基于labview的数据记录仪设计

信息工程学院虚拟仪器结课论文

基于LABVIEW的数据记录仪的设计

——指导老师：肖俊生

学院：信息工程学院

专业：09自动化4班

学号：0967106427

姓名：杨尚文

基于labview的数据记录仪设计

一：实验要求

1：设计一个数据记录仪，可以连续定时的采取一个电压信号。2：该数据记录仪可显示电压的峰值和平均值。

3：可以实现数据的储存和回放功能。

二：概述

数字信号在我们周围无所不在。因为数字信号具有高保真、低噪声和便于信号处理的优点，所以得到了广泛的应用，例如电话公司使用数字信号传输语音，广播、电视和高保真音响系统也都在逐渐数字化。太空中的卫星将测得数据以数字信号的形式发送到地面接收站。对遥远星球和外部空间拍摄的照片也是采用数字方法处理，去除干扰，获得有用的信息。经济数据、人口普查结果、股票市场价格都可以采用数字信号的形式获得。因为数字信号处理具有这么多优点，在用计算机对模拟信号进行处理之前也常把它们先转换成数字信号。

目前，对于实时分析系统，高速浮点运算和数字信号处理已经变得越来越重要。这些系统被广泛应用到生物医学数据处理、语音识别、数字音频和图像处理等各种领域。数据分析的重要性在于，无法从刚刚采集的数据立刻得到有用的信息，如下图所示。必须消除噪音干扰、纠正设备故障而破坏的数据，或者补偿环境影响，如温度和湿度等。

通过分析和处理数字信号，可以从噪声中分离出有用的信息，并用比原始数据更全面的表格显示这些信息。下图显示的是经过处理的数据曲线。

现在就简单的做一个数据记录仪。

数据记录器的应用包括数据采集、分析、储存以及今后的分析工作和对数据的调用。

每个数据记录器都有一些核心的特征。第一，工程师们需要将数据采集并记录到一个存储的位置；第二，工程师们在采集过程中和采集过程结束后都必须对数据进行观察；第三，工程师们需要通过数据来记录警报以及触发事件；第四，网络装置对于工程师来说应该是简单、明晰的；第五，对于数据实行不同类型的

安全防范应该是简单容易的。为能实现这5点要求，LabVIEW 的软件平台为快速而又容易地建立监测应用提供了一种特效的

工具—数据记录及监控模块。

三：本实验的设计思想

本实验采用的是DAQ板卡外接信号作为信号源，当程序运行起来后。1；进行信号类型的选择。2；用“操纵量旋钮”对信号波形的频率和幅值进行设定，而在这一过程中，为了要接受所需的信号，需要调节信号的“频率”、“幅值”两个量值。整个过程需通过波形图控件来显示产生的波形，以作参考。3；通过配备DAQ采集卡，采集信号并且输出,存储并回放。在该环节中输出会有一定时间的滞后，偶尔需要几秒的时间等待。

四：数据记录仪的设计原理

1.数据记录仪具有数据记录与回放功能。数据记录与回放时测试系统所必须的基本功能，采用文件的形式记录与回放数据满足大多数应用场合的需求，具有方便灵活成本低廉的特点。Labview支持多种数据格式的文件，用于测试数据的记录与回放。其选择数据记录与回放的文件格式一般包括文本文件、二进制文件、数据记录文件、波形文件测量文件、我采用了数据记录文件。数据记录文件也是二进制格式文件，它用来存储复杂的结构的数据最简单最快捷，而且很容易随机访问数据，但是只有labview 可以读取或处理这种文件格式。数据记录文件类似于数据库文件，因为它以记录序列的形式存放数据，一个记录中可以存储几

种不同类型的数据，但是各个数据的类型必需一致。向数据记录文件写数据时，每一个记录是一个簇。不仅可以在图形代码中访问数据记录文件，还可以在前面板上访问它。

⒉数据记录与回放的基本操作：Labview记录与回放数据包括三个基本操作：打开一个已经存在的文件或创建一个新文件；对文件进行读或写；关闭文件。Labview按记录由数据记录文件中索引数据，它自动为每个数据记录文件保存各个记录的数据量，这样简化了数据的读取，因为可以按原来的数据分块那一个记录文件读取出来，而不需要知道一个记录包含多少字节的数据。

⒊电压信号采集其平均值和峰-峰值。

五：设计思路

一个数据记录仪应用程序包括数据采集、数据分析、数据存储以及数据调用（用来分析和展示）。

本实验中通过一个while循环及一个case结构把“录制声音”及“声音播放”两大过程结合起来。通过控制两个布尔开关来选择进行哪个进程，控制停止键来控制while循环的停止。具体如图：

图一

枚举类型对于每个按钮都有一个元素。元素的顺序和按钮连线到buildarry的顺序相同。本例中1为录制声音，2为播放声音，0是对应没有按钮按下。

vatiant to date函数强制转换。其输出的类型为从上方介入的枚举类型。

把函数输出从零偏移转为一偏移。

图二、录制声音

通过声音采集将收集的声音存入指定路径的文件中（该文件的扩展名应为*.wap,默认的播放文件格式为wap，其余文件无法识别）这个问题还未解决。程序执行后，存入文件路径与路径一致。

图三、播放声音

设计本数据记录仪之初，是想将录制声音存放的文件路径与播放声音所在文件的路径一致，然后播放声音的波形图就是采集的声音。通过test.wap声音文件的波形图判定，可以播放声音波形。理论上是可以实现的。

通过滑杆和等待下一个整数毫秒来实现声音播放的调速。这个功能未能实现。

六：数据记录仪的设计步骤

1.启动LabVIEW8.6,进入程序运行界面，进入程序框图，击右键进行选择。

2.打开程序框图，在框图中的面板上单击鼠标右键弹出功能选板，在编程结构中选中While循环，拖动鼠标至一定的大小完成循环。

3.建立基本函数信号发生器，产生电压信号.

4.前面板的制作

前面板模拟数据记录仪的前面板 ,用于设置输入数值和观察输出量。由于虚拟面板直接面向用户 ,是虚拟控制软件的核心。设计这部分时 ,主要考虑界面美观、操作简洁 ,用户能通