基于labview的虛擬信號發(fā)生器的設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-15 14:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 便捷途徑。使用它進(jìn)行原理研究、設(shè)計、測試并實現(xiàn)儀器系統(tǒng)時，可以大大提高工作效率。LabVIEW ，簡化了測試測量應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)程，其靈活的交互式VI易與各種范圍的I/O信號連接，用戶甚至只需點擊鼠標(biāo)配置應(yīng)用系統(tǒng)，即可完成搭建工作并開始運行。通過簡單地修改Express VI的配置，可以快速反復(fù)地修改應(yīng)用程序以適應(yīng)新的測試測量需求。LabView軟件是美國NI公司研制的具有革命性的虛擬儀器開發(fā)環(huán)境,主要應(yīng)用于儀器控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示等領(lǐng)域,適用于多種不同的操作系統(tǒng)平臺。與傳統(tǒng)程序語言不同,LabView采用強(qiáng)大的圖形化語言編程,面向測試工程師而非專業(yè)程序員,編程非常方便,人機(jī)交互界面直觀友好,具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)可視化分析和儀器控制能力等特點[1]。“軟件就是儀器”反映了虛擬儀器技術(shù)的本質(zhì)特征。聲卡作為數(shù)據(jù)采集卡,其A/D轉(zhuǎn)換功能已經(jīng)成熟,而且計算機(jī)無需添加額外配件便能完成采集功能,具有價格低廉、采樣精度高,與LabView軟件結(jié)合編程簡單的優(yōu)點,可以構(gòu)成一個較高采樣精度、中等采樣頻率、靈活性好的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)?；谝陨?本文設(shè)計了種基于LabView的聲卡數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、信號分析及信號發(fā)生等功能,在工程測量與實驗室應(yīng)用中具有廣闊的前景。 LabIEW軟件的特點LabIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境，類似于BASIC開發(fā)環(huán)境；但LabIEW與其它計算機(jī)語言相比，有一個特別重要的不同點：其它計算機(jī)語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼行；而LabIEW使用圖形化編程語言G編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。像C或BASIC一樣，LabIEW也是通用的編程系統(tǒng)，有一個可完成任何編程任務(wù)的龐大的函數(shù)庫。LabIEW的函數(shù)庫包括數(shù)據(jù)采集、GPIB、串口控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲等。LabIEW也有傳統(tǒng)的程序調(diào)試工具，如設(shè)置斷點、以動畫方式顯示數(shù)據(jù)及其通過程序（子I）的結(jié)果、單步執(zhí)行等，便于程序的調(diào)試。LabIEW易學(xué)易用，特別適合硬件工程師、實驗室技術(shù)人員、生產(chǎn)線工藝技術(shù)人員的學(xué)習(xí)和使用，可在很短的時間內(nèi)掌握并應(yīng)用到實踐中去。LabIEW在包括航空、航天、通信、汽車、半導(dǎo)體和生物醫(yī)學(xué)等世界范圍的眾多領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，從簡單的儀器控制、數(shù)據(jù)采集到尖端的測試和工業(yè)自動化，從大學(xué)實驗室到工廠，從探索研究到技術(shù)集成，都可以發(fā)現(xiàn)應(yīng)用LabIEW的成果和開發(fā)產(chǎn)品。①. 具有圖形化的編程方式，設(shè)計者無需寫任何文本格式的代碼，是真正的工程師的語言。②.提高豐富的數(shù)據(jù)采集、分析及存儲的庫函數(shù)。③.提高傳統(tǒng)的程序調(diào)試手段，如設(shè)置斷點、單步運行，同時提供獨具特色的執(zhí)行工具，使程序動畫式運行，利用設(shè)計者觀察到程序運行的細(xì)節(jié)，使程序的調(diào)試和開發(fā)更為便捷。④.32位的編譯器生成32位的編譯程序，保證用戶數(shù)據(jù)采集、測試和測量方案的高速運行。⑤.囊括了PCI，GPIB，PXI，XI，RS232/485，USB等各種儀器通信總線標(biāo)準(zhǔn)的所有功能函數(shù)，使得不懂的總線標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)者也能夠驅(qū)動不同總線標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)備與儀器。⑥.提供大量與外部代碼或軟件運行鏈接的機(jī)制，如DLL，DDE，ActieX等。⑦.具有強(qiáng)大的Internet功能，支持常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，方便網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程測控儀器的開發(fā)。2．3虛擬儀器軟件平臺——LabVIEW講到虛擬儀器,不能不提革命先鋒美國國家儀器公司(National Instruments,以下簡稱NI),NI提出“軟件就是儀器”的口號,徹底打破了傳統(tǒng)儀器由廠家定義,用戶無法改變的模式,該公司已研究及制作數(shù)以百計的綜合軟件與硬件產(chǎn)品,在配合標(biāo)準(zhǔn)電腦使用時,即可取代傳統(tǒng)儀器(或與之連接通訊),及監(jiān)控工序流程。NI目前正致力于發(fā)揚新的解決方案,協(xié)助工程師、科學(xué)家以更快、更好、更低于預(yù)算達(dá)到他們的目標(biāo)。這里提出介紹的都是NI研制的虛擬儀器產(chǎn)品,讓各位深入認(rèn)識其優(yōu)點。軟件是虛擬儀器系統(tǒng)的關(guān)鍵。所以,提高軟件編程效率也就成了一個非?，F(xiàn)實的問題。根據(jù)微軟件及其他電腦應(yīng)用軟件工業(yè)家的觀點,在當(dāng)今這個信息時代,提高軟件編程效率的關(guān)鍵是采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù),但是,僅有面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)還是不夠的,因為不可能讓所有人都去學(xué)習(xí)復(fù)雜的C/C++語言,同時成為行業(yè)專家和編程專家。為此,在這里特地為你推薦兩種虛擬儀器的開發(fā)平臺Lab IEW和Lab IEW RT,這兩種編程語言以簡單直觀的編程方式,配合眾多的設(shè)備駁動程序,把復(fù)雜、煩瑣、費時、難學(xué)的語言編程簡化成用功能方框圖、或?qū)嶓w圖形,通過簡單的連線方式,這樣便完成程式設(shè)計。并設(shè)有自動除錯及測試功能,令程式開發(fā)時間大為縮短。第3章 虛擬信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)與組成3．1虛擬函數(shù)信號發(fā)生器的前面板本虛擬信號發(fā)生器主要由一塊PCI總線的多功能數(shù)據(jù)采集卡和相應(yīng)的軟件組成。將它們安裝在一臺運行Windowsxp的PC機(jī)上。即構(gòu)成一臺功能強(qiáng)大的函數(shù)信號發(fā)生器。本虛擬信號發(fā)生器的設(shè)計參考了SG 1645功率函數(shù)信號發(fā)生器。本函數(shù)信號發(fā)生器的前面板主要由以下幾個部分構(gòu)成：儀器控制按鈕，輸出頻率控制窗口(包括頻率顯示單位)，頻率倍成控制，波形選擇，頻率微調(diào)按鈕，直流偏置，方波占空比節(jié)，輸出波形幅度控制按鈕。頻率微調(diào)范圍：O．1—1 Hz；直流偏置：一10—10V；方波占空比：0—100％；輸出波形幅度：0—10V。此外還增加了許多修飾性的元件如面板上的壓控輸入、記數(shù)輸入、同步輸出、電壓輸出等。使用這些修飾性的元件的目的是為了增加儀器的美觀性，并盡量
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