基于LabVIEW的虚拟示波器设计毕业设计

目录

1.设计要求 0

1.1主要功能模块 0

图1 功能结构框图 0

1.1.1 数据采集模块 0

1.1.2 波形显示模块 0

1.1.3 参数测量模块 (1)

1.1.4 频谱分析模块 (1)

1.1.5 数据存储和回放模块 (1)

1.2 主要控制结构 (1)

1.2.1 测量控制结构 (1)

1.2.2 自动调整扫描率控制结构 (1)

2.虚拟仪器设计方案 (2)

3.虚拟仪器设计步骤 (3)

3.1 DAQ数据采集模块： (4)

3.2 模拟采集模块 (5)

3.3 波形显示模块 (6)

3.4参数测量模块 (8)

3.4.1频谱分析模块 (9)

3.5 数据存储和回放模块 (11)

3.6 波形打印模块 (12)

3.7主要控制结构 (13)

3.7.1测量控制结构 (13)

3.7.2自动调整扫描率控制结构 (14)

4.总结 (15)

5.参考文献 (16)

6.附录： (17)

摘要

摘要：虚拟仪器是现代测量技术和计算机技术相结合的产物，标志着自动测试与电子测试仪器领域技术发展的一个崭新方向．随着信息技术和计算机技术的高速发展，数字信号处理作为一门新兴的学科，其重要性日益在各个领域的应用中体现出来。本文介绍了可以利用LabVIEW完成对信号的输入及获取、信号电压参数及时间频率参数的自动测量、信号的波形显示及存储回放和信号的频谱分析等功能。该示波器主要由数据采集DAQ（Data Acquisition）、接口总线、硬件驱动程序和虚拟数字示波器软件构成。

关键词：虚拟仪器LabVIEW 示波器

Abstract: Virtual instrument is the product of modern measurement technology and the combination of computer technology, marked a new direction of automatic test and electronic measurement instrument technology development. With the rapid development of information technology and computer technology, digital signal processing as a new subject, reflected the growing importance of application in the field of each. This paper introduces the LabVIEW can be used to complete the signal acquisition, signal input and parameters of voltage and time frequency parameter automatic measurement, signal waveform display and storage playback and signal spectrum analysis and other functions. The oscilloscope is composed of data acquisition DAQ (Data Acquisition), interface bus, hardware driver and virtual digital oscilloscope software.

Keywords: The virtual instrument LabVIEW oscilloscope

1.设计要求

1.1主要功能模块

数字示波器主要由软件控制完成信号的采集、处理和显示。系统软件总体上包括数据采集、波形显示、参数测量、频谱分析及波形存储和回放等五大模块，功能结构框图如下：

图1 功能结构框图

1.1.1 数据采集模块

主要完成数据采集的控制，包括触发控制、通道选择控制、时基控制等。其中：1）触发控制包括触发模式、触发斜坡、触发电平控制；

2）通道选择主要控制单通道或双通道测量；

3）时基控制主要控制采集卡扫描率、每一通道扫描次数(取样数)。

1.1.2 波形显示模块

软件需提供五种波形显示模式：

1）A、B、A&B 模式：通过显示通道选择按键A 和B，可以任意显示某一通道或两通道输入信号的波形。

2）XY 模式：当两通道都处于选通状态时，使用此模式来显示李沙育(Lissajous)图形、测量相位差或频率。

3）A＋B，A－B 模式：当两通道处于选通状态时，使用此模式显示两通道信号代

数相加、相减后的波形。

4）A&A 积分

5）A&A 微分

1.1.3 参数测量模块

主要模拟HP54603B 的参数测量功能，完成包括Vrms 等19 个电压参数和频率、周期等7 个时间参数的测量，并显示其测量结果。

1.1.4 频谱分析模块

用快速FFT 算法，完成频域信号分析。可实现的频谱分析控制包括：

1）Window 选择，提供9 种频谱分析窗口；

2）Log/Linear 选择，提供3 种坐标显示模式；

3）DisplayUnit 选择，提供8 种单位。

1.1.5 数据存储和回放模块

按键“写盘”控制是否进行数据存储；按键“读盘”控制是否从数据文件中读取数据。主面板提供了两个文件名输入框，前—个为信号波形数据文件名输入框，后一个为采样周期文件名输入框，这两个文件由写盘功能和读盘功能共用。从软盘或硬盘上读取的数据同实时采集的数据一样，能够进行自动参数测量以及显示波形，并保留在显示窗口(显示模式可以设置为三种模式中的任意一种)，还可以根据需要设置进行频谱分析。

1.2 主要控制结构

1.2.1 测量控制结构

通过逻辑按键“测量”控制是否进行测量；通过逻辑按键“通道”控制通道选择。

1.2.2 自动调整扫描率控制结构

由逻辑按键组“自动”、“手动”来控制是自动调整扫描率，还是手动调整扫描率。