基于labview的信號(hào)發(fā)生器的畢業(yè)設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-01-19 08:43本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】更重要的是，對(duì)于傳統(tǒng)的信號(hào)發(fā)生器，其功能一旦確定便不能更改，用。虛擬儀器是將儀器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、總線技術(shù)和軟件技術(shù)緊密的融合在。的框架，形成的一種新的儀器模式。究，在很大程度上解決了傳統(tǒng)信號(hào)發(fā)生器的諸多弊端。本文主要研究虛擬儀器在。本虛擬儀器可完成輸出多種信號(hào)波形的同時(shí)產(chǎn)生。與輸出，信號(hào)輸出頻率、幅度等參數(shù)實(shí)時(shí)可調(diào)。等設(shè)備方便的互聯(lián)。
【正文】 里的群相當(dāng)于 C 語(yǔ)言中的結(jié)構(gòu)。 比較子模板：包括各種比較運(yùn)算函數(shù)，如大于、小于、等于。 時(shí)間和對(duì)話框子模板：包括對(duì)話框窗口、時(shí)間和出錯(cuò)處理函數(shù)等。 文件輸入 /輸出子模板：包括處理文件輸入 /輸出的程序和函數(shù)。 儀器控制子模板：包括 GPIB(48 )、串行、 VXI 儀器控制的程序和函數(shù)， 以及 VISA 的操作功能函數(shù)。 儀器驅(qū)動(dòng)程序庫(kù)：用于裝入各種儀器驅(qū)動(dòng)程序。 數(shù)據(jù)采集子模板：包括數(shù)據(jù)采集硬件的驅(qū)動(dòng)程序，以及信號(hào)調(diào)理所需的各種功能模塊。 信號(hào)處理子模板：包括信號(hào)發(fā)生、時(shí)域及頻域分析功能模塊。 數(shù)學(xué)模型子模塊：包括統(tǒng)計(jì)、曲線擬合、公式框節(jié)點(diǎn)等功能模塊，以及數(shù)值微分、積分等數(shù)值計(jì)算工具模塊。 圖形與聲音子模塊：包括 3D、 OpenGL、聲音播放等功能模 塊。 通訊子模板 :包括 TCP、 DDE、 ActiveX 和 OLE 等功能的處理模塊。 應(yīng)用程序控制子模塊 :包括動(dòng)態(tài)調(diào)用 VI、標(biāo)準(zhǔn)可執(zhí)行程序的功能函數(shù)。 底層接口子模塊：包括調(diào)用動(dòng)態(tài)連接庫(kù)和 CIN 節(jié)點(diǎn)等功能的處理模塊。 文檔生成子模板。 1 示教課程子模板：包括 LabVIEW 示教程序。 用戶自定義的子 VI 模板。 “選擇? VI 子程序”子模板：包括一個(gè)對(duì)話框，可以選擇一個(gè) VI 程序作為子程序（ SUB VI）插入當(dāng)前程序中。 其它幾個(gè)子模板是 LabVIEW 的附加 Toolkit 安裝上去的。在 LabVIEW 完全版中不包括這些子模板。編制軟件時(shí)通過(guò)對(duì)控制和功能模塊中子模塊的靈活調(diào)用，選取相應(yīng)的功能子模塊，分別置于前后面板內(nèi)，使用連線工具即可完成虛擬儀器設(shè)計(jì)。 4 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案和各部分方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) 多種信號(hào)發(fā)生器的總流程如下圖 31 所示，使用時(shí)先 運(yùn)行程序，然后設(shè)置數(shù)據(jù)采集卡以及通過(guò)波形選擇開關(guān)選擇波形，并設(shè)定其幅度、頻率、相位、占空比(方波 )，波形信號(hào)就可在顯示屏上顯示并通過(guò)數(shù)據(jù)采集 卡輸出波形 。程序運(yùn)行過(guò)程中，可通過(guò)面板上的控件隨時(shí)改變波形的參數(shù)（幅度、頻率、相位、占空比），關(guān)閉電源 ，程序停止運(yùn)行 。系統(tǒng)框圖如圖 41 所示。 圖 41 系統(tǒng)框圖 創(chuàng) 建 任 務(wù) 并配 置 通 道生 成 初 始 信號(hào) 模 板寫 入 輸 出 緩 存開 始 模 擬 輸 入繼 續(xù) 生 成 信 號(hào) 模 板寫 入 輸 出 緩 存停 止 并 清 除 任 務(wù)信 號(hào) 參 數(shù) 1 各部分 方案設(shè)計(jì) 波形 按鍵選擇的 設(shè)計(jì) （ 1）波形選擇 波形選擇是通過(guò)布爾控制選擇器的輸出值再對(duì)所有的選擇器的輸出進(jìn)行累加得出最后的結(jié)果進(jìn)入 Case條件結(jié)構(gòu)。例如要輸出正弦波：正弦波的布爾亮輸出 1；其他都輸出 0；累加以后還是 1；通過(guò)這個(gè)“ 1”進(jìn)入 Case 條件結(jié)構(gòu)進(jìn)行判斷。程序框圖如圖 42 所示。 （ 2） Case 條件結(jié)構(gòu) 在 Labview 程序框圖的編程里面選擇結(jié)構(gòu)中的條件結(jié)構(gòu)。在各個(gè)分支 中設(shè)置選擇各種波形以及各種波形的參數(shù)、控件設(shè)置。以方波為例：設(shè)置方波的偏移量、頻率、幅度、初相位、占空比、采樣信息等控件。程序框圖如圖 43 所示。 圖 42 波形選擇 圖 43 Case 條件結(jié)構(gòu) 通道選擇方案設(shè)計(jì) 通道的選擇通過(guò)兩個(gè)開關(guān)控制選擇結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)波形的。 如圖 44 所示。 1 圖 44 通道選擇按設(shè)計(jì) 波形設(shè)計(jì)方案 基本波形設(shè)計(jì)方案 基本波形示通過(guò)按鍵來(lái)控制調(diào)用那種函數(shù)進(jìn)而產(chǎn)生波形進(jìn)行顯示。其原理圖如 圖 45 所示。 這塊以方波介紹，其他三種波形與方波一樣。 圖 45 基本波形設(shè)計(jì)圖 任意波形函數(shù) 任意波形是通過(guò) 公式波形來(lái)產(chǎn)生的。如圖 46 和 47 所示。 1 圖 46 公式波形后面板 圖 46 公式波形仿真前面板 主要部件的介紹 1. 選擇函數(shù) 依據(jù) s 的值，返回連線至 t 輸入或 f 輸入的值。 s 為 TRUE 時(shí)，函數(shù)返回連線至 t的值。 s為 FALSE 時(shí)，函數(shù)返回連線至 f 的值。連線板可顯示該多態(tài)函數(shù)的默認(rèn)數(shù)據(jù)類型。 2. 正弦 波形 VI 1 生成含有正弦波的波形 。 正弦波形詳細(xì)信息 ： 如 Y 序列表示正弦波，則該 VI 依據(jù)下列等式生成波形。 y[i] = amp sin(phase[i])， i = 0, 1, 2, …, n – 1， amp = 幅值 ， n = 采樣數(shù) (s)，相位 [i]為： 初始相位 + 頻率 i/Fs 3. 方波波形 VI 生成含有方波的波形。 ，（ duty) pmod pmod = p modulo ， duty = 占空比 (%)，相位 [i]為： 初始相位 + 頻率 i/Fs 三角波 VI 生成含有三角波的波形。 三角波形詳細(xì)信息 如 Y 序列表示三角波，則該 VI 依據(jù)下列等式生成波形。 1 y[i] = amp tri(phase[i])， i = 0, 1, 2, …, n – 1， amp = 幅值 ， n = 采樣數(shù) (s)， tri[p]為： 2 pmod/， 0 pmod 或 2 (1 – pmod/)， pmod 或 2 (pmod/ – )， pmod pmod = p modulo ，相位 [i]為： 初始相位 + 頻率 i/Fs 鋸齒波形詳細(xì)信息 如 Y 序列鋸表示齒波，則該 VI 依據(jù)下列等式生成波形。 y[i] = amp 鋸齒波形（相位 [i]）， i = 0, 1, 2, …, n – 1， amp = 幅值 ， n = 采樣數(shù) (s)，鋸齒波形（相位 [i]）為： pmod/， 0 pmod 公式波形 VI 通過(guò)公式字符串指定要使用的時(shí)間函數(shù)，創(chuàng)建輸出波形。 5 測(cè)試檢測(cè) 測(cè)試是在畫好圖以后進(jìn)行仿真和檢測(cè) 各項(xiàng)要求能滿足要求。 1 結(jié) 束 語(yǔ) 本文采用了目前比較流行的美國(guó)國(guó)家儀器公司的 LabVIEW 作為該系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺(tái)，對(duì)虛擬儀器和 LabVIEW 軟件進(jìn)行了介紹 ,并詳細(xì)地介紹一種基于LabVIEW 環(huán)境下自行開發(fā)的虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。虛擬儀器設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)的核心是軟件的開發(fā)。該儀器不但界面友好 ,而且功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)便。經(jīng)過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)表明 ,它能夠產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)室常用的正弦波、三角波、方波、鋸齒波信號(hào) ,而且還可以產(chǎn)生白噪聲及多頻波 ,并能通過(guò)輸入公式 ,產(chǎn)生測(cè)試領(lǐng)域的非周期特殊信號(hào)。本文采用模塊化設(shè)計(jì)方法，詳細(xì)描述了軟件開發(fā)的全過(guò)程，分析并解決了設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，并給出了已實(shí)現(xiàn)的虛擬正弦波仿真信號(hào)發(fā)生器、自相關(guān)函數(shù)演示儀、虛擬正弦波頻譜分析儀、虛擬積分器和微分器的虛擬儀器程序的原理、前面板圖和程序流程圖。由這 些儀器組成的系統(tǒng)，可用于電路基礎(chǔ)、電子技術(shù)基礎(chǔ)、信號(hào)與系統(tǒng)、自動(dòng)控制理論等專業(yè)基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué) 1 文 獻(xiàn) [1]胡仁喜等編著 . 虛擬儀器實(shí)例指導(dǎo)教程 . 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,. [2]張凱等編著 . LabVIEW 虛擬儀器工程設(shè)計(jì)與開發(fā) . 北京 :國(guó)防工業(yè)出版社 ,. [3]張毅等編著 . 虛擬儀器技術(shù)分析與應(yīng)用 . 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,. [4]余成波 ,馮麗輝等編著 . 虛擬儀器技術(shù)與設(shè)計(jì) . 重慶 :重慶大學(xué)出版社 ,. [5]劉全心 ,南建平 . 基于 LabVIEW 的虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) [J]. 2021 年 5月第 31 期 . [6]National Instruments. Using LabVIEW to Create Multithreaded VIs [M]. Texas: National Instruments, 2021. [7] 張雄偉 ,陳亮 ,楊吉斌 . 現(xiàn)代語(yǔ)音處理技術(shù)及其應(yīng)用 [M ]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , 2021. [8]劉君華。虛擬儀器圖形化編程語(yǔ)言 LabVIEW 教程。西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2021 [9]楊樂(lè)平。 LabVIEW 高級(jí)程序設(shè)計(jì)．北京： 清華大學(xué)出版社， 2021 [10]武嘉澍 。 LabVIEW 圖形編程 ．北京： 北京大學(xué)出版社 ， 2021 [12]周求湛。虛擬儀器與 LabVIEW 7 Express 程序設(shè)計(jì)。北京： 北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 1 附錄 附錄一 前面板 1 附錄二
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