虚拟仪器课程设计案例(DYS18试验箱)说明书
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一.温度测量
实验原理:
1. 本实验的热敏电阻阻值与温度关系为
其中:R1、R2 为绝对温度下T1、T2 时的电阻值(kΩ);B:B值(K)
实验所用热敏电阻B=3470(K),T=298K时,R=5K。与一3K电阻分压得
5
)]
298
1
1
(
3470
[
5
3
3
⨯
-
⨯
⨯
+
=
T
EXP
V
对上式进行曲线拟合可近似得到温度与电压的线性关系
T=23.68*V-19.59 (O C)
2、热敏电阻RT1构成的测温电路图如下图所示:
热敏电阻RT1与R1串联分压,电路输出电压与温度成正比。
3、测量电路输出的模拟电压通过U18 接口转化为数字信号输入PC机,这一AD 转换功能由U18 硬件平台提供,U18软件内的U18 软件功能模块实现硬件接口的驱动和通信及信号处理等基本功能的实现。
4. 如图所示,当温度变大时,热敏电阻RT1电阻变小,在分压点产生一线性电压,经电压跟随器保持后,经过LM324进行一级和二级放大,输出一个正向、与温度变
化大小成正比的线性电压。
实验步骤:
1.接线:用DB37电缆将实验板的模拟口XS1与采集卡的模拟口XS1连接。2.调节硬件测温电路中的RX1电位器阻值,从而调节输入信号幅度和电路的放大倍数,确定电路的电压输出幅度与温度变化之间的比例关系。
3.最终结果是:当温度升高时,响应的电压显示曲线也响应增大;反之亦然,当温度降低时,响应的电压显示曲线也响应减小。
4.利用labview 软件的设计平台及U18 提供的功能模块,设计温度监测及显示用虚拟仪器。
软件流程:
Y
说明:由于电路中反馈大于1,所以在数据处理时b
⨯
=0中,a应大于
T+
a
CH
23.68,通过调节RX1校正。
Labview面板图:
Labview流程图:
二.光强检测与控制
实验原理:
当U18 的DA0 端为5V 时,发光二极管不发光。当U18 的DA0 端为0V 时,发光二极管发光,其光强通过电阻RX2进行调节,所发出的光经过光敏电阻接收,光敏电阻值与光强成反比。当光强增大时,光敏电阻阻值减小;当光强减弱时,光敏电阻阻值增大。光敏电阻上产生变化的电压,该电压通过U2A LM358 放大输出至CH1 。
实验步骤:
1.接线:用DB37电缆将实验板模拟口XS1与采集卡模拟口XS1连接。
2.控制U18 的DA0 端,使其输出0V 电压,发光二极管发光,通过屏幕观察通过CH1端输入的光强信号波形;改变DA0输出电压,通过屏幕观察通过CH1端输入的光强信号波形。
3.结果:当发光二极管光强增大时,屏幕显示的光强信号减小;当发光二极管光强减小时,屏幕显示的光强信号增大。
软件流程
Labview面板图:
Labview流程图:
三.红绿灯系统
实验原理:
U18 通过DO0、DO1、DO2 输出高电平或低电平信号,通过U9 ULN2003 器件反向后,分别驱动D6 红灯、D7 黄灯、D8 绿灯开始发光或结束发光,同时,U18 通过设置DO7~DO13 端为高电平或低电平信号,通过U10 ULN2003 分别反向驱动DIG1 数码管a~g 各段显示相应的数码信息,最终实现当某一灯亮时,数码管从某一数值开始倒记时。
实验步骤:
1.接线:用电缆将实验板数字口XS2与采集卡数字口连接。
2.调试与结果:通过U18 应用软件控制U18 的DO0、DO1、DO2 端的高或低电平状态,点亮红、黄、绿三盏灯中的一只,同时控制U18 的DO7~DO13 端的
高或低电平状态,显示某一数值,并按每秒减1 的规则控制数码管显示相应的数值。3.整个显示过程是:
红灯亮,同时数码管从某一初始值按每秒减1 的规则显示—>当显示值为0 时,红灯暗,
黄灯亮,同时数码管从某一初始值按每秒减1 的规则显示—>当显示值为0 时,黄灯暗,
绿灯亮,同时数码管从某一初始值按每秒减1 的规则显示—>当显示值为0 时,绿灯暗,
黄灯亮,同时数码管从某一初始值按每秒减1 的规则显示—>当显示值为0 时,黄灯暗,
红灯亮,同时数码管从某一初始值按每秒减1 的规则显示。如此循环往复。
软件流程
说明:时间显示采用CASE结构进行7段译码输出至数码管D8~D14。Labview面板图:
Labview流程图:
四.红外传输
实验原理:
如图所示,U13 CD4060B 通过外接晶振电路在第9 端产生一路频率为38KHZ 的方波信号作为调制信号,输入与门U14A 74HC08 的2 端;另一路为需发射的数据,它通过DO14 端输入与门U14A 74HC08 的1 端。输入的数据在与门调制,在其输出端形成调制后的数据波,从而通过Q2 S8050 控制红外发光二极管D13以38KHZ 的频率发出红外光。Q3 1736 为去调制波的红外接收器,它去掉38KHZ 的调制波,解调成原始的输入数据信号,通过3 端输出至U14B 74HC08 及U5B
74HC14 的驱动整形,连接至DI9。
实验步骤:
1.接线:用电缆将实验板数字口XS2与采集卡数字口XS2连接。
2.调试与结果:控制labview 应用软件使U18 的DO14 端形成一路需传输的原始