基于labview和聲卡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 論 文 完 成 時(shí) 間 杭州師范大學(xué)錢江學(xué)院教學(xué)部 制 基于 LabVIEW 和聲卡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電子信息工程 電子 061 顏軍 指導(dǎo)老師：王玉槐 摘要： 在數(shù)據(jù)分析和處理非常強(qiáng)大的工程軟件 LabVIEW開發(fā)環(huán)境下，使用普通的計(jì)算機(jī)聲卡來代替昂貴的數(shù)據(jù)采集卡作為數(shù)據(jù)采集的硬件設(shè)備，設(shè)計(jì)了一個(gè)能夠完成普通測(cè)量和實(shí)驗(yàn)室教學(xué)研究的聲卡數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。 基于 LabVIEW 和聲卡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電子信息工程 電子 061 顏軍 指導(dǎo)老師：王玉槐 緒論 引言 數(shù)據(jù)采集是信號(hào)分析與處理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在許多工業(yè)控制與生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)控中，都需要對(duì)各種物理量進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和分析?；谝?上，利用 LabVIEW最新的技術(shù)和內(nèi)置庫函數(shù)及計(jì)算機(jī)自帶的聲卡我們可以開發(fā)出一款廉價(jià)、功能強(qiáng)大更易于操作的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 國(guó)內(nèi)虛擬儀器研究的起步較晚，最早的研究也是從引進(jìn)消化 NI的產(chǎn)品開始。目前，虛擬實(shí)驗(yàn)室已成功地應(yīng)用于許多大型實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)研究和高等學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。 基于計(jì)算機(jī)聲卡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還具有以下很多特點(diǎn)。 虛 擬儀器及 LabVIEW簡(jiǎn)介和應(yīng)用 擬儀器的歷史 虛擬儀器是 20世紀(jì) 80年代興起的一項(xiàng)新技術(shù)，是現(xiàn)代儀器儀表發(fā)展的重要方向。從日本的 Honda汽車測(cè)試、澳洲的心臟起搏器設(shè)計(jì) /驗(yàn)證到英國(guó)電信電話線路性能測(cè)試，全球數(shù)以萬計(jì)的工程師和科學(xué)家都在使用虛擬儀器技術(shù)來達(dá)到他們共同的目的 —— 更高的性價(jià)比和更快的開發(fā)周期。 基 于聲卡的虛擬儀器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 程序設(shè)計(jì)是不是需要有點(diǎn)流程圖？功能分析及說明？還有，寫論文最好不要用口頭敘述事情的語言，最好采用論文的嚴(yán)格科學(xué)語言。在連續(xù)采集模式下，可根據(jù)需要反復(fù)調(diào)用“讀取聲音輸入”。分辨率通常是 16比特和 8比特。 LabVIEW的每一個(gè)圖表代表著一個(gè)程序，它可以調(diào)用其他的 VI，也可以被其它的 VI所調(diào)用（這是這個(gè)程序就變成了一個(gè)子 VI）。在對(duì)圖進(jìn)行功能分析前，我們可以查看附件中的內(nèi)容，先來了解一下在整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中 中，我們所涉及到的一些強(qiáng)大的 LabVIEW 函數(shù)。為此，我在程序中使用了 LabVIEW 的一個(gè)結(jié)構(gòu)來解決這個(gè)問題。操作人員可以在已采集到的音頻信號(hào)數(shù)據(jù)中通過讀取波形按鈕挑選自己想要分析處理的相關(guān)信號(hào)，并把挑選的信號(hào)重新顯示在歷史數(shù)據(jù)波形的顯示器當(dāng)中，用于觀察。從而得到更容易觀察的，更有規(guī)律性的頻譜波形。最終完成了對(duì)所存數(shù)據(jù)的查閱。就是這么簡(jiǎn)單。通過實(shí)驗(yàn)， 我們可以證明 ，整個(gè)系統(tǒng)具有性價(jià)比高，通用性強(qiáng)，界面友好，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方便等眾多的特點(diǎn)。 附錄 本設(shè)計(jì)所調(diào)用的 LabVIEW 內(nèi)置子 VI： While循環(huán) 定時(shí)系統(tǒng) 綁定簇（類似于之前 C語言中的結(jié)構(gòu)體變量） 全局變量 文件對(duì)話框（通過這個(gè)內(nèi)置函數(shù)，可以將采集到的數(shù)據(jù)以一定的格式保存到自己的計(jì)算機(jī)中，方便以后的數(shù)據(jù)處理的調(diào)用） 寫入并打開聲音文件（它具有寫入和讀取的雙重作用） 關(guān)閉聲音文件 配置聲音輸入（ 配置一個(gè)聲音輸入設(shè)備，采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到緩存。使用 聲音輸入清零 VI，清除緩存中的數(shù)據(jù)。例如，對(duì)環(huán)境噪聲進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采集語音信號(hào)并進(jìn)行分析和處理來實(shí)現(xiàn)語音識(shí)別，還可以實(shí)現(xiàn)示波器、信號(hào)發(fā)生器及萬用表等設(shè)備在音頻信號(hào)范圍內(nèi)的基本功能，其應(yīng)用前景較為廣闊。通過這個(gè)強(qiáng)大的內(nèi)置函數(shù)，使我們的工作量大大的減輕了，它把所有復(fù)雜的運(yùn)算都集中在了一起，在最大程度的減少了連線和轉(zhuǎn)化過程。對(duì)信號(hào)的頻域分析一向以來都不是一件輕松地事。以至于可以更好的了解采集到的信息中所帶有的含義。 圖 信號(hào)分析系統(tǒng)子 VI 用戶界面 2 而圖 。當(dāng)沒有按下保存按鈕前（ Case 的分支顯示為“假”），采集到的數(shù)據(jù)將會(huì)不斷地被保存在內(nèi)存當(dāng)中，直到按下保存按鈕（ Case 的分支顯示為“真”），寫入聲音文件VI 就會(huì)把剛采集到的數(shù)據(jù)全部保存到硬盤里。使用它們可以更好的縮短程序的開發(fā)周期，提高效率。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)子 VI 圖 4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)子 VI用戶前面板 數(shù)據(jù)采集在整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中有著舉足輕重的作用。） 圖 2 聲卡配置子 VI圖形代碼框圖 LabVIEW的框圖就像我們平時(shí)使用的程序代碼。通常為 44100 S/s、 22050 S/s、 11025 S/s。在圖 1中，我們可以明確的看出聲音配置子 VI 將要實(shí)現(xiàn)的功能。而聲卡的基本工作流程則可以表現(xiàn)為以下幾個(gè)步 驟：首先，通過麥克風(fēng)或線路輸入 (Line In)獲取的音頻信號(hào)通過 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1