1213级虚拟仪器课程设计任务doc
虚拟仪器课程设计作业
虚拟仪器课程设计作业一、教学目标本课程旨在通过虚拟仪器的相关知识，使学生掌握虚拟仪器的基本概念、设计与应用。
在知识目标上，要求学生了解虚拟仪器的定义、分类及基本原理，掌握虚拟仪器的软件设计方法，以及熟悉虚拟仪器在工程实践中的应用。
在技能目标上，要求学生能够运用虚拟仪器软件进行简单的设计与仿真，具备实际操作虚拟仪器的能力。
在情感态度价值观目标上，培养学生对科技创新的兴趣，提高学生解决实际问题的积极性，培养学生的团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括虚拟仪器的基本概念、硬件平台与软件设计，以及虚拟仪器在各个领域的应用。
具体包括：虚拟仪器的定义与分类、虚拟仪器的硬件平台、虚拟仪器的软件设计方法、虚拟仪器在信号处理、通信、自动化等领域的应用案例。
三、教学方法针对本课程的特点和学生实际情况，将采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法。
讲授法用于向学生传授虚拟仪器的基本概念、原理和设计方法；案例分析法用于分析虚拟仪器在实际工程中的应用案例，使学生更好地理解和掌握知识；实验法用于培养学生的实际操作能力，提高学生的实践技能。
四、教学资源为了保证本课程的教学质量，将选择和准备相应的教学资源。
教材方面，将选择国内外的优秀教材，如《虚拟仪器技术与应用》等；参考书方面，将提供相关的学术论文、技术文档等，以丰富学生的知识体系；多媒体资料方面，将制作课件、视频等，以直观地展示虚拟仪器的原理和应用；实验设备方面，将配置相应的虚拟仪器软件和硬件平台，以满足学生的实践需求。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的积极性等；作业主要评估学生的实践能力，要求学生完成一定数量的实验报告和设计项目；考试则主要评估学生对虚拟仪器基本概念和原理的理解，以及运用所学知识解决实际问题的能力。
评估结果将以分数或等级形式给出，同时附以具体的评价和建议，以帮助学生了解自己的学习状况，进一步提高学习效果。
《虚拟仪器设计》课程设计
成绩：《虚拟仪器设计》课程设计题目：基于LabVIEW的音乐播放器设计学院精密仪器与光电子工程学院专业生物医学工程年级2013级班级一班姓名凌伟学号30132022252015年12月26日目录1设计目的 (3)2实施方案 (3)2.1总体规划 (3)2.2软件结构设计 (4)3实验结果 (9)4总结 (13)1设计目的本课题的想法来源于大二第一学期的一门课，叫“面向对象程序设计”，主要内容是应用C++语言编写程序，那时候的期末课程设计我就做的音乐播放器，虽然花费了很多时间，但是最后自己的播放器能运行也是很满足的。
于是这次的LabVIEW课程设计打算尝试用另一种编程方式做一个音乐播放器。
本音乐播放器能实现的一些基本功能：打开本地音乐文件、播放音乐、暂停、停止、进度条显示并拖动、音量控制、快进快退、显示当前播放曲目、显示音乐文件路径以及“爱心”流水灯、实时显示当前系统时间等。
另外还有一些功能没能实现，例如将多首歌曲添加到播放列表中，实现上一首、下一首切换；播放音乐时显示歌词；自动切换墙纸等，原因一方面是临近期末时间不够，另一方面是编程能力有限，而且对LabVIEW还比较陌生，不能自如地运用，希望以后有机会能加以改善。
2实施方案2.1总体规划该音乐播放器的功能都可以通过软件程序来实现，所以不需要设计硬件结构，只需要一台自带Windows Media Player和LabVIEW应用程序的PC机。
在编程时先实现最基本的功能，如打开文件，调用Windows Media Player播放，并将路径和播放曲目显示在前面板上，之后再逐步添加控件实现暂停，停止，音量控制等功能，而流水灯，系统时间和用户指南按钮是在修饰前面板时临时想到的，于是最后就再加入了这些小功能。
主程序流程大致为：点击打开文件按钮→弹出文件对话框→选择音乐文件→显示文件路径和播放曲目→调用Windows Media Player播放歌曲，同时流水灯开始工作→暂停、播放、音量控制等→停止播放，同时流水灯停止工作，文件路径和播放曲目初始化→退出程序。
虚拟仪器设计课程设计
虚拟仪器设计课程设计前言本文是一份虚拟仪器设计课程设计，旨在帮助学生深入理解仪器设计的基本原理和技术方法。
本课程设计涵盖了仪器设计的各个方面，包括设计需求分析、硬件设计、软件设计和系统集成等内容。
通过这些内容的学习，学生将能够掌握虚拟仪器设计的核心技能，并为未来的相关工作做好充分的准备。
课程目标1.掌握虚拟仪器设计的基本原理和技术方法；2.能够独立完成虚拟仪器设计的需求分析、硬件设计、软件设计和系统集成等工作；3.能够运用所学知识解决实际问题；4.能够与其他工程师合作，共同完成复杂的仪器设计任务。
课程内容第一部分：设计需求分析1.产品需求分析2.用户需求分析3.竞品分析4.市场分析第二部分：硬件设计1.芯片选型2.电路设计3.原理图设计4.PCB设计5.测试验证第三部分：软件设计1.系统架构设计2.编程语言选型3.算法设计4.UI设计5.测试验证第四部分：系统集成1.硬件和软件的对接2.系统调试和测试3.性能优化和改进课程大纲第一周：课程介绍和需求分析课程介绍1.课程安排和教学目标的介绍；2.本课程在虚拟仪器设计中的作用；3.讲授虚拟仪器设计的基本原理和技术方法。
需求分析1.产品需求分析；2.用户需求分析；3.竞品分析；4.市场分析。
第二周：硬件设计芯片选型1.芯片类型的介绍；2.如何选择适合的芯片。
电路设计1.安全性设计；2.电源和地线的设计；3.信号处理电路的设计。
原理图设计1.如何绘制原理图；2.使用EDA工具完成原理图设计。
PCB设计1.PCB的布局和丝印的设置；2.PCB的钻孔和铜皮的制作。
测试验证1.PCB电路板的功能测试；2.确定设计是否满足要求。
第三周：软件设计系统架构设计1.架构设计的需求；2.系统模块的划分和调度。
编程语言选型1.语言特点的介绍；2.如何选择适合的编程语言。
算法设计1.算法的作用和分类；2.如何编写高效的算法。
UI设计1.UI设计的需求；2.使用Qt完成UI设计。
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。
虚拟仪器课程设计作品
虚拟仪器课程设计作品一、教学目标本课程旨在通过虚拟仪器的设计与实践，让学生掌握虚拟仪器的概念、原理及其在工程测量中的应用。
具体目标如下：1.了解虚拟仪器的定义、特点及分类。
2.掌握虚拟仪器的设计原理和基本方法。
3.熟悉虚拟仪器在工程测量中的典型应用。
4.能够运用虚拟仪器设计原理，独立完成简单虚拟仪器的设计与实现。
5.能够运用虚拟仪器进行工程测量，并处理测量数据。
6.能够分析虚拟仪器的性能，提出改进措施。
情感态度价值观目标：1.培养学生对新技术的敏感性和好奇心，激发学生学习虚拟仪器的兴趣。
2.培养学生团队合作精神，提高学生解决实际问题的能力。
3.培养学生关注社会、关注工程测量技术发展的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.虚拟仪器概述：虚拟仪器的定义、特点、分类和发展趋势。
2.虚拟仪器设计原理：硬件系统、软件系统及接口技术。
3.虚拟仪器在工程测量中的应用：典型应用案例分析。
4.虚拟仪器性能分析与改进：性能指标、优化方法。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：讲解虚拟仪器的概念、原理和设计方法。
2.案例分析法：分析虚拟仪器在工程测量中的典型应用。
3.实验法：让学生动手设计并实现简单的虚拟仪器。
4.讨论法：引导学生探讨虚拟仪器技术的未来发展。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：《虚拟仪器设计与应用》。
2.参考书：相关领域的学术论文、技术报告。
3.多媒体资料：教学PPT、视频教程。
4.实验设备：计算机、虚拟仪器软件平台。
通过以上教学资源，为学生提供丰富的学习体验，提高教学效果。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，占比20%。
2.作业：布置适量作业，评估学生的理解和应用能力，占比30%。
3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和数据分析能力，占比20%。
虚拟仪器课程设计任务书
虚拟仪器课程设计任务书一、课程设计目的虚拟仪器技术是电子科学与技术专业学生的专业课程，是一门实践性很强的课程，仅在理论上学习无法达到教学目的。
通过本课程的学习，应能使学生系统地了解虚拟仪器的原理及开发技术，巩固在理论教学中学到的电子测量技术的理论知识和实验技能，掌握LabVIEW 集成开发环境的使用，掌握运用LabVIEW编写应用程序的步骤和方法，加深对硬件原理的理解，提高软件编程、调试能力，提高解决实际问题的能力，并能够完成一些简单的虚拟仪器的设计，为以后的工作打下良好的基础。
二、课程设计要求学生应学习和掌握虚拟仪器设计的基本概念和基本方法，学会应用图形化语言进行编程和设计。
通过课程设计，掌握虚拟仪器系统软件开发工具，掌握虚拟仪器的性能,属性，虚拟仪器的图形编程方法，学会设计过程，如题目分析，电路组成，程序设计等，达到培养设计能力的目标。
课程设计前，学生应根据指导教师布置的课程设计内容及要求，在指导教师的辅导下，完成设计、安装、调试电路；编写、调试程序，成功后，记录测试数据，分析结果并在一周12正文34凡发现抄袭，抄袭者与被抄袭者皆以零分计入本课程设计成绩。
凡发现报告或源程序雷同，涉及的全部人员皆以零分计入本课程设计成绩。
三、课程设计题目选题说明：按照自愿组合的原则，每4人一组，按照班级名单顺序选择题目。
如不愿意做安排好的题目，同学之间可以换题目，但要征得指导老师的同意。
课题一：声音信号采集与分析主要功能：（1）使用声卡作为数据采集卡，能以波形化，直观化方式显示声音信号。
（2）能对声音信号的频率，幅度和频谱等进行分析。
要求：界面友好，易于操作。
实现最基本的功能课题二：虚拟频率计主要功能：（1）使用数据采集卡的输入端口，测量外界信号的频率。
要求：界面友好，易于操作。
实现最基本的功能课题三：基于声卡的信号发生器主要功能：（1）使用声卡作为数据采集卡。
（2）输出的信号波形包括正弦波，三角波，方波等。
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。
虚拟仪器课程设计任务
12级《虚拟仪器》课程设计任务书课程设计题目：虚拟仪器时间：7周——12周一、设计题目及任务学生可根据喜好和兴趣，从以下题目中选择一题或经老师同意的其它题目进行设计。
1．虚拟相位差计（1人）（135、136）●设计一个双路正弦波发生器，其频率和相位差可调；●采用过零法、FFT频谱分析法和相关法设计一个相位计；●仿真分析不同方法的优缺点及各自实用条件；●分析信号幅值、噪声幅值、采样点数等值的变化对测量结果的影响。
分两种情况测量：●不经过数据采集的仿真；●经过数据采集。
（132）2．通用串口调试工具设计（1人）（135、136）按以下界面或自己设计一个通用串口调试工具。
要求能设置COM口、波特率、数据位、校验位、停止位等。
3.虚拟频谱仪（1人）（135、136）●设计一个信号发生器，分别产生正弦波、方波、三角波信号；●设计频谱分析仪，对正弦波、方波、三角波信号进行频谱分析；●产生叠加谐波，并分析叠加谐波的周期信号的频谱分析。
●非周期信号的频谱分析。
分两种情况测量：●不经过数据采集的仿真；●经过数据采集。
（132）4．网络化虚拟仪器设计（1人）（135、136）●建立一个虚拟波形发生器或其它虚拟仪器面板；●采用B/S模式实现仪器的网络化控制。
●采用C/S模式实现仪器的网络化控制，可采用DataSocket或TCP/IP方式。
5．基于声卡的虚拟仪器设计（1人）（135、136）●可测试信号、频谱；●可回放记录数据的图形，回放速度可调；●产生多种信号，频率幅值可调。
6．通用虚拟滤波器设计（1人）（135、136）●建立一个虚拟波形发生器，要求信号频率连续可调；●设计通用滤波器，能进行高通、低通、带通及带阻滤波；●分析各种数字滤波器频率响应特性，及各种数字滤波器性能比较。
7．Apple Watch仿真设计（1人）（135、136）设计Apple Watch界面，显示时间；●设计连接天气、航班信息、播放音乐、测量心跳、计步、闹钟等功能键，及相关子界面及功能程序设计。
(完整word版)虚拟仪器课程课程设计
《虚拟仪器课程》课程设计题目：任意波形发生器学院名称：电气工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计地点：设计时间：2011-12-12～2011-12-18目录一、labVIEW介绍 (3)二、任意波形发生器的设计 (4)2．1小组任务分配 (4)2．2 仪器功能描述 (4)2．3任意波形发生器发生器的前面板 (4)2．4任意波形发生器的程序框图构成 (5)2. 5 波形产生设计 (6)三、设计小结 (11)一、labVIEW介绍LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument EngineeringWorkbench，实验室虚拟仪器集成环境)是一个基于G（Graphic）语言的图形编程开发环境，在工业界和学术界中广泛用作开发数据采集系统、仪器控制软件和分析软件的标准语言，对于科学研究和工程应用来说是很理想的语言。
它含有种类丰富的函数库，科学家和工程师们利用它可以方便灵活地搭建功能强大的测试系统。
LabVIEW编程语言最主要的两个特点是图形化编程和数据流驱动：（1）图形化编程LabVIEW与Visual C++、Visual Basic、LabWindows/CVI等编程语言不同，后几种都是基于文本的语言，而LabVIEW则是使用图形化程序设计语言G 语言，用框图代替了传统的程序代码，编程的过程即是使用图形符号表达程序行为的过程，源代码不是文本而是框图。
一个VI有三个主要部分组成：框图、前面板和图标／连接器。
框图是程序代码的图形表示。
LabVIEW的框图中使用了丰富的设备和模块图标，与科学家、工程师们习惯的大部分图标基本一致，这使得编程过程和思维过程非常的相似。
多样化的图标和丰富的色彩也给用户带来不一样的体验和乐趣。
前面板是VI的交互式用户界面，外观和功能都类似于传统仪器面板，用户的输入数据通过前面板传递给框图，计算和分析结果也在前面板上以数字、图形、表格等各种不同方式显示出来。
12级虚拟仪器课程设计任务docDOC
12级《虚拟仪器》课程设计任务书课程设计题目：虚拟仪器时间：7周——12周一、设计题目及任务学生可根据喜好和兴趣，从以下题目中选择一题或经老师同意的其它题目进行设计。
1．虚拟相位差计（1人）（135、136）●设计一个双路正弦波发生器，其频率和相位差可调；●采用过零法、FFT频谱分析法和相关法设计一个相位计；●仿真分析不同方法的优缺点及各自实用条件；●分析信号幅值、噪声幅值、采样点数等值的变化对测量结果的影响。
分两种情况测量：●不经过数据采集的仿真；●经过数据采集。
（132）2．通用串口调试工具设计（1人）（135、136）按以下界面或自己设计一个通用串口调试工具。
要求能设置COM口、波特率、数据位、校验位、停止位等。
3.虚拟频谱仪（1人）（135、136）●设计一个信号发生器，分别产生正弦波、方波、三角波信号；●设计频谱分析仪，对正弦波、方波、三角波信号进行频谱分析；●产生叠加谐波，并分析叠加谐波的周期信号的频谱分析。
●非周期信号的频谱分析。
分两种情况测量：●不经过数据采集的仿真；●经过数据采集。
（132）4．虚拟扫频仪设计（1人）（135、136）要求能进行幅频、相频特性分析。
信号可以模拟产生或通过硬件输入。
5．交流信号的虚拟仪器测量（1人）（135、136）●通过DAQ卡或虚拟信号发生器产生交流电压、电流信号；●测量交流电压、电流信号的有效值或幅值、频率、相位差等；●计算一个周期（或若干个整周期）的平均功率，即有功功率；●同时计算视在功率、无功功率、功率因数等；●首先，应当在环境下（不经过数据采集，使用仿真信号源）检查算法的效果。
6．网络化虚拟仪器设计（1人）（135、136）●建立一个虚拟波形发生器或其它虚拟仪器面板；●采用B/S模式实现仪器的网络化控制。
●采用C/S模式实现仪器的网络化控制，可采用DataSocket或TCP/IP方式。
7．基于声卡的虚拟仪器设计（1人）（135、136）●可测试信号、频谱；●可回放记录数据的图形，回放速度可调；●产生多种信号，频率幅值可调。
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。
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12级《虚拟仪器》课程设计任务书课程设计题目：虚拟仪器时间：7周——12周一、设计题目及任务学生可根据喜好和兴趣，从以下题目中选择一题或经老师同意的其它题目进行设计。
1．虚拟相位差计（1人）（135、136）●设计一个双路正弦波发生器，其频率和相位差可调；●采用过零法、FFT频谱分析法和相关法设计一个相位计；●仿真分析不同方法的优缺点及各自实用条件；●分析信号幅值、噪声幅值、采样点数等值的变化对测量结果的影响。
分两种情况测量：●不经过数据采集的仿真；●经过数据采集。
（132）2．通用串口调试工具设计（1人）（135、136）按以下界面或自己设计一个通用串口调试工具。
要求能设置COM口、波特率、数据位、校验位、停止位等。
3.虚拟频谱仪（1人）（135、136）●设计一个信号发生器，分别产生正弦波、方波、三角波信号；●设计频谱分析仪，对正弦波、方波、三角波信号进行频谱分析；●产生叠加谐波，并分析叠加谐波的周期信号的频谱分析。
●非周期信号的频谱分析。
分两种情况测量：●不经过数据采集的仿真；●经过数据采集。
（132）4．网络化虚拟仪器设计（1人）（135、136）●建立一个虚拟波形发生器或其它虚拟仪器面板；●采用B/S模式实现仪器的网络化控制。
●采用C/S模式实现仪器的网络化控制，可采用DataSocket或TCP/IP方式。
5．基于声卡的虚拟仪器设计（1人）（135、136）●可测试信号、频谱；●可回放记录数据的图形，回放速度可调；●产生多种信号，频率幅值可调。
6．通用虚拟滤波器设计（1人）（135、136）●建立一个虚拟波形发生器，要求信号频率连续可调；●设计通用滤波器，能进行高通、低通、带通及带阻滤波；●分析各种数字滤波器频率响应特性，及各种数字滤波器性能比较。
7．Apple Watch仿真设计（1人）（135、136）设计Apple Watch界面，显示时间；●设计连接天气、航班信息、播放音乐、测量心跳、计步、闹钟等功能键，及相关子界面及功能程序设计。
8．模拟汽车仪表盘的设计（1人）（135、136）●模拟汽车控制面板，可以对显示面板中的参量进行控制；●控制面板上带有车速表，里程表，转速表，燃油表（初始油量设为300升，当油量低于30升时，油量指示器闪烁报警）；●左右转向灯，汽车转弯时，发出明暗交替的闪光信号，以表示汽车向左或向右转向行驶。
9. 计算器设计（1人）（135、136）按Windows系统附件中的计算器设计一个基于LabVIEW的计算器。
10.自动售货机（1人）（135、136）自动售货机由三个投币口组成，可分别投入5角、1元、5元等三种硬币。
当购买一定数目的货物以后，在取物口取出商品，然后在退币口取出余额。
同时为了指示系统当前的状态，配有L1、L2指示灯，当系统出现错误时，会根据提前设定方式进行报警输出。
自动售货机界面请参见自动售货机示意图。
自动售货机示意图11．锅炉温度监控系统的设计。
（1人）（132或135）RS232●参考“锅炉温度控制实验平台”，根据温度控制原理进行系统设计；●采用标准MODBUS RTU通讯协议通过计算机的RS232串行接口与锅炉温度控制实验平台的仪表通信获取锅炉温度反馈信号；●用LabVIEW软件设计实时控制监视界面和控制算法，并通过RS232串行接口将控制信号输入仪表实现锅炉温度的控制；●分析引起温度测量与控制误差的因素、及改进策略。
12.电机转速及角度控制的设计。
（1人）NI ELVIS（132）●参考“Quanser直流电机使用说明书”，采用NI ELVIS 实验平台，对电机转速控制系统进行设计；●应用NI ELVIS 实验平台的DI口及AI口获取电机转速及角度信号；●设计一个基于NI ELVIS 实验平台的电机转速及角度控制算法，实现转速及角度的精确控制；●分析引起转速及角度测量与控制误差的因素、及改进策略。
13．智能数字PID调节器的设计（1人选）myDAQ（132）●参考“智能PID调节器使用说明书”，采用myDAQ卡，根据智能PID调节器工作原理进行系统设计；●应用myDAQ卡的AI口或DI口获取测量信号;设计模拟信号采集、处理、输出及人机接口电路，可在线键盘参数设置、定时检测、显示、报警等；●掌握PID控制规律及算法，应用myDAQ卡的AO口实现数字PID控制。
14.一阶倒立摆平衡控制的设计。
（1人）NI ELVIS（132）●参考“Quanser倒立摆使用说明书”，采用NI ELVIS 实验平台，根据一阶倒立摆控制原理进行系统设计；●应用NI ELVIS获取一阶倒立摆电机的角度及摆臂的角度信号；●设计一阶倒立摆平衡控制算法，实现一阶倒立摆的平衡控制；●分析引起摆臂震荡和编码器线缆和倒立摆臂出现缠绕的原因，提出改进的策略。
15．步进电机变频调速及角度和方向控制设计。
（1人）myDAQ（132）●参考“步进电机使用说明书”，采用myDAQ卡，根据步进电机控制原理进行系统设计；●应用myDAQ卡的DI口及AI口获取测量信号；●控制步进电动机变频调速、方向及角度。
16．直流电机闭环调速控制设计。
（1人）myDAQ（132）●参考“直流电机使用说明书”，采用myDAQ卡，根据直流电机控制原理进行系统设计；●应用myDAQ卡的DIO口及AIO口获取测量信号并输出控制信号；●掌握PID控制规律及算法●实现直流电动机的闭环调速。
17．通用音乐播放器的虚拟仪器设计。
（1人）myDAQ（132）●要求用myDAQ播放多种格式的音乐文件；●具有选择播放文件的功能，声音大小可调；●能录音，并进行回复，任意设置播放位置；●能显示音乐强度。
18. 步进电动机角位移转为直线位移的位置测量与控制设计。
（1人）DAQ卡（132）●参考“机电实验平台”，设计位置测量与控制系统；●应用DAQ卡的DI口及AI口采集直线位移的位置信号，通过DAQ卡的DO及AO输出口控制步进电动机速度与方向；●根据位置反馈信号，来调节步进电动机的运行速度与方向，实现步进电动机的角位移转为直线位移的位置测量与控制。
19.步进电动机角位移转为直线位移的位置测量与控制设计。
（1人）myDAQ（132）●参考“机电实验平台”，设计步进电动机角位移的位置测量与控制系统；●应用myDAQ卡的DI口及AI口采集直线位移的位置信号，通过myDAQ卡的DO及AO输出口控制步进电动机速度与方向；●根据位置反馈信号，来调节步进电动机的运行速度与方向，实现步进电动机的角位移转为直线位移的位置测量与控制。
20. 直流电动机角位移转为直线位移的位置测量与控制设计。
（1人）DAQ卡（132）●参考“机电实验平台”，设计直流电动机角位移的位置测量与控制系统；●应用DAQ卡的DI口及AI口采集直线位移的位置信号，通过DAQ卡的DO及AO输出口控制直流电动机速度与方向；●根据位置反馈信号，来调节直流电动机的运行速度与方向，实现直流电动机的角位移转为直线位移的位置测量与控制。
21. 直流电动机角位移转为直线位移的位置测量与控制设计。
（1人）myDAQ（132）●参考“机电实验平台”，设计直流电动机角位移的位置测量与控制系统；●应用myDAQ卡的AI口采集直线位移的位置信号，通过myDAQ卡的AO输出口控制直流电动机速度与方向；●根据位置反馈信号，来调节直流电动机的运行速度与方向，实现直流电动机的角位移转为直线位移的位置测量与控制。
22. 虚拟电子秤设计。
（1人）DAQ卡（132）●参考“传感器与检测技术实验仪实验指导书”与“温度压力实验平台”，设计基于应变直流全桥的虚拟电子秤的系统电路；●利用DAQ MAX配置PCI-6024E卡；●完成电子秤虚拟仪器的标定程序、测量程序设计；●进行测量数据的低通滤波，应用编写的电子秤VI进行重量测量，记录数据并与实际值进行比较。
简要分析引起测量误差的原因；●模拟实际电子称称小于200g的重物，并输入品名及单价，在显示器上显示品名、单价、重量及金额。
23. 虚拟电子秤设计。
（1人）myDAQ（132）●参考“传感器与检测技术实验仪实验指导书”与“温度压力实验平台”，设计基于应变直流全桥的虚拟电子秤的系统电路；●应用myDAQ卡的AI口采集信号；●完成电子秤虚拟仪器的标定程序、测量程序设计；●进行测量数据的低通滤波，应用编写的电子秤VI进行重量测量，记录数据并与实际值进行比较。
简要分析引起测量误差的原因；●模拟实际电子称称小于200g的重物，并输入品名及单价，在显示器上显示品名、单价、重量及金额。
24.基于LabVIEW的便携式按键钢琴myDAQ（132）●利用myDAQ的8个数字I/O通道作为琴键输入，通过LabVIEW编程合成出所需频率的声音，经过D/A变换后通过Audio Out端口放大输出。
程序过设置不同的谐波组合可以最终混合出不同乐器的音色。
25．洗衣机自动控制系统设计（135、136）●系统控制要求：①可以设置工作方式（洗涤或甩干）②可以人工或自动设置洗涤水位③自动控制洗衣机进水；④可以人工或自动设置洗涤次数；⑤自动排水；⑥自动甩干；⑦具有暂停/继续洗涤功能；⑧具有报警功能（洗涤完毕或缺水）。
●要求用软件模拟洗衣机的自动控制过程，并要求计算机屏幕上的模拟的软控制按钮的作用与洗衣机面板上的开关、按钮作用一致。
洗衣机自动控制示意图26 大型停车场监控及收费管理系统（135、136）某大型停车场共有300个停车位，出入控制口各2个；按泊松分布模拟车辆到达和离开，并进行动画显示；建立车辆收费管理系统，根据车辆类型（VIP、临时等）进行计时收费；能根据卡号和车辆号查询车辆收费信息，若干天前或在存信息；动态显示停车场占用情况，并提示空车位信息。
27基于myRIO的远程监控系统（135）参考《NI myRIO入门指南》，学会使用myRIO进行图像采集。
应用myRIO的wifi模块连接电脑端进行远程通信。
将myRIO采集的图像传到电脑端实现远程监控。
扩展：学习LabVIEW中图像处理容容，对传回的图像进行处理，实现监控报警等功能。
28基于myRIO的远程温控系统（135）参考《NI myRIO入门指南》，学会使用myRIO，根据温度控制原理进行系统设计。
应用myRIO卡的DIO口及AIO口获取测量信号并输出控制信号。
通过wifi模块将控制系统信息（控制参数，当前温度，设定温度等，上下限报警）传回上位机PC监控并能够进行远程参数设定和监控。
设置myRIO程序为上电自启动。
29基于LabVIEW图像处理的人脸识别（135、136）熟悉LabVIEW的图像处理模块，根据人脸识别原理进行系统设计。
通过LabVIEW打开电脑摄像头进行图像采集，进行人脸识别。