【正文】 停止 并清楚任務(wù) 平頂山學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)說明書 計(jì)，下面就是程序框圖設(shè)計(jì)的基本過程： （ 1）創(chuàng)建虛擬通道：根據(jù)輸出的波形的類型設(shè)置物理通道的性質(zhì)、波形的一些基本參數(shù)。圖 是輸出基本波形的虛擬通道，圖 PWM 波的虛擬通道。 圖 基本波形虛擬通道 圖 PWM 波虛擬通道 （ 2）設(shè)置基本波形的緩沖區(qū)和采樣時(shí)鐘：緩沖區(qū)可以對(duì)信號(hào)的頻率、幅值、采樣值、波形類型等進(jìn)行設(shè)置，采樣時(shí)鐘設(shè)置 為模擬。本文設(shè)計(jì)中的 PWM 波是基于計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的，采樣時(shí)鐘 設(shè)置成計(jì)數(shù)器（隱式）。時(shí)鐘采樣方式均設(shè)置為連續(xù)采樣的方式。圖 是基 本 波形 信號(hào)的時(shí)鐘，圖 則是 PWM 波信號(hào) 的時(shí)鐘。 圖 基本波形信號(hào)時(shí)鐘 平頂山學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)說明書 圖 PWM 波信號(hào)時(shí)鐘 （ 3）基本 波形 信號(hào)發(fā)生器需要先設(shè)置模擬信號(hào)的通道數(shù)及采樣數(shù)，然后 再運(yùn)行； PWM 波則是在設(shè)置好波形參數(shù)和時(shí)鐘后 直接運(yùn)行。圖 運(yùn)行圖，圖 為 PWM 波運(yùn)行圖。 圖 基本信號(hào)波形運(yùn)行 圖 PWM 波運(yùn)行 （ 4）運(yùn)行后，需要不斷循環(huán)該程序， 在兩個(gè)程序后都添加循環(huán)程序，并可以根據(jù)用戶的需求隨時(shí)按下停止按鈕。在程序停止后，添上任務(wù)清除控件，若有錯(cuò)誤產(chǎn)生，則在最后加上 可以提示錯(cuò)誤的錯(cuò)誤對(duì)話框。具體程序如圖 所示。 平頂山學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)說明書 圖 循環(huán)及清除程序 基本波形信號(hào)發(fā)生器 系統(tǒng)采用的是 NI USB— 6211 數(shù)據(jù)采集卡，由于該卡支持 DAQ m x 驅(qū)動(dòng)程序，所以本設(shè)計(jì)是直接使用 DAQ m xData Acquisition 開發(fā)的。在這部分中，主要是采集參數(shù)的設(shè)置，其中包括物理通道的選擇，采樣模式、采樣率、每通道采樣數(shù)、每緩沖的循環(huán)次數(shù)的配置，采樣最大最小值、預(yù)設(shè)頻率、幅值、波形類型的設(shè)置。具體程序見圖 [10]。 圖 基本信號(hào)發(fā)生器程序 該程序運(yùn)行時(shí)的具 體步驟如下： （ 1）先創(chuàng)建一個(gè)模擬輸出的電壓任務(wù)； （ 2）以波形緩沖區(qū)的采樣速率為基礎(chǔ)來設(shè)定采樣時(shí)鐘速率，采樣模式設(shè)置為連續(xù)采樣模式； （ 3）給輸出緩沖區(qū)編寫波形； （ 4）開始運(yùn)行任務(wù)； （ 5）不斷循環(huán)，直到用戶按下停止按鈕，每 100 毫秒查核錯(cuò)誤，看任務(wù)是否完成； （ 6）調(diào)用清除任務(wù)來清除任務(wù)，若出現(xiàn)錯(cuò)誤，則使用彈出對(duì)話框顯示錯(cuò)誤或警告。 平頂山學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)說明書 在設(shè)計(jì)好程序之后，圖 是基本信號(hào)發(fā)生器程序所對(duì)應(yīng)的前面板，分別顯示了波形參數(shù)、采樣參數(shù)、物理通道參數(shù)和輸出波形等控件，可以很方便地進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)、 物理通道修改和觀察輸 出波形是否出現(xiàn)失真或噪聲 的現(xiàn)象 。 圖 基本信號(hào)發(fā)生器前面板 PWM 波信號(hào)發(fā)生器 脈寬調(diào)制 (PWM)信號(hào)可以使用計(jì)數(shù)器或數(shù)字 I/O 輸出等數(shù)字信號(hào)來產(chǎn)生， 也可以利用任意波形發(fā)生器或 RF信號(hào)發(fā)生器之類的模擬信號(hào)來產(chǎn)生。 NI 很多的多功能數(shù)據(jù)采集 (DAQ)設(shè)備都可以用來產(chǎn)生脈寬調(diào)制 (PWM)信號(hào)。該設(shè)計(jì)的 PWM 波是基于 NI USB6211 的計(jì)數(shù)器來設(shè)計(jì)的。圖 是 PWM 波信號(hào)發(fā)生程序。 圖 PWM 波信號(hào)發(fā)生程序 該程序運(yùn)行時(shí)的具體步驟如下： (1)先創(chuàng)建一個(gè)計(jì)數(shù)器的輸出通道 ，在一個(gè)頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生脈沖。如果脈沖空閑狀態(tài)設(shè)置為低信號(hào)，則生成的第一個(gè)轉(zhuǎn)換是從低電平到高電平； (2)使用 DAQ m x 的定時(shí)（隱式）來配置的脈沖產(chǎn)生的時(shí)間； (3)調(diào)用 Start，并開始產(chǎn)生脈沖序列； 平頂山學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)說明書 (4)不斷循環(huán)，直到用戶按下停止按鈕，每 100 毫秒查核錯(cuò)誤，看任務(wù)是否完成； (5)調(diào)用清除任務(wù)來清除任務(wù)，若有錯(cuò)誤出現(xiàn)，使用彈出對(duì)話框顯示錯(cuò)誤或警告。 該程序所對(duì)應(yīng)的前面板如圖 所示，顯示了 PWM 的基本參數(shù)，可以很方便地修改波形的計(jì)數(shù)器通道、頻率、占空比等波形輸出條件。 圖 PWM 波信 號(hào)發(fā)生前面板 硬件調(diào)試和程序的實(shí)現(xiàn) 硬件連接調(diào)試 在分別完成基本 波形 信號(hào)發(fā)生器和 PWM 波信號(hào)發(fā)生器的前面板和程序框圖后 ，需要與硬件連接，設(shè)置物理通道，然后運(yùn)行，看是否可以輸出符合設(shè)計(jì) 要求的波形。 連接數(shù)據(jù)采集卡 NI USB6211 到電腦上，在系統(tǒng)提示可以使用后，打開LABVIEW 程序，按照實(shí)驗(yàn)要求選擇合適的物理通道和合適的波形參數(shù)，開始運(yùn)行，并用示波器采集信號(hào)，觀察是否有信號(hào)被采集到。 若 在數(shù)字示波器采集到正確的波形后，說明該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是正確的。 整體程序的具體實(shí)現(xiàn) 在設(shè)計(jì)完兩 部分程序后，由于兩個(gè)程序中所涉及的物理通道不同，因此需要用條件結(jié)構(gòu)將以上兩個(gè)程序組合在同一個(gè)程序框圖中，通過條件語句的真假轉(zhuǎn)換按鈕來分別運(yùn)行兩個(gè)程序，并且可以更方便地進(jìn)行程序的修改。 用 LABVIEW 開發(fā)平臺(tái)來進(jìn)行前面板的設(shè)計(jì)，波形圖不僅非常清楚而且實(shí)時(shí)的顯示虛擬信號(hào)發(fā)生器所產(chǎn)生的波形信號(hào)，所以將以上兩個(gè)程序的前面板組合在一起，并填充上顏色，使其更接近一個(gè)真實(shí)的多功能信號(hào)發(fā)生器的操作面板。圖 的前面板就是由兩個(gè)程序的前面板所組合成的 [11]。 平頂山學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)說明書 圖 總程序前面板 平頂山學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)說明書 結(jié)論 本設(shè)計(jì)在研究虛擬儀器技術(shù)、 DAQ 應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)上 ， 使用虛擬儀器技術(shù)實(shí)現(xiàn)了 多功能信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 。前面板應(yīng)提供良好的人機(jī)交互 界面， 可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室里幾種常見的 波形 信號(hào)。 對(duì) 程序的編寫 、 硬件的了解也是 設(shè)計(jì)者 必需要做的工作 ， 特別是對(duì) USB6211采集卡的了解， 其中包括采集率，采集通道，采樣方式 等 ，然后根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的 參數(shù)。 與現(xiàn)有的信號(hào)發(fā)生器相比，該多功能信號(hào)發(fā)生器不僅在輸出波形的種類有所增加，而且調(diào)節(jié)的范圍也增加了。 通過本設(shè)計(jì) ， 深刻 地 認(rèn)識(shí)到了虛擬儀器技術(shù)是 當(dāng)代 儀器發(fā)展的重要發(fā)展方向 。虛擬儀器 也 以嶄新的模式和強(qiáng)大的功能深入人心 ， 伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展虛擬儀器必將拓展到各個(gè)領(lǐng)域 ， 引起儀器的深層次變革。 平頂山學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)說明書 致謝 本課 題在選題及設(shè)計(jì)過程中得到王凱老師的悉心指導(dǎo)。王 老師多次詢問設(shè)計(jì)進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓設(shè)計(jì)思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。 王 老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn) 求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時(shí)四 載，卻給以終生受益無窮之道。對(duì) 王 老師的感激之情是無法用言語表達(dá)的。還有我身邊的同學(xué)們，在我的設(shè)計(jì)中給了我很大的 鼓勵(lì)支持與幫助。再次感謝老師和同學(xué)們。 平頂山學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)說明書 參考文獻(xiàn) [1] 張健，韓薪莘，房曉溪，程學(xué)慶 .LABVIEW 圖形化編程與實(shí)例應(yīng)用 .北京：中國鐵道出版社， 2021： 159— 160 . [2] 周大鵬，常峰，何光普 .基于虛擬儀器的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) [J].樂山師范學(xué)院學(xué)報(bào)， 2021， 24（ 5）： 3435. [3] 楊樂平，李海濤． LABVIEW 程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [M]．電子工業(yè)出版社， 2021， 7：14． [4] 雷振山． LABVIEW 7 Express 實(shí)用技術(shù)教程 [M]．中國鐵道出版社 ， 2021：254265． [5] 侯國屏，王坤，葉齊鑫． LABVIEW 編程與虛擬儀器設(shè)計(jì) [M]．清華大學(xué)出版社， 2021： 407415 [6] 于潔，鐘佩思．信號(hào)發(fā)生器在虛擬儀器界面中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J]．山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)， 2021， 19（ 2）： 106110． [7] 范福玲，韓建勛．基于 LABVIEW 的虛擬信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) [J]．中原工學(xué)院學(xué)報(bào)， 2021， 17（ 4）： 2628． [8] 李廣才，聶東．一種新型多功能虛擬信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) [J]．肇慶學(xué)院學(xué)報(bào)，2021， 29（ 2）： 2528． [9] 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]．儀器儀表用戶， 2021， 14（ 5）： 3132． [10] 曹濱 ． 基于 LABVIEW 的虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與研究 [碩士學(xué)位論文 ]． 長(zhǎng)沙：長(zhǎng)沙理工 大學(xué) ， 2021． [11]謝啟，溫曉行，高琴妹 ． LABVIEW 軟件中菜單形式的用戶界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]． 微計(jì)算機(jī)信息 ， 2021， 21（ 9）： 88~90．