论 ,存 在一 个有 效算法来 计算一 个下 推 自动机 和一个有 穷状态 自动机 的交 集且能够 判定 由一个下 推 自动机 接受 的语言是否为空 ,所以这种方法是可行的 。
基于LabVIEW的多功能虚拟信号发生器设计
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基于LabVIEW的多功能虚拟信号发生器设计摘要随着微型计算机和软件技术的发展,虚拟仪器在智能化程序、处理能力、性能价格比、可操作性等方面与传统仪器相比都具有明显的技术优势,将虚拟仪器引入高校的实验教学不但可以提高测试效率和教学的质量,而且为降低实验仪器成本提供了有效的途径和方法。
本文选用LabVIEW图形化编程语言为开发软件,主要开发虚拟实验仪器:虚拟信号发生器,同时提出了虚拟实验室的建设方案。
基于专业虚拟仪器开发工具Labview,设计一虚拟函数信号发生器。
该虚拟信号发生器能够产生正弦波、三角波、方波、锯齿波等波形,频率动态范围较宽且可微调。
关键字:虚拟仪器labVIEW信号发器Abstrack:Along with the development of the microcomputer, compared with traditional instrument, the virtual instrument has the obvious technical advantage in knowledge ware, processing capability, the ratio between function and price, and Maneuver ability. The introduction of the virtual instrument to the university can not only increase the efficiency and quality of testing, teaching, but also provide the effective method to reduce the cost of the experiment instrument.In this paper, selected LabVIEW graphical programming language for software development, mainly the development of virtual experiment equipment, virtual signal generator, virtual laboratory also made the building program. A Virtual Function Signal Generator is designed Based on Labview, The Virtual Function Signal Generator can generate Sine wave, triangle wave, square wave, teeth of a saw wave...etc。
基于LabVIEW多功能信号发生器仿真设计
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大学 电子技术实验是理工科大学生们进行科学实验训练的一 门基 础课 程, 也是素质教育的重要环节。 由于近年来高校的扩招, 电子技术实 验所需要的仪器数量和维护 费用也在不断增加。而将 虚拟仪器技术用 于电子技术实验教学 中, 在降低实验 室建设 费用的同时, 可改善实验教 学 条件, 提高学生对实验课的兴趣 l 1 】 。 信号发生器是电子技术实验 中必不可少的实验仪器 , 被广泛地应 用到教学 、 科研等各个实验领域。 传统 的模拟信号发生器一般都是基于 硬件 的, 而其价格也 比较 昂贵。现在越来越多的领域用虚拟仪器取代传 统 仪器 ,aV E 是 目前最具影响力 的虚 拟仪 器应用软件开 发平台日 Lb I W , 本 文利用 Lb I W设 计出了一款适合在 高校实验室应用 的多功能信 aV E
科技信息
高校 理科 研 究
基 于 L b E 多功 链 信号 发 生器 仿 寅 设计 a VIW
包头师 范学院物理 系 金 香 鲁 毅 赵 建 军 刘桂 香 李 楠 张建 彭
[ 摘 要] 本文设计和仿真 了基于 L b IW 的多功能信号发生器。它集信号发生和频谱分析于一身, aV E 并且各种信号波形的参数都很 容易通过前面板来改变。实践表 明, 把信号发 生器等虚拟仪 器用于大学电子技术 实验教 学中, 以培养学生的动手能力和创新能 力, 可 是 开展设计性实验教 学的一个重要途径。 [ 关键词 ]aVIW 信号发生 器 虚拟仪器 设计性 实验 Lb E
图 1 弦 波 流程 图 正 22 .. 行 和 调 试 3运
tt na d mesrme t 0 04 ()1 6 ai n au e n, 0 ,96 :2 0~ 1 6 . o 2 2 3
最 后进 行 运 时 的前 面 板 。 -
基于LabVIEW实现多功能信号发生器
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基于LabVIEW实现多功能信号发生器1.信号发生器的软件设计思路设计一个虚拟信号发生器首先要进行前面板的设计,前面板的设计主要需要考虑到所设计的信号发生器实现什么功能,再根据这些功能,在控件选板中选择相应的控件,放在前面板相应的位置上,摆放也有一定的讲究,使前面板看起来比较协调。
再者是后面板的设计。
后面板的设计要用到函数模板,根据本程序需要实现的功能,在函数选板中选择相应的函数,由于程序不是只执行一次,所以要涉及到循环结构,本文的程序用到的循环结构有while循环结构、条件结构。
程序调试成功后就产生一个虚拟信号发生器。
2.信号发生器的前面板设计首先应该添加三个波形显示窗口,前面两个窗口用于显示两路基本信号的显示,并为前两个窗口分别配置两个旋钮,用于控制信号的幅值和频率,再分别为这两个窗口配置一个下拉菜单选择控件,用于选择信号的类型,可供选择的信号类型有正弦波、三角波、方波和锯齿波。
第三个窗口用于显示信号的功率频谱,并且为第三个窗口添置两个下拉选择框,用于选择窗和滤波器,可以进行加窗和滤波。
最后,为了可以方便观察信号,必须设置一个停止按钮,可以方便地控制和观察静态的信号波形。
为了方便记录数据,可以在信号波形显示的上方添加一个空白的框,在框中记录实验的数据。
信号发生器的前面板设计如图1所示。
3.信号发生器的后面板设计由于本文设计的信号发生器可以显示信号的功率频谱,所以需在程序框图中添加一个快速傅里叶变换控件。
由于需要加窗和滤波器,因此必须在程序框图中添加两个循环结构,这两个循环结构分别用于加窗的控制和滤波器的选择控制。
由于有两路信号,所以在while循环中,添加两个窗和两个滤波器,可供选择的窗有uniform,Hanning窗,Hamming窗,Blackman-Harris,Exact-Blackman,Blackman,Flattop和4TermBlack-Harris。
可供选择的滤波器有Butterworth 和Chebyshev。
基于LabVIEW的信号发生器
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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。
4 功能介绍4 .1 Labview软件的发展背景自从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。
基于LabVIEW的多功能信号发生器设计
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深圳大学研究生课程论文题目基于LabVIEW的多功能信号发生器设计成绩专业控制工程(秋)课程名称LabVIEW软件与虚拟仪器设计实践年级2015级姓名张晓杰学号2151160401 时间2016 年4 月任课教师李天利基于LabVIEW的多功能信号发生器设计张晓杰2151160401深圳大学机电与控制工程学院摘要:本文利用虚拟仪器技术采用 LabVIEW环境下开发的程序, 组建了多功能信号发生器。
该发生器不仅能产生信号的参数可调的正弦波、方波、三角波和锯齿波这4种基本波形, 还能将各种基础波形相互叠加,或者与噪声信号相互叠加后的波形信号, 从而产生其它任意波形,同时还可轻松、快捷地将这些信号波形显示出来。
解决了传统信号发生器只能产生基本波形的局限性, 为学习和实践测试提供了一条捷径。
关键词:虚拟仪器;多功能信号发生器;LabVIEW1 课题背景和意义虚拟仪器是在以通用计算机为核心的硬件平台上,由用户自己设计定义 , 具有虚拟面板, 测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。
信号发生器作为科学实验中比较重要的装置, 被广泛地应用到教学、科研等各个实验领域。
传统的模拟信号发生器一般只能产生几种常规的波形, 而在一些复杂和特殊的应用中, 要求输出任意波形且要易于程控。
目前 ,我国高档台式仪器, 如数字示波器、频谱分析仪等还主要依赖进口。
这些仪器加工工艺复杂,对制造水平要求高 , 生产突破有困难, 而采用虚拟技术后 ,就可通过只采购适合自己应用情况的通用仪器硬件,依靠虚拟仪器软件开发平台,设计出所需的高性能价格比的仪器系统。
物理仪器(计算机和采集卡)和虚拟仪器(LabVIEW软件中一些V1控件)相结合方法,设计出一种可以产生多种波形的物理信号发生器。
由于采用硬件少、成本低,该种信号发生器极易实现。
在计算机普及的今天,只要在PC内安装LabVIEW 软件,并配置一块普通的USB采集卡,就可以产生一台性能可调的信号发生器。
基于LabVIEW的多种信号发生器设计论文
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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 LabVIEWAbstract: 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.Key words: various signals generator; data acquisition card; LabVIEW ;virtual instrument目录1 绪论 (1)1.1 课题的背景 (1)1.2 虚拟仪器的概述和在国内外的发展状况 (1)1.2.1 虚拟仪器概述 (1)1.2.2 虚拟仪器国内外的发展状况 (2)1.3 课题的意义 (3)1.4 论文的内容以及构成 (3)2 系统基本功能和软硬件概述 (5)2.1 系统基本功能 (5)2.2 LabVIEW软件概述 (5)2.2.1 LabVIEW的结构 (6)2.2.2 LabVIEW的操作模板 (7)2.3 数据采集系统 (11)2.3.1 微型计算机数据采集系统构成 (12)2.3.2 集散型数据采集系统构成 (12)2.3.3 数据采集原理 (12)2.3.4 数据采集硬件 (13)3 系统整体方案和各组成部分方案设计 (18)3.1 系统整体方案设计 (18)3.2 波形发生部分方案设计 (18)3.3 仿真信号发生器Simulate Signal. Vi (20)3.3.1 信号特性 (21)3.3.2 采样时间特性和时间戳 (21)3.3.3 信号重置 (21)3.4 多谐信号附加噪声的波形发生器Tones and Noise Waveform . vi (22)3.5 公式节点产生仿真信号 (22)3.6 波形输出方案设计 (24)3.6.1 图形显示部分方案设计 (24)3.6.2 Waveform Chart (24)3.6.3 Waveform Graph (27)3.6.4 XY Graph (27)4 多种信号发生器系统的设计与结果显示 (28)4.1 多种信号发生器前面板的设计 (28)4.1.1 频率、幅值、相位、占空比前面板设计 (28)4.1.2 开关按钮前面板设计 (28)4.1.3 波形显示前面板设计 (28)4.1.4 多种信号前面板设计 (28)4.2 多种信号发生器流程图设计 (29)4.2.1 波形生成部分 (30)4.2.2 波形输出部分 (30)4.2.3 多种信号发生器流程图综合设计 (30)4.2.4 多种信号发生器运行结果显示 (31)5 结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)1 绪论1.1课题的背景随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展,仪器技术领域发生了巨大的变化,美商国家仪器公司(National Instruments)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念,把虚拟测试技术带入新的发展时期,随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。
基于LabVIEW多功能信号发生器的设计与实现
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己 口 6月 口I年 第己 卷 第 6期 g
基 于 L b E 多 功 能 信 号 发 生 器 a VI W 的设 计 与 实现
戴成梅 戴成 建 周启 龙。 。
(.周 口师 范 学 院 物 理 与 电子 工 程 系 周 口 1 4 60 ;2 6 0 1 .沈 阳飞 机 设 计 研 究 所 沈 阳 1 0 3 ; 10 5 3 .沈 阳农 业 大 学 信 息 与 电 气 工 程 学 院 沈 阳 1 0 6 ) 1 1 1
2 S e y n rrf sg & Re e rhI si t , h n a g 1 0 3 , ia . h n a g AicatDe in s ac n t u e S e y n 1 0 5 Chn ; t
3 .C l g fI f r t n a d Elc r g n e i g S e y n rc lu a i e st o l e o n o ma i n e ti En i e rn , h n a g Ag iu t r l e o c Un v r i y,S e y n 1 1 1 h n a g 1 0 6 ,Ch n ) ia
帮助 , 有很 好 的应 用 前 景 。 具
关键 词 :多功 能信 号 发 生 器 ;虚 拟 仪 器 ; B6 0 ; aVI W NI US -0 8 L b E
基于LabVIEW的多功能信号发生器设计说明
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大学研究生课程论文题目基于LabVIEW的多功能信号发生器设计成绩专业控制工程(秋)课程名称 LabVIEW软件与虚拟仪器设计实践年级 2015级晓杰学号 2151160401 时间 2016 年4 月任课教师天利基于LabVIEW的多功能信号发生器设计晓杰2151160401大学机电与控制工程学院摘要:本文利用虚拟仪器技术采用 LabVIEW环境下开发的程序, 组建了多功能信号发生器。
该发生器不仅能产生信号的参数可调的正弦波、方波、三角波和锯齿波这4种基本波形, 还能将各种基础波形相互叠加,或者与噪声信号相互叠加后的波形信号, 从而产生其它任意波形,同时还可轻松、快捷地将这些信号波形显示出来。
解决了传统信号发生器只能产生基本波形的局限性, 为学习和实践测试提供了一条捷径。
关键词:虚拟仪器;多功能信号发生器;LabVIEW1 课题背景和意义虚拟仪器是在以通用计算机为核心的硬件平台上,由用户自己设计定义 , 具有虚拟面板, 测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。
信号发生器作为科学实验中比较重要的装置, 被广泛地应用到教学、科研等各个实验领域。
传统的模拟信号发生器一般只能产生几种常规的波形, 而在一些复杂和特殊的应用中, 要求输出任意波形且要易于程控。
目前 ,我国高档台式仪器, 如数字示波器、频谱分析仪等还主要依赖进口。
这些仪器加工工艺复杂,对制造水平要求高 , 生产突破有困难, 而采用虚拟技术后 ,就可通过只采购适合自己应用情况的通用仪器硬件,依靠虚拟仪器软件开发平台,设计出所需的高性能价格比的仪器系统。
物理仪器(计算机和采集卡)和虚拟仪器(LabVIEW软件中一些V1控件)相结合方法,设计出一种可以产生多种波形的物理信号发生器。
由于采用硬件少、成本低,该种信号发生器极易实现。
在计算机普及的今天,只要在PC安装LabVIEW 软件,并配置一块普通的USB采集卡,就可以产生一台性能可调的信号发生器。
基于labview多功能函数信号发生器课程设计报告
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课程设计报告书题目:基于虚拟仪器的信号发生器的设计系名:专业班级:姓名:学号:指导教师:2011 年 6 月24 日课程设计任务书学生姓名:专业班级:测控1081指导教师:工作单位:题目:基于虚拟仪器的信号发生器的设计初始条件:查询现有信号发生器产品,找到参考设计的仪器参数及前面控制界面,用虚拟仪器软件完成相近大部分功能,并适当说明操作和设计思想。
输入信号可用软件模拟,或用函数发生。
要求完成的主要任务:至少完成设计内容中各部分基本内容,可添加适当相关内容。
1)用户认证入口。
2)能运用设计前面板中字体、颜色、修饰功能。
3)载入指定公司图标图片到前面板(信号发生器参考原形图片)。
4)设计中运用弹出对话框操作至少2处。
5)结构设计至少用到3种以上,(for循环,while循环,公式节点,事件结构,局部变量,全局变量等)6)最少完成3种信号的输出。
7)VI层次结构包含主程序-子程序调用,子程序图标修改(非默认形式即可)论述说明各环节分析及设计原理。
8)完成正文8-18页的报告。
时间安排:(按10个工作日安排)1).2天进行全局规划,软件熟悉,能找出相关使用函数,设计理论依据准备.2).4天进行软件设计3).2天进行调试4).2天完成课程设计报告指导老师签字:年月日系主任签字:目录1、设计目的 (1)2、设计要求 (1)3、设计过程 (1)4、测试和结果 (10)5、性能分析 (11)6、个人心得与体会 (12)7、参考文献 (13)基于虚拟仪器的信号发生器的设计1、设计目的:本次课程设计我采运用的是LabVIEW软件进行信号发生器的设计,其中主要有以下几个部分:登陆界面部分(在登陆成功和错误时都会弹出相应的对话框,其中用户名为董小亮,密码为10212508102),子程序七段数码管显示部分,波形显示模块部分(通过调节波形的各种参数就可以调去想要的波形),还有程序在运行过程中不能关掉前面板的程序(若关掉前面板会出现对话框,确定会再次运行程序)。
基于LabVIEW的多功能信号发生器的设计
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基于LabVIEW的多功能信号发生器的设计
0 引言
信号发生器是许多电子设备特别是测试设备必备的一部分,用以输入基准源信号给被测设备,通过接收被测设备返回的信息,分析研究被检测设备的情况。
衡量或评定一个信号发生器的精度时,主要是对其中最基本和最重要的部分即正弦信号进行检测。
检测正弦信号性能的重要指标是频率准确度和频率稳定度、信噪比和谐波畸变。
编程对工程技术人员来说比较麻烦,LabVIEW 软件用图形编程语言,直观简单、易于操作。
用户使用LabVIEW 可以随意创建程序,并把它当作子程序调用,以创建更复杂的程序,且调用的层次没有限制LabVIEW 这种创建和调用子程序的方法,使创建的程序结构模块化,更易于调试、理解和维护。
同时,LabVIEW 能够虚拟很多常规仪器,通过计算机仿真完成不同的功能,这样既可节省设备投人的开支,又提高了效率。
因此,基于LabVIEW 实现多功能信号发生器具有重大意义。
1 信号发生器的软件设计思路
设计一个虚拟信号发生器首先要进行前面板的设计,前面板的设计主要需要考虑到所设计的信号发生器实现什么功能,再根据这些功能,在控件选板中选择相应的控件,放在前面板相应的位置上,摆放也有一定的讲究,使前面板看起来比较协调。
再者是后面板的设计。
后面板的设计要用到函数模板,根据本程序需要实现的功能,在函数选板中选择相应的函数,由于程序不是只执行一次,所以要涉及到循环结构,本文的程序用到的循环结构有while 循环结构、条件结构。
程序调试成功后就产生一个虚拟信号发生器。
2 信号发生器的前面板设计。
基于labview的信号发生器报告
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图六
波形参数设置: 图七,实现了波形参数设置,包括频率,幅度,相位,采样率,以及方 波的占空比等参数。
图七
信号的实时显示 图八,这部分实现了对产生信号的实时显示,以及计算信号的频率和幅 度。
图七
3 实验结果
以输出方波举例,说明实验结果: 输入 1KHZ 方波
改变频率为原来的 0.8 倍
改变幅度为原来的 1.5 倍
目 录
1 设计目的 ...................................................... 2 2 实施方案 ...................................................... 4
2.1 总体规划............................................................................................................................ 4 2.2 软件系统设计................................................................................................................... 4
相角变为 90°
占空比变为 80%
补偿 5
输出其他波形参照上图。 下面举例说明公式波: 输出y(t) = 3sin(
1000 2π
t)/cos ( 2π t)
1000
坐标轴可调整
4 总结
对于这门课,我非常喜欢的是老师直接讲例程的教学方式,而不是从每个按 键的功能讲起。这门课的课时很少,有些同学说这门课讲的时间太短,但我觉得 确实不需要怎么讲,毕竟编程这种东西,师父领进门修行在个人。每个人都有自 己的思路,老师反而不用左右太多。所以需要花很多时间自己私下学习 在有 C++等编程课的基础上,这门课上手还是较为容易的,编程的图像可 视化是这个软件的一大不同点,也可以说是优点。 在最开始学习的阶段,找到对应的函数不容易,不同函数的应用也不容易, 在这过程中我碰了非常多壁, 在失败中找到了一些方法,比如可以直接搜索所需 要的函数的位置。 在做这个课题前, 我还是对 LabVIEWw 非常不熟悉, 所以不敢挑难的课题做, 毕竟这么短时间和在 4 门大作业的情况下, 没有办法短时间内将 LabVIEW 掌握的 精通,所以我选择了信号发生器这个课题。它用到的函数不算多,所以我并没有 用子 VI 去实现程序模块化。 通过这些天来设计并调试这个程序,我意识到了 LabVIEW 编程的乐趣。在学 习的过程中我有查阅其他人在编信号发生器所用的方式, 知道了设计的程序的思 路有很多种,有时候换一种想法,说不定到达目的地就会变得简单。寻找到更好 的思路,这不仅仅是软件熟悉度的体现,更是一种编程能力的体现。 本次作业已经完成,对于此门课程,我也有了更深的了解。虽然可是很短, 但是我们学到的是一种在 LabVIEW 中编程的思想。LabVIEW 入门倒是不困难,电 脑掌握这一门编程语言就需要花费大量的时间去查阅相关书籍, 更重要的是自己 实际操作起来。 。相信自己会在以后的学习中还会用到 LabVIEW,由于自身还有 很多的不足,所以以后还需更加认真学习 LabVIEW。
基于LabVIEW的信号发生器的设计开题报告
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开题报告基于LabVIEW的信号发生器的设计1选题的背景、意义随着测试技术及大规模集成电路技术的发展,传统的电子测试仪器已从模拟技术向数字技术发展;从单台仪器向多种功能仪器的组合及系统型发展;从完全由硬件实现仪器功能向软硬结合方向发展;从功能组合向以个人计算机为核心构成通用测试平台、功能模块及软件包形式的自动测试系统发展。
同时,随着计算机技术的不断提高,现代自动测试系统正向仪器的自动化、智能化、小型化和综合化方向发展[1]。
虚拟仪器的出现给现代测试技术带来了一场革命,虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物,是两门学科的最新技术的结晶,融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技能化、多样化、模块化和网络化,体现出多功能、低成本、应用灵活、操作方便等优点,在很多领域大有取代传统仪器的趋势,成为当代仪器发展的一个重要方向,并受到各国企业界的高度重视[2]。
所谓虚拟仪器Virtual Instruments,就是在以通用计算机为核心的硬件平台上,利用虚拟仪器软件开发平台在计算机的屏幕上虚拟出仪器的面板以及相应的功能,人们通过鼠标或键盘操作虚拟仪器面板上的旋钮、开关和按键,去选用仪器功能,设置各种工作参数,启动或停止一台仪器的工作。
在计算机软件控制下对输入的信号进行采集、分析、处理,测量结果和仪器工作状态都可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[3]。
虚拟仪器完成各种测试功能时,通过使用计算机显示器的显示功能来模仿传统仪器的控制面板,输出各种形式的测试结果,通过使用计算机强大的软件功能管理账户,分析和运算信号数据,并通过输入/输出口完成对数据的采集、测量和调整。
其核心思想是利用计算机强大的资源使原有的硬件技术需求程序化,以最大限度降低系统的成本,并且加强系统的功能和灵活性。
其实质是利用计算机强大的数据处理能力,加上专门设计的硬件仪器,以建立拥有友好界面和丰富功能的新设备。
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内蒙古科技大学虚拟仪器课程设计说明书题目:学生姓名:庄国喜学号:0967112311专业:测控技术与仪器班级:测控2009-3班指导教师:肖俊生1.设计题目:多路信号发生器2设计目的:了解、熟悉并掌握虚拟仪器的相关知识;完成所要求的实验内容。
3.设计要求:①可以输出任意一种以下的信号:正弦波信号、方波信号、锯齿波信号或三角波信号,且可输出双路信号。
②信号频率、幅值、占空比、相位和偏移量可调。
4.设计思路:NI-DAQmx 能够提高您的开发经验的另一个特性是DAQ ASSISTANT 。
这个工具通过一个图形化接口来配置简单和复杂的数据采集任务,从而实现无需编程即可创建您的应用程序。
而且,同步,一个通常很难实现的过程(因为触发和/或时钟信号必须手动传递),利用NI-DAQmx 则可以毫不费力地实现,NI-DAQmx 会自动地完成单一设备上不同功能区域间和多个设备之间的信号传递。
具体步骤如下:一、在DAQ Assistant Express VI中使用“创建虚拟通道函数”进行虚拟通道的创建,并将其添加成一个任务。
二、利用“定时函数”配置定时以用于硬件定时的数据,定时函数中的采样时钟实例设置了采样时钟的源和它的速率。
采样时钟控制了采集或生成采样的速率。
每一个时钟脉冲为每一个包含在任务中的虚拟通道初始化一个采样的采集或生成。
三、“写入函数”将采样写入指定的生成任务中,NI-DAQmx 写入VI 已经被配置将一个通道模拟输出数据的多个采样以一个模拟波形的形式写入任务中。
四、“启动任务函数”显式地将一个任务转换至运行状态。
在运行状态,这个任务完成特定的采集或生成。
五、停止、擦除函数。
5.模拟波形的创建:要将模拟波形写入任务,首先必须要创建模拟波形。
这部分由三个层次组成,如图1。
图1 模拟波形的创建要在程序框图中,函数的选择路径如图:函数—编程—结构—while循环/条件结构。
(1)在这部分利用“while”循环结构,使程序多次执行,有助于信号的采集和显示。
(2)在“while结构”中利用两个“条件结构”,控制着1、2两路信号的输入和显示。
以1通道为例:当布尔开关的输入是“1”时,程序执行“真”,波形创建、显示。
当布尔开关输入“0”时,程序执行“假”,没有波形创建。
(3)在“条件结构”中“基本函数发生器”,通过对偏移量、频率、幅值、相位、占空比、采样信息等实现对参数的设定。
(4)通过枚举选择具体信号类型(方波、三角波、正弦波等),通过布尔开关实现通道的选择。
(5)利用“创建数组”函数,实现通道1、2图形的双踪示波。
6.DAQmx介绍:一个能节省相当大一部分开发时间的特性是NI-DAQmx 应用程序编程接口(API),它在各种设备功能和设备系列中都是相同的。
这就意味着一个多功能设备的所有功能可由同样的函数集编程得到(模拟输入、模拟输出、数字I/O 和计数器)。
而且,一个数字I/O 设备和一个模拟输出设备都可使用相同的函数集编程得到。
在LabVIEW中,由于多态机制,因而这是可以实现的。
一个多态的VI 接受各种数据类型以用于一个或多个输入和/或输出终端。
NI-DAQmx API 在它所支持的所有编程环境中也是保持一致的。
您仅仅需要学会如何使用一个单一的函数集就可以在多种编程环境中对大部分NI数据硬件进行编程。
NI-DAQmx 能够提高您的开发经验的另一个特性是DAQ ASSISTANT 。
这个工具通过一个图形化接口来配置简单和复杂的数据采集任务,从而帮助您无需编程即可创建您的应用程序。
而且,同步,一个通常很难实现的过程(因为触发和/或时钟信号必须手动传递),利用NI-DAQmx 则可以毫不费力地实现,NI-DAQmx 会自动地完成单一设备上不同功能区域间和多个设备之间的信号传递。
您使用NI-DAQmx 所建立的数据采集应用程序是受益于一个为实现最大化性能而设计的体系结构。
这是一个高效的状态模型从而免去了不必要的重复配置。
由于去除了开头,配置和采集就进行了优化。
此外,您可以达到超过50Ks/S的单点I/O 速率。
由于采用内存映射寄存器,这种性能水平是可以实现的。
NI-DAQmx 体系结构的另一个重要的特性是测量多线程(Measurement Multithreading.)。
自从NI-DAQmx 实现多线程以来,多个数据采集操作可以同时进行,极大地提高了包含多个操作的应用程序的性能。
它也极大地简化了对这些应用的编程。
7.DAQmx中个函数介绍:(1)DAQ Assistant:将DAQ Assistant Express VI置于程序框图中,DAQ Assistant将自动调出。
DAQ Assistant是一个可以用来配置测量任务及通道的图形接口。
DAQ Assistant位于“函数”选板下的“Express-输入”子选板和“NI-DAQmx Data Acquisition”子选板中。
利用DAQ Assistant,我们可以执行以下任务:*创建和编辑任务和虚拟通道;*添加虚拟通道至任务;*创建并编辑量程;*创建用户的配置;*保存用户的配置;*在用户的NI应用软件中生成代码以在用户的应用程序中使用;*观察用户的传感器的连接图。
(2)创建虚拟通道函数:NI-DAQmx 创建虚拟通道函数创建了一个虚拟通道并且将它添加成一个任务。
它也可以用来创建多个虚拟通道并将它们都添加至一个任务。
如果没有指定一个任务,那么这个函数将创建一个任务。
NI-DAQmx 创建虚拟通道函数有许多的实例。
这些实例对应于特定的虚拟通道所实现的测量或生成类型。
NI-DAQmx 创建虚拟通道函数的输入随每个函数实例的不同而不同,但是,某些输入对大部分函数的实例,即使不是全部,也是相同的。
例如一个输入需要用来指定虚拟通道将使用的物理通道(模拟输入和模拟输出)、线数(数字)或计数器。
此外,模拟输入、模拟输出和计数器操作使用最小值和最大值输入来配置和优化基于信号最小和最大预估值的测量和生成。
而且,一个自定义的刻度可以用于许多虚拟通道类型。
(3)定时函数:NI-DAQmx 定时函数配置定时以用于硬件定时的数据采集操作。
这包括指定操作是否连续或有限、为有限的操作选择用于采集或生成的采样数量,以及在需要时创建一个缓冲区。
对于需要采样定时的操作(模拟输入、模拟输出和计数器),NI-DAQmx 定时函数中的采样时钟实例设置了采样时钟的源(可以是一个内部或外部的源)和它的速率。
采样时钟控制了采集或生成采样的速率。
每一个时钟脉冲为每一个包含在任务中的虚拟通道初始化一个采样的采集或生成。
为了在数据采集应用程序中实现同步,如同触发信号必须在一个单一设备的不同功能区域或多个设备之间传递一样,定时信号也必须以同样的方式传递。
NI-DAQmx 也是自动地实现这个传递。
所有有效的定时信号都可以作为NI-DAQmx 定时函数的源输入。
例如,在下面的DAQmx 定时VI 中,设备的模拟输出采样时钟信号作为同一个设备模拟输入通道的采样时钟源,而无需完成任何显式的传递。
文档——NI-DAQmx 定时和同步特性——包含了关于使用NI-DAQmx 定时函数来利用NI-DAQmx 完成同步的其他信息。
大部分计数器操作不需要采样定时,因为被测量的信号提供了定时。
NI-DAQmx 定时函数的隐式实例应当用于这些应用程序。
在下面的LabVIEW程序框图中,NI-DAQmx 定时VI 的隐式实例用来将一个缓冲的脉冲宽度采集配置成有限的特定个数的采样。
(4)写入函数:NI-DAQmx 写入函数将采样写入指定的生成任务中。
这个函数的不同实例允许选择生成类型(模拟或数字),虚拟通道数、采样数和数据类型。
下面是四个不同的NI-DAQmx 写入VI 实例的例程。
每一个NI-DAQmx 写入函数实例都有一个自启动输入来确定,如果还没有显式地启动,那么这个函数是否将隐式地启动任务。
正如我们刚才在本文NI-DAQmx启动任务部分所讨论的那样,NI-DAQmx 启动任务函数应当用来显式地启动一个使用硬件定时的生成任务。
它也应当用来最大化性能,如果NI-DAQmx写入函数将会多次执行。
(5)启动任务函数:NI-DAQmx 启动任务函数显式地将一个任务转换至运行状态。
在运行状态,这个任务完成特定的采集或生成。
如果没有使用NI-DAQmx 启动任务函数,那么在NI-DAQmx 读取函数执行时,一个任务可以隐式地转换至运行状态,或者自动开始。
这个隐式的转换也发生在如果NI-DAQmx 启动任务函数未被使用而且NI-DAQmx 写入函数与它相应指定的自启动输入一起执行。
虽然不是经常需要,但是使用NI-DAQmx 启动任务函数来显式地启动一个与硬件定时相关的采集或生成任务是更值得选择的。
而且,如果NI-DAQmx 读取函数或NI-DAQmx 写入函数将会执行多次,例如在循环中,NI-DAQmx 启动任务函数就应当使用。
否则,任务的性能将会降低,因为它将会重复地启动和停止。
(6)清除函数:NI-DAQmx 清除任务函数可以清除特定的任务。
如果任务现在正在运行,那么这个函数首先中止任务然后释放掉它所有的资源。
一旦一个任务被清除,那么它就不能被使用,除非重新创建它。
因此,如果一个任务还会使用,那么NI-DAQmx 结束任务函数就必须用来中止任务,而不是清除它。
对于连续的操作,NI-DAQmx 清除任务函数必须用来结束真实的采集或生成。
8.程序框图、前面板。