双通道虚拟示波器的设计

双通道虚拟示波器的设计

1.设计思路

本设计是基于labView软件实现A、B两个通道的设计，即双踪示波器。设置两个菜单下拉列表控制通道A和通道B的选通状况，输入某种信号即显示相应的波形，选择关则关闭显示通道，选择双通道则同时显示输入的两个波形。输入信号可用基本模拟信号，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。波形显示采用波形图控件，同时还需要有波形控制部件，垂直灵敏度及扫描速率检测部件等以及时间延迟、幅度偏移、信号的幅值及频率等转盘。最后要设计示波器关闭按钮，通过while循环的停止按钮来实现。

2.方案设计

本设计的ＶＩ在创建过程中，首先创建前面板，然后进行程序框图的编写。在程序的编写中，使用了条件结构while循环结构以及常用的数据处理函数，同时还用到了信号生成控件VI、旋钮控件VI等多个labView控件。在程序框图的编写过程中，创建了多个labView 子VI，用于双通道示波器部分功能的实现，完整的设计框图如下所示：

图1 前面板

图2 后面板框图

3.设计步骤

3.1通道A、B的选择及波形发生

在程序框图面板上创建两个条件结构，利用基本函数发生器创建波形发生模块，用菜单下拉列表控制条件输入端，将固定值0这个分支闲置，即不产生波形，达到前面板菜单下拉列表上“关”的功能，固定值1、2、3、4这几个分支分别加入正弦波、方波、三角波、锯齿波等模拟波形信号，这样，实现了信号源的选择。具体效果如图2，以下分别为5个条件选择分支的程序图，及前面板上菜单下拉列表功能的实现，B通道同理。

图2 波形选择模块

3.2波形控制和调节部分

这部分是为了获得显示波形的详细信息而设计的，其结构如下图：

图3 单频信息控件

图3是提取单频信号控件，可以在前面板上显示信号的幅值和频率。

图4 幅度偏移

图4是实现了幅度的偏移，公式为x1+x2（x1为输入信号，x2为偏移量）。

图5 垂直灵敏度

图5实现的是垂直灵敏度的控制，通过一个条件选择结构实现6个档位的转变。

图6 扫描速率的控制

图6是对扫描速率的控制，通过一个条件选择结构实现６个档位的速率控制。

图7 双通道同时显示波形

图7是两个通道同时显示，通过前面双通道的设置，很方便地实现两个信号的比较观测。

图8 时间延迟

图8是为了更清楚的观测而设置的，运行期间信号变化很快，不利于做详细的观测比较，解决该问题的方法是设置一个延迟时间模块，其结构如图８所示：

图9 STOP模块

图9是通过while循环的停止按钮，控制示波器的工作状态。

3.3完整程序框图

经过以上设计的综合得到如下完整的程序图：

图10 总体原理框图

4.小结

本设计出的双通道虚拟示波器能够单独或者同时控制两个通道的显示，且每个通道的显示波形均有四种，即正弦波、方波、三角波、锯齿波，也能对输出的波形进行幅值、频率和偏移的调节。这个基于labView软件做出的示波器，有着很大的意义，不仅能够按照使用者的意愿进行功能的调节，还能大大的节省成本，实现很多现实中因为外界影响而不能实现的功效。

在本次设计中，遇到了很多平时不懂的问题，诸如条件选择和循环的使用，对软件许多

控件的不熟悉，尤其在刚开始的时候很难入手设计，也发现了自己的很多不足，后来通过查询资料以及和同学间的沟通，很好的解决了遇到的很多问题，对软件的使用也较之以前熟练了很多，还学会了更好的利用网络资源。

通过对双道虚拟示波器的设计，也对示波器的构成和功能有了很多新的了解，以前只会操作，但是现在对其内在的一些原理也有了一定的认识。

这次课程设计对我有很大的收获，不仅是理论上的，也对我的动手能力和学会多多利用现有资源的能力有了很大的提高，也教导了我以后做事要更加仔细、严谨。