基于labview的虚拟电压表设计
虚拟电压表-labview课程设计报告
本程序是基于labview设计的虚拟电压表，有三档量程可以选择，0~200mv、0~2v、0~20v 运行中可实时切换。
2.
程序总体使用labview for循环结构和条件结构设计，使用延时时间来作为采样速率
使用随机数乘以15000，产生电压单位mv
在量程选择为OFF时（对应数值0）
对外输出电压图不变，电压值为0，指示灯为F（非T）。
4.
选择200mv时（对应数值1），将电压值强制在0~200mv内转换，并显示出来。
同时将该数值输入到数组中，显示到波形图。
超出范围时，点亮超量程指示灯。
5.
量程选择为2V或20V时，将采样到的电压除以1000，显示在电压和电压图中。
实验四 基于某LabVIEW的虚拟直流电压表设计
西华大学实验报告（理工类）开课学院及实验室：电气信息学院电气信息专业实验中心实验时间：2014年 6 月 11 日一、实验目的：1. 理解双积分A/D转换器7109及数字电压表的工作原理。
2. 掌握虚拟直流电压表设计的基本方法。
3. 测量数据的误差分析。
二、实验容：1. 根据实验指导实现直流电压表的设计。
设计要求：测试对象：电位器，外部电压量程：40mV，80 mV，200 mV，400 mV，800 mV，2V，4V，8V。
2. 选择电压表不同量程和不同测量对象，进行测量。
三、实验器材：1. 1.SJ-8002B电子测量实验箱 1台2．双踪示波器（20MHz模拟或数字示波器） 1台3．计算机(具有运行windowsXP和LabVIEW软件的能力) 1台4. 万用表（3 1/2位以上）１台5. Q9连接线１根四、实验原理：1.双积分A/D转换器ICL7109．如图4-1为双积分A/D转换器ICL7109实验电路图。
图4-1 双积分式A/D转换器7109测量电压原理图2.工作原理整个直流电压表设计主要包括四个部分：7109工作原理，A/D转换时序，增益选择电路，通道输入电路。
系统电路图如图4－2所示：图4－2 电路图（1）7109工作原理ICL 7109 是双积分式12 位A/D转换器，转换时间由外部时钟周期决定，为10140/58个时钟周期。
其主要引脚定义如下：① B1～B12：12bit的数据输出端②OR：溢出判别，输出高电平表示过量程；反之，数据有效。
③POL：极性判别，输出高电平表示测量值为正值；反之，负值。
④MODE：方式选择，当输入低电平信号时，转换器处于直接输出工作方式。
此时可在片选和字节使能的控制下直接读取数据；当输入高电平时，转换器将在信号信号握手方式的每一转换周期的结尾输出数据（本实验选用直接输出工作方式）。
⑤REF：外部参考电压输入（本实验用其典型值：2.048V）。
⑥INL,INH:输入电压端口（有效围是参考电压的2倍）。
用LabVIEW实现电力系统智能电表设计
用LabVIEW实现电力系统智能电表设计电力系统在现代社会中扮演着重要的角色，而电表作为电力系统监控的核心组件之一，也在不断演进和进步。
本文将介绍如何使用LabVIEW软件实现电力系统智能电表的设计。
一、引言随着电力需求的增加和可再生能源的普及，电力系统的管理变得越来越重要。
传统的电表只能提供基本的电量计量和采集功能，无法满足日益增长的需求。
因此，开发一种智能化、高精度的电表变得十分迫切。
二、LabVIEW软件介绍LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款由美国国家仪器公司（NI）开发的图形化编程环境。
它具有直观友好的界面和强大的数据处理能力，特别适用于电力系统监控和仪器控制。
使用LabVIEW软件可以快速开发出智能电表的监测和控制系统。
三、智能电表设计1. 数据采集模块设计智能电表需要能够实时采集电流、电压、功率因数等参数。
通过在电路中添加传感器，可以实现这些数据的准确测量。
使用LabVIEW软件编写的虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）可以实时读取传感器的电信号，并通过数据处理模块转化为可用的电能测量参数。
2. 数据处理模块设计获得电能测量参数后，需要对其进行处理和计算。
例如，可以通过LabVIEW的模拟运算和矩阵运算功能，计算功率、能量等参数，并实现数据的滤波和平滑处理。
3. 数据存储和显示模块设计智能电表需要将采集到的数据进行存储和显示。
使用LabVIEW软件提供的数据库接口，可以将数据保存到数据库中，以备后续分析和查询。
同时，利用LabVIEW的图形化界面设计功能，可以实现电能数据的实时显示和曲线绘制，提供更直观的监测界面。
4. 通信模块设计智能电表还需要具备与上位机或网络系统进行通信的能力。
通过LabVIEW软件的网络通信功能，可以实现智能电表与其他设备或系统之间的数据交互，实现电能数据的远程监控和管理。
虚拟数字电压表的设计
虚拟仪器课程设计报告——虚拟数字电压表的设计指导老师：周雄姓名：文宸宇学号：200820303229班级：2008级2班专业：测控技术与仪器目录一、实验要求......................................................................... - 2 -二、实验原理......................................................................... - 2 -三、设计思路......................................................................... - 2 -1. 前面板的设计 .............................................................. - 2 -2. 流程图的设计 .............................................................. - 4 -四、实验结果......................................................................... - 6 -五、性能分析......................................................................... - 7 -六、实验小结......................................................................... - 8 -七、参考资料......................................................................... - 8 -一、实验要求1．掌握数字电压表的基本原理和方法；2．基于LabVIEW设计数字电压表并实现；二、实验原理电压是电路中常用的电信号，通过电压测量，利用基本公式可以导出其他的参数。
基于 LabVIEW 的虚拟直流电压表设计
基于 LabVIEW 的虚拟直流电压表设计张佑春【摘要】借助虚拟仪器LabVIEW软件，以计算机丰富的软硬件为平台，设计了数据采集电路，其中主要包括A／D转换模块、增益选择模块及通道输入模块；利用LabWindows／CVI和Visual C＋＋软件开发了底层功能函数和DLL动态链接库，通过在LabVIEW中的调用库函数，实现启动、选择、测量和显示等功能，最终完成了一种新型的数字式直流电压表设计。
实验测试表明，设计开发的虚拟直流电压表具有测试方便、测量精度高、相对误差小等优势，市场应用前景广阔。
%By use of virtual instruments LabVIEW software ,and rich software and hardware of computer as a platform ,the data acquisition circuit is designed ,w hich includes A/D converter module , selection module and channel gain input module . T he underlying performance functions and DLL dynamic link library are developed by using LabWindow s/CVI and Visual C+ + software . In order to achieve starting , selecting , measuring , and other display functions ,a new type of digital DC voltmeter design is completed finally by calling the library functions in LabVIEW .Experimental tests showed that the design and development of virtual DC voltmeter has convenient test ,high accuracy ,small relative error and other advantages . T hus the market prospect is broad .【期刊名称】《浙江科技学院学报》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】6页(P333-338)【关键词】虚拟仪器;LabVIEW;直流电压表【作者】张佑春【作者单位】安徽工商职业学院电子信息系，合肥231131【正文语种】中文【中图分类】TM933.221伴随着电子技术、计算机技术、测试测量技术等的飞速发展，传统的测试仪器由于其本身存在的测量精度、测量误差、硬件固化及维护成本等诸多缺陷，越来越不能适应当下测试测量行业发展的要求。
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系别电子工程班级 ***** 学生姓名 ***** 指导教师 *****课题名称：基于 LabVIEW 的虚拟电压表设计简述开题以来所做的具体工作、取得的进展及下一步主要工作：我的设计是虚拟仪器技术在电子实验中的应用，首先通过找资料学习和老师的帮助成了开题报告。
然后通过这段时间的查找和学习取得了一定的进展，开始编写正文，大致分为六章，第一章为绪论，主要是解了了虚拟仪器的基本概念、构成及特点，虚拟仪器的发展历史和发展趋势，在教学中的运用，国内外研究状况和课题研究的意义。
第二章为虚拟仪器的概述及应用,虚拟仪器的开发平台 Labview,熟悉了虚拟仪器的硬件体系、软件体系，Labview 概述、特点和模版，分析了 Labview 的发展历程、优势、学习开发虚拟仪器方法和工程应用。
第三章为虚拟仪器硬件平台。
第四章为基于 Labview 的集成运算放大器虚拟实验的设计，首先了解了集成运算放大器设计原理，进行了误差分析，然后利用 Labview 进行实现。
第五章为验证基于虚拟仪器的 A_D 实验设计。
第六章为最后对本次设计的结论。
到目前为止，前三部分已经完成，现在正在研究基于 Labview 的集成运算放大器虚拟实验的设计，用 Labview 进行实现目前存在的问题是对 Labview 软件还不是很熟悉，在基于 Labview 的集成运算放大器虚拟实验的中，还有些问题没有解决，接下来进行下一个实验验证基于虚拟仪器的 A_D 实验设计，然后进行软件调试。
学生签字： 2021 年 4 月 15 日指导教师的建议与要求：指导教师签字：年月日1.收集和整理资料，参阅部分收集到的资料，对论文命题有了初步的认识。
2.完成开题报告，并通过指导老师和论文开题答辩小组审查。
基于LabVIEW虚拟电压表的设计(1)
关、旋钮等 . 测试 结果 可由 指 针式 表头、数字、 由于虚拟面板直接面向用户, 是虚拟电压 表控制
可将上述 3 种 检波方式的仪器合为一体 , 既简化 Graph, 作为电压表的显示器. 在显示器模板上点 击鼠标右键 , 对其 进行属性设置 , 如根据被显 示 了面板和操作, 又便于直接比对, 可谓一举两得 . 1 3 虚拟电压表的设计 根据使用目的, 该电压表主要用于电 子测量 波形的频率与幅度值的变化, 利用工具模 板中的 文字工具 , 对显示器横 ( 时间 ) 、纵 ( 幅度 ) 坐标
Fig 1 Panel of virtual ter
般不直接测量平均值. 在设计时 , 按 Funct ions> > Numeric> > Absolute 取交流电压的绝对值, 然后求 平均值, 即全波平均值. 交流电压中的最大值即为峰值 . 可以 把数据 进行 比 较 求出 最 大 值 , 需 要 使 用 程 序 Waveform min, Waveform max 来进行处理 . 框图符号如图 2. 其中 : max time 和 min t im e 为周期的比较 ; Ymax 和 Ymin 为电压值的比较 . 1 T 2 T 0 ux ( t ) dt , 在 对应的图标将 m 设置成 2. 然后再经过开方程序 , 求有效值的公式为 U = 则求出有效值.
虚拟仪器通过底层设备驱动软件与真实的 仪器系 1 3 3 流程图和虚拟信号源的设计 每一个程序 统进行通讯, 并以虚拟仪器面板的形式在 计算机 前面板都对应着一个流程图程序. 前面板 的设计 屏幕上显示与真实仪器面板操作元素相对 应的各 种控键
[ 2]
完成后, 可进行流程图程序的设计 . 打开 LabVIEW 设计环境中的 Windows> > Show Diagram , 进入流程图编辑窗口 , 与前面板各控键 对应 的 端 口 图 标 自 动 出 现 在 流 程 图 编 辑 窗 口中 . 利 用 LabVIEW 中的 功 能模 板 , 根据 虚 拟电
基于LABVIEW的多功能虚拟直流电压表设计
基于LABVIEW的多功能虚拟直流电压表设计莫勇涛;杨景常【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2011(19)6【摘要】传统仪器根据不同的功能要求采用不同的硬件结构,受生产厂家定义仪器机箱的约束,其功能由其硬件结构固定,很不灵活;基于虚拟仪器LabVIEW的虚拟直流电压表,能够使用户根据自己的需要,实现检测直流电压和脉冲信号占空比等多种功能;该设计由传感器采集信号,经放大滤波电路处理后由数据采集卡输入计算机,再在虚拟仪器软件上进行分析显示结果;虚拟直流电压表突破传统仪器的限制,降低了成本,容易实施.%According to different functions, traditional instruments require different hardware architecture. All the functions are fixed by hardware architecture and the instrument is not very flexible because manufacturer constraints the instrument chassis. The DC voltage meter, based on the virtual instrument programming language LabVIEW, allows the users to achieve the detection of DC voltage and pulse duty cycle, etc. . While the instrument is working, the signals are acquired by the sensor, then they are amplified and filtered by the circuit, ducted into computer through the data acquisition card, displayed on the virtual instrument software developed by LabView. Virtual DC voltage meter substantially has not only broken through the restrictions of traditional instruments in data processing and transfering on convenience, but also reduced the cost and easy to implement.【总页数】3页(P1507-1509)【作者】莫勇涛;杨景常【作者单位】西华大学,电气信息学院,四川,成都,610039;西华大学,电气信息学院,四川,成都,610039【正文语种】中文【中图分类】TH851【相关文献】1.基于Labview的直流电压表设计 [J], 周瑞卿;褚政泱2.基于LabVIEW 8.2的多用虚拟电压表设计 [J], 范强;付永丽3.基于STM32和LabVIEW的虚拟数字电压表设计与实现 [J], 齐攀;朱强;姚树申;郑晓佳;李莹4.基于 LabVIEW 的虚拟直流电压表设计 [J], 张佑春5.基于Labview串口通讯的虚拟数字电压表的设计 [J], 张力;晏红因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于LabView的智能数字电压表的设计
吉林农业大学本科毕业设计题目名称：基于LabVIEW的智能数字电压表设计学生姓名：强维右（）院系：信息技术学院专业年级：08电子信息科学与技术指导教师：黄东岩职称：副教授2012年5月29日目录题目...................................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
摘要及关键词 ................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
1 绪论 (1)前言 (1)本课题研究的意义 (1)本设计所完成的主要工作 (2)1.3.1整体实现思路 (2)1.3.2工作重点 (2)2 系统整体设计 (2)系统概述 (2)系统的工作原理 (3)3 系统的硬件设计 (4)电压测量部份 (4)3.1.1输入电路的设计 (4)3.1.2 A/D转换电路的设计 (5)3.1.3中央控制电路的设计 (12)无线传输部份 (14)3.2.1 P TR2000芯片的介绍 (14)3.2.2 P TR2000典型应用电路说明 (16)LED显示部份 (17)单片机与PC机的通信接口部份 (19)LabVIEW上位机操作界面部份 (21)图上位机显示界面图 (22)4 系统的软件设计 (22)电压测量部份的软件控制 (22)无线传输部份的软件控制 (23)显示部份软件控制 (25)LabVIEW上位机操作界面的软件控制 (27)4.4.1 LabVIEW串口VI介绍 (27)4.4.2 LabVIEW串口VI的利用 (27)下图为串口操作的整个数据流程图： (27)5 结束语 (28)参考文献 (29)致谢 (30)基于LabVIEW的智能数字电压表设计学生：强维右专业：电子信息科学与技术专业指导教师：黄东岩摘要：随着电子科学技术的进展，电子测量成为广大电子工作者必需掌握的手腕，对测量的精度和功能的要求也愈来愈高，而电压的测量甚为突出。
基于LabVIEW的虚拟电压表设计
基于LabVIEW的虚拟电压表设计
电压是电路中常用的电信号，通过电压测量，利用基本公式可以导出其他的参数。
因此，电压测量是其他许多电参数和非电参数量的基础。
测量电压相当普及的一种测量仪表就是电压表，但常用的是模拟电压表。
模拟电压表根据检波方式的不同。
分为峰值电压表、均值电压表和平均值电压表，它们都各自做成独立的仪表。
这样，使用模拟电压表进行交流电压测量时，必须根据测量要求选择仪表。
另外，多数电压表的表头是按正弦交流有效值刻度的，而测量非正弦波时，必须经过换算才能得到正确的测量结果，从而给实际工作带来不便。
采用虚拟电压表，可将表征交流电压特征的峰值、平均值和有效值集中显示在一块面板上，测量时可根据波形在面板上选择仪表，用户仅通过面板指示值就能对测量结果进行分析比较，大大简化了测量步骤。
1 虚拟电压表的设计思路
LabVIEw 8.2 版本的工程技术比以往任何一个版本都丰富.它采用了中文界面，各个控件的功能一目了然。
利用它全新的用户界面对象和功能，能开发出专业化、可完全自定义的前面板。
LabVIEW 8.2 对数学、信号处理和分析也进行了重大的补充和完善，信号处理分析和数学具有更为全面和强大的库，其中包括500 多个函数。
所以在LabVIEW 8.2 版本下能够更方便地实现虚拟电压表的设计。
虚拟电压表是基于计算机和标准总线技术的模块化系统，通常它由控制模块、仪器模块和软件组成，由软件编程来实现仪器的功能。
在虚拟仪器中，计算机显示器是惟一的交互界面，物理的开关、按键、旋钮以及数码管等显示器件均由与实物外观相似的该电压表主要用于电路分析和模拟电子技术等实验。
基于LabVIEW的数字电压表设计
Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｓ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｌ ｉ Ｓ ｈ ｉ ｐ ｉ ｎ ｇ Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｔａ ｎ ｇ
程双江 李世平 郑 堂
（ 第 二 炮 兵 工 程 大 学研 一 队 西 安 ７ １ ０ ０ ２ ５ ）
摘
要 ： 由 于传 统 的数 字 电压 表 成 本 相 对 较 高 、 而 且技 术 更 新 慢 、 维 护 方 面 存 在 一 定 困难 ， 因此 为 了 适 应 现 代 测 量 仪
州
黔 霸 ｆ 灞 《 ‘ 》 》 《
Ｅ Ｉ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ Ｏ Ｎ Ｉ Ｃ 电 Ｍ 子 Ｅ Ａ ． Ｓ 测 Ｕ Ｒ Ｅ 量 Ｍ Ｅ Ｎ 技 Ｔ 术 Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｉ Ｏ Ｇ Ｙ
第 ３ ６ 卷第 １ 期 ２ ０ １ ３年 １月
基于 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 的 数 字 电压 表 设 计
器 系统 发 展 的要 求 ， 在分析数字电压表原理的基础上 ， 利 用 虚 拟 仪 器 技 术 设 计 出 了一 种 新 型 的数 字 电压 表 。该 数 字 电
完整word版基于LABVIEW的数字电压表的设计
学号 XX器仪虚拟名XX 生学姓XX 专业班级基于LABVIEW的数字电压表的设计一、设计目的1．掌握数字电压表的基本原理和方法。
2．基于LabView设计数字电压表并实现。
二、设计原理电压是电路中常用的电信号，通过电压测量，利用基本公式可以导出其他的参数。
因此，电压测量是其他许多电参数和非电参数量的基础。
测量电压相当普及的一种测量仪表就是电压表，但常用的是模拟电压表。
模拟电压表根据检波方式的不同。
分为峰值电压表、均值电压表和平均值电压表，它们都各自做成独立的仪表。
这样，使用模拟电压表进行交流电压测量时，必须根据测量要求选择仪表。
另外，多数电压表的表头是按正弦交流有效值刻度的，而测量非正弦波时，必须经过换算才能得到正确的测量结果，从而给实际工作带来不便。
采用虚拟电压表，可将表征交流电压特征的峰值、平均值和有效值集中显示在一块面板上，测量时可根据波形在面板上选择仪表，用户仅通过面板指示值就能对测量结果进行分析比较，大大简化了测量步骤。
三、设计思路LabVIEw 8.5版本的工程技术比以往任何一个版本都丰富.它采用了英文界面，各个控件的功能一目了然。
利用它全新的用户界面对象和功能，能开发出专业化、可完全自定义的前面板。
LabVIEW 8.2对数学、信号处理和分析也进行了重大的补充和完善，信号处理分析和数学具有更为全面和强大的库，其中包括500多个函数。
所以在LabVIEW 8.5版本下能够更方便地实现虚拟电压表的设计。
该电压表主要用于电路分析和模拟电子技术等实验课的教学和测量仪器，能够让使用者了解和掌握电压的测量和电压表对各种波形的不同响应。
因此，虚拟电压表应具备电源开关控制、波形选择，以及显示峰值、有效值和平均值三种结果，且输入信号的大小可调节等功能。
所以，用软件虚拟了一个信号发生器。
该信号发生器可产生正弦波、方波和三角波，还可以输入公式，产生任意波形。
根据需要，可调节面板上的控件来改变信号的频率和幅度等可调参数，然后检测电图形语言环境下设计的虚拟电压表主要分为LabVIEW在因此，压表的运行情况。
基于Labview电压表的仿真设计
本科课程设计报告题目基于Labview的电压表的仿真课程名称:电子测量技术基础指导教师：建明班级学生（学号）同组学生同组学生09电本二************* *** 完成时间：2012年6月2日星期一物理与电子信息学院电子信息系二〇一二年目录第一章LabVIEW简介……………………………………………1．1、LabVIEW总体概述……………………………………………1．2、虚拟仪器简介……………………………………………………1．3、使用和自定义VI和子VI………………………………………第二章设计任务………………………………………………2.1设计思路……………………………………………………………2.2前面板的设计………………………………………………………2.3流程图的设计……………………………………………………第三章数据分析…………………………………………………3.1生成信号设置………………………………………………………3.2 显示测量数据……………………………………………………3.3误差分析……………………………………………………………3.4性能分析……………………………………………………………第四章小结………………………………………………………附录：参考文献…………………………………………………………第一章LabVIEW简介1、LabVIEW总体概述LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。
传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而LabVIEW则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。
VI指虚拟仪器，是LabVIEW 的程序模块。
LabVIEW提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。
基于labview的虚拟电压表设计
武汉理工大学《现代仪器设计与实训》课程设计说明书2 1目录1绪论 .........................................1.1设计目的 ....................................1.2初始条件 ....................................2 总体方案设计 ....................................3硬件部分 ........................................3.1 89C52单片机 .................................3.1.1芯片简介 .................................3.1.2 AT89C52的管脚及引脚说明 ........................3.2 A/D 转换电路 ..................................3.2.1芯片简介 .................................3.2.2 ADS7825的管脚及引脚说明 (5)3.2.3 ADS7825转换原理说明 (6)3.3 PGA 放大电路 .................................3.3.1芯片简介 .................................3.3.2 PGA204的管脚及引脚说明 (7)3.3.3 PGA204接入说明 ............................3.4 模拟输入电压 (8)3.5电源转换器 (8)3.5.1芯片简介 (8)3.5.2 ICL7660的管脚及引脚说明 (8)4硬件电路设计 5硬件电路实物插接 (10)6硬件程序设计 (11)7软件部分设计 (11)7.1关于VISA 函数 ...............................................................7.2 VI 前面板设计 ................................................................7.3 VI 程序面板设计 ..............................................................总结 ............................ . (14)参考文献 (15)附录一 原理电路图附录二 程序清单2 234 4 4 4 45 1011 12 12附录三元件清单附录四labview 图1绪论1.1设计目的智能化的虚拟电压采集、测量、监控系统是采用数字化测量技术，把连续的量（输入电压）转换成不连续、离散的数字化形式并加以显示的系统。
基于STM32和LabVIEW的虚拟数字电压表设计与实现
∥ 等待转换结束
ａ ｄ ＝ Ｏ：
４ 上位机采集 程序流程冈
ａ ｄ ＝ Ａ Ｄ Ｃ Ｇ ｅ ｔ Ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｖ ａ ｌ ｕ ｅ （ （ Ａ Ｄ Ｃ １ ） ； ／ ／ 读取 Ａ Ｄ Ｃ值 ｔ ｅ ｍ ｐ ｕ ３ ２ ＋ ＝ ａ ｄ ； ／ ／ 累加
ＵＳ Ｂ ］ ｎ ｉ ｔ （） ；
一
设备 ， 在Ｕ Ｓ Ｂ 中只能 做 从机 。Ｕ Ｓ Ｂ信 号 是差 分 信 号 ， 信号 线为 Ｄ＋ 、 Ｄ 一 。在 Ｕ Ｓ Ｂ Ｈ Ｏ Ｓ Ｔ端 ， Ｄ ＋、 Ｄ 一 各 接一个 １ ５ ｋ的下拉 电阻。在 Ｕ Ｓ Ｂ Ｄ Ｅ Ｖ Ｉ Ｃ Ｅ端 ， Ｕ Ｓ Ｂ ２ ． ０协议 高 速 或全 速设 备 ： Ｄ ＋ 接一个 １ ． ５ ｋ的上 拉 电阻 ， Ｄ 一 不接 ； 低 速 设备 则相 反 。Ｕ Ｓ Ｂ模块 电路 如 图 ２所示 。
有 线 电视 技 术
外部 信 号源 和 ２ 个 内部信 号源 。 各通道的 Ａ ／ Ｄ转换 可 以单 次 、 连续 、 扫描 或 间 断模 式 执行 。Ａ Ｄ Ｃ的结 果 可 以左 对 齐 或 右 对 齐 的 方 式 存 储 在 ｌ ６位 数 据 寄 存 器
中。 模 拟 看 门狗特 性允 许应 用程 序检 测输 入 电压是 否
ＵＳ ＡＲ Ｔ Ｔ Ｏ ＵＳ Ｂ Ｓ ｅ ｎ ｄ Ｄａ ｔ ａ （ Ｏ ｘ ７ ０） ；
—
—
—
—
２ 软 件 设 计
２ ． １ 下位 机软 件设 计
｝
ｉ ｆ （ ｅ ｏ ｍ ｍ＝ ＝ ０ ｘ ７ ａ ） ， ／ 单 片 机发 送 数 据 给 Ｐ Ｃ机
｛ ｆ ｏ ｒ （ ｉ ＝ ０； ｉ ＜ ２ ５ ６； ｉ ＋ ＋）
基于Labview电压表的仿真设计
本科课程设计报告题目基于Labview的电压表的仿真课程名称:电子测量技术基础指导教师：建明班级学生（学号）同组学生同组学生09电本二************* *** 完成时间：2012年6月2日星期一物理与电子信息学院电子信息系二〇一二年目录第一章LabVIEW简介……………………………………………1．1、LabVIEW总体概述……………………………………………1．2、虚拟仪器简介……………………………………………………1．3、使用和自定义VI和子VI………………………………………第二章设计任务………………………………………………2.1设计思路……………………………………………………………2.2前面板的设计………………………………………………………2.3流程图的设计……………………………………………………第三章数据分析…………………………………………………3.1生成信号设置………………………………………………………3.2 显示测量数据……………………………………………………3.3误差分析……………………………………………………………3.4性能分析……………………………………………………………第四章小结………………………………………………………附录：参考文献…………………………………………………………第一章LabVIEW简介1、LabVIEW总体概述LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。
传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而LabVIEW则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。
VI指虚拟仪器，是LabVIEW 的程序模块。
LabVIEW提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。
基于DAQ及LabVIEW的虚拟数字电压表的设计
摘要：为解决实验室建设中成本高、技术更新慢及维护等方面的困难，适应现代测量仪器系统发展的要求，本文在分析数字电压表原理的基础上，利用虚拟仪器技术设计了一种新型数字电压表。
虚拟数字电压表除数据采集由DAQ实现外，其他功能均由软件LabVIEW 实现。
其设计具有较高的灵活性和可扩展性，有利于系统集成。
经测试，此数字电压表性能可靠，能达到测试者的要求。
关键词：虚拟仪器；数字电压表；LabVIEW；DAQO 引言电子仪器与测试实验室是高等工科院校必备的教学实验条件。
为了提供一定的实验规模，保证每个学生得到实际动手能力的训练，传统的教学实验室一般需购置大量的基础测量仪器，如示波器、电压表、信号源等，投资大、技术更新快、维护困难。
电压表更是不可或缺的测量仪器之一。
传统的数字电压表采用A／D转换器件和通用集成逻辑器件来设计，这样的设计不便于系统功能修改和升级，缺乏灵活性，接线较复杂，故障率高。
以单片机为核心的数字电压表设计是目前使用过最广泛的一种设计方式，但其工作速度较低，功能修改及调试需要硬件电路的支持。
在本文设计中，结合虚拟仪器新技术来完成为数字电压表的设计，使其不但更有利于系统集成，提高系统的测试精度，适用于实验室测量，解决投资、维护等问题，还考虑到该仪器主要用于教学和实验，使用时，学生科通过操作，设置参数，根据自己的需要来定义仪器的功能；同时现代测量仪器系统正向着智能化、自动化、小型化、模块化和开放系统的方向发展，基于虚拟仪器的电子测量仪器可满足这种要求。
1 系统设计及原理1．1 系统的硬件设计虚拟仪器(virtual instrument，VI)是20世纪80年代末由美国国家仪器公司(national instrument corp，NI)提出的新概念。
它以通用计算机为基础，加上特定的硬件接口，用户通过软件开发平台编写应用程序，以完成传统仪器的功能。
虚拟仪器技术已经得到工业界的广泛接受与运用，成为仪器技术的主流。
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目录1绪论..................................................................... ２1.1 设计目的........................................................... ２1.2 初始条件........................................................... ２2 总体方案设计............................................................. ３3 硬件部分................................................................. ４3.1 89C52单片机........................................................ ４3.1.1芯片简介...................................................... ４3.1.2 AT89C52的管脚及引脚说明...................................... ４3.2 A/D转换电路....................................................... ４3.2.1芯片简介...................................................... ５3.2.2 ADS7825的管脚及引脚说明 (5)3.2.3 ADS7825转换原理说明 (6)3.3 PGA放大电路....................................................... ６3.3.1芯片简介...................................................... ６3.3.2 PGA204的管脚及引脚说明 (7)3.3.3 PGA204接入说明............................................... ７3.4 模拟输入电压 (8)3.5 电源转换器 (8)3.5.1芯片简介 (8)3.5.2 ICL7660的管脚及引脚说明 (8)4 硬件电路设计 (10)5 硬件电路实物插接 (10)6 硬件程序设计 (11)7 软件部分设计 (11)7.1关于VISA函数 (11)7.2VI 前面板设计 (12)7.3 VI 程序面板设计 (12)总结 (14)参考文献 (15)附录一原理电路图附录二程序清单附录三元件清单附录四 labview图１1绪论1.1 设计目的智能化的虚拟电压采集、测量、监控系统是采用数字化测量技术，把连续的量（输入电压）转换成不连续、离散的数字化形式并加以显示的系统。
作为现代电子测量中最基础与核心的一种系统，对其测量精度和功能要求也越来越高。
由于电压测量范围广，特别是在微电压、高电压及待测信号强弱相差极大情况下，既要保证弱信号测量精度又要兼顾强信号的测量范围，传统的手动转换量程的电压表在测量技术上有一定难度；同时，若量程选择不当，不但会造成测量精度下降甚至损坏仪表。
基于此，本次课程设计提出具有16 位分辨率，以单片机作为测量的主控制器，采用A/D转换信号处理技术自适应调整放大器放大倍数实现全量程无档电压表的电路设计，实践表明，此电路既简便又实用。
1.2 初始条件设计一个智能化的虚拟电压采集、测量、监控系统，该系统以单片机和虚拟仪器技术为核心并具有如下功能：1）能对0-5V范围变化的模拟信号进行连续采样，并在PC机中进行实时显示，采样频率不低于10Hz；2）具有数据记录功能，能够将采集到的数据以文件形式保存在PC机中；3）能对系统存在的随机误差和系统误差进行校正；4）系统具有自动量程选择功能，量程至少4档可调；5）具有自动电压监控功能，当采样值大于4V时，点亮报警指示灯。
２2 方案论证及选择本文设计的数字电压表测量直流电压范围为0-5V，测量分辨率达到1mV以内，最小量程时测量分辨率达到1uV以内，能自动进行量程转换（设计分为0～5mV，5mV～50mV，50mV～0.5V，0.5V～5V 四个量程）。
数字电压表的原理方框图如图1.1所示，其主要由输入电路、量程转换电路、A/D 转换、主控单片机、LabVIEW软件显示等部分构成拟信号经输入电路处理、滤除干扰输出直流信号；量程转换电路根据前级直流信号的大小，再通过A/D转换，PGA自动选择放大倍数的信号处理方式；主控单片机根据A/D 转换的结果控制量程转换电路的自动实现，同时将转换的结果计算、处理送至LabVIEW软件，进行显示误差处理。
图1.1系统基本方框图３3 硬件部分3.1 89C52单片机3.1.1芯片简介单片机选用的是STC公司新推出的STC89S52RC。
该芯片具有低功耗、高性能的特点，是采用CMOS工艺的8位单片机。
STC89S52还有以下主要特点：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，STC89C52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
复位寄存器(WDTRST)，只要对WDTRST按顺序先写入01EH，后写入0E1H，WDT便启动，当CPU由于扰动而使程序陷入死循环或“跑飞”状态时，WDT即可有效地使系统复位，提高了系统的抗干扰性能。
单片机主要用来对实现其他硬件的控制及通讯作用。
3.1.2 ASTC89C52的管脚及引脚说明AT89C52的管脚排列如图3.1所示, 各引脚功能如下:1） VCC : 电源； 2） GND: 地；3） P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
作为输出口，每位能驱动8个TTL 逻辑电平。
我接的是ADS7825的输出数据4）P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。
我接的是ADS7825的控制端，和PGA的控制端，用来控制A/D的启动和PGA的放大倍数。
5）P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口；6) P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口；7） RST: 复位输入；8） ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8 位地址的输出脉冲。
9） PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号。
3.2 A/D转换电路A/D转换器的转换精度对测量电路极其重要，它的参数关系到测量电路性能。
本设计采用A/D转换器，它的性能比较稳定，转换精度高，具有很高的抗干扰能力，电路结构简４单，其缺点是工作速度较低。
在对转换精度要求较高，而对转换速度要求不高的场合如电压测量有广泛的应用。
由于需要在最下量程下显示1uV的电压变化，所以我们需要选择高位数的AD，所以我们选择16位的芯片ADS7825。
3.2.1芯片简介ADS7825 是4 通道、16 位的A/ D 转换器, 它最大功耗仅为50mW ,由单一5V 电源供电, 可接受- 10. 0～10. 0V 的模拟输入电压。
该芯片内部含有4 通道多路转换开关、16 位CDAC、时钟、参考电压和并行/ 串行微处理器接口以及控制逻辑。
它的最大优点是经A/ D 转换后的数据既可并行输出, 又可串行输出。
3.2.2 ADS7825的管脚及引脚说明ADS7825 的管脚排列如图3.4所示, 各引脚功能如下:1）AIN 0 ～AIN 3 : 4 个模拟通道, 可接受-1 0. 0～ 10. 0V 的模拟输入电压;2）PAR/ SER : 该管脚为高电平时, 数据在D0～D7 脚并行输出; 为低电平时, 数据在SDATA 脚串行输出;3）B YTE : 并行数据输出选择位,仅在数据作并行输出时使用。
B YTE = 1 时, 输出低8位D0～D7 ,B YTE = 0 时,输出高8 位D0～D7 ;4）R/ C : 读数/ 启动转换, 该管脚被一下降沿触发将保持前次的采样并启动下一次模数转换; 上升沿触发,则允许读数;5）BUSY: 状态标志位, 只读管脚。
在AD 转换过程中,该管脚输出始终保持低电平。
转换结束,数据锁存到输出寄存器后, 该管脚输出高电平。
当数据作并行输出时,必须使BUSY= 1 ,才可读数。
6）CON TC : 选择转换模式。
CON TC = 0 时, 必须用CS 及R/ C 来逐次启动AD 转换; CON TC = 1 时,采样和读取数据在4 个通道之间自动循环进行。
SYNC :串行数据输出帧同步信号。
SYNC 为输出管脚, 仅在数据作串行输出时使用。
输出正脉冲时,其后沿标志着一帧数据的最高位开始输出。
５图3.3 ADS7825管脚排列图3.2.3 ADS7825转换原理说明使用ADS7825 芯片时,将CS 置0 ,然后给R/ C脚加一下降沿即可以启动AD 转换。
此时,BUSY脚的输出保持低电平, 直至数据转换完毕且内部输出寄存器的内容被更新。
AD 转换及数据锁存时间为25μs 。
检测BUSY脚的输出电平可以判断数据转换状态, 当状态标志位BUSY = 0 时, 数据转换仍在进行, 此时不可读取数据。
BUSY = 1时,表明数据转换已结束且数据已进入输出寄存器,此时方可读取数据。
令并行数据输出选择位BYTE = 0 ,即可读出高8 位数据,B YTE = 1 ,读出低8 位数据。
ADS7825 可以在连续和间歇两种数据转换模式下工作。
由管脚CON TC 决定选择哪种模式工作, CON TC = 1 时,选择连续转换模式,当CS、R/ C和PWRD 端均为低电平时, AD 转换和读数将在AIN0通道进行。
3.3 PGA放大电路3.3.1芯片简介PG A204/205 是美国Bu rr -Brow n 公司生产的低价格、多用途的可编程增益放大器, 可用两位TT L 或CMOS 逻辑信号A1 、A0 对其增益进行数字选择。
PGA 204 的增益档级为1 、10 、100 、1000V/V , 最大增益误差为±0 .1 %; 电路芯片经激光校正, 最大失调电压只有50μV , 失调温漂为0 .25μV/ ℃, 增益G =1000 时的共模抑制比为115dB 。