基于labview的虛擬信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)(畢設(shè)-資料下載頁
2024-11-12 15:28本頁面
【導(dǎo)讀】熟悉LabVIEW軟件的基本操作及其文件的基本構(gòu)成；運(yùn)用LabVIEW設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單易用的虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。意信號(hào)波形的信號(hào)發(fā)生。操作人員可以根據(jù)需要,改變波形的頻率、幅值、相位、偏移量等參數(shù)，并可保存波形的分析參數(shù)到指定文件。本論文首先簡(jiǎn)介了虛擬函。計(jì)步驟，提供了虛擬發(fā)生器的前面板。本儀器系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，設(shè)計(jì)靈活，具有
【正文】 生器程序框圖的設(shè)計(jì) 在此設(shè)計(jì)中，儀器的啟動(dòng)和停止運(yùn)行采樣了 While 循環(huán)，對(duì)應(yīng)了傳統(tǒng)函數(shù)發(fā)生器的電源開關(guān)。只有用戶按下停止運(yùn)行開關(guān)，即傳遞給條件端口的布爾值為FALSE 時(shí)，才停止執(zhí)行方框圖內(nèi)的程序。 在程序框圖設(shè)計(jì)中，還使用了兩個(gè)嵌套的條件結(jié)構(gòu)， 條件結(jié)構(gòu)至少包含兩個(gè)以上的子框圖。 外層的條件結(jié)構(gòu)用于選擇產(chǎn)生常用信號(hào)波形還是任意信號(hào)波形，共有兩個(gè)分支。當(dāng)選擇常用信號(hào)波形時(shí)，其條件框圖內(nèi)會(huì)有第二個(gè)條件結(jié)構(gòu)，用于選擇常用信號(hào)類型。此條件結(jié)構(gòu)包含四個(gè)子框圖。在條件語句中，每一個(gè)數(shù)字（ 0,1,2,3）代表一種波形， 和前面板的控件的多種狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，執(zhí)行條件結(jié)構(gòu)時(shí)，只會(huì)執(zhí)行其中一種子 VI。 條件語句的制作，只需將四個(gè)圖標(biāo)中的一個(gè)，如正弦波發(fā)生程序，用條件框起來，然后在上面的空白處填上相應(yīng)的數(shù)字，如 0，然后單擊箭頭，可以進(jìn)行設(shè)置第二個(gè)圖表，如果要添加一個(gè)條件框圖的話，則可以單擊鼠標(biāo)右鍵，直接添加即可。 方波的設(shè)置比其他三種波形的參數(shù)設(shè)置多處一項(xiàng)占空比。 程序框圖中外層條件結(jié)構(gòu)的兩個(gè)子框圖（ 0,1）如圖 35,36 所示。 圖形工具選板 X 滾動(dòng)條 圖例 標(biāo)尺圖例 游標(biāo)圖例 基于 LabVIEW的虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 17 圖 35 信號(hào)發(fā)生器程序框圖 1 程序框圖的設(shè)計(jì)步驟如下： （ 1）打開函數(shù)選板（以下操作所 需結(jié)構(gòu)， VI 均在函數(shù)選板中選擇），選擇 編程》結(jié)構(gòu)》 While 循環(huán)，在流程圖中插入一個(gè)大小適當(dāng)?shù)?While 循環(huán)框圖。 （ 2）選擇 編程》結(jié)構(gòu)》條件結(jié)構(gòu)，在 While 循環(huán)框圖內(nèi)插入一個(gè)條件結(jié)構(gòu)，此時(shí)條件結(jié)構(gòu)默認(rèn)有兩個(gè)分支子框圖（“真”和“假”），將子框圖名稱改為“ 0”和“ 1”，以便與系統(tǒng)下拉列表輸入控件“功能選擇”進(jìn)行匹配。然后將“信號(hào)類型”控件與條件結(jié)構(gòu)框圖邊上的問號(hào)相連，此時(shí)，在前面板中，當(dāng)選擇“功能選擇”中的“常用信號(hào)”（值為“ 0”）和“任意波形信號(hào)”（值為“ 1”）時(shí)，程序框圖中的條件結(jié)構(gòu)分別對(duì)應(yīng) 執(zhí)行子框圖 0 和子框圖 1，這樣就完成了第一層輸入與執(zhí)行的匹配（參考圖 35）。 （ 3）當(dāng)（ 2）中的外層條件結(jié)構(gòu)顯示為子框圖 0 時(shí)，表明此時(shí)要生成常用信號(hào)。故在子框圖 0 中需插入內(nèi)層條件結(jié)構(gòu)，將“信號(hào)類型”連接至內(nèi)層條件結(jié)構(gòu)框圖邊上的問號(hào)，以此執(zhí)行不同的子框圖來生成不同的常用信號(hào)波形，如正弦波， 基于 LabVIEW的虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 18 圖 36 信號(hào)發(fā)生器程序框圖 2 方波，三角波和鋸齒波。添加子框圖至四個(gè) ，分別將子框圖代號(hào)改為“ 0”，“ 1”，“ 2”，“ 3”。這樣就完成了第二層的條件結(jié)構(gòu)匹配（參考圖 35）。 （ 4）選擇 程序》波形》模擬波形》波形生成》正弦波形，放在內(nèi)層條件結(jié)構(gòu)框圖的子框圖 0 中，參照?qǐng)D 35，將個(gè)正弦波形生成器與各參數(shù)控件（ 5 個(gè)）和波形圖連接。 （ 5）點(diǎn)擊內(nèi)層條件結(jié)構(gòu)子框圖 0 上邊框正中央的右鍵，進(jìn)入到子框圖 1（或 3）的設(shè)計(jì)窗口，接著就按照步驟（ 4）進(jìn)行設(shè)計(jì)，不同的是在子框圖 3 中分別選擇 方波波形、三角波形、鋸齒波形。 注：由于“占空比”輸入控件只有方波能用到，故可將此 控件置于子框圖中。而不像其余參數(shù)輸入控件，必須置于外層條件結(jié)構(gòu)框圖之外，以備不同的子框圖公用。 （ 6）進(jìn)入到外層條件結(jié)構(gòu)框圖的子框圖 1，參照?qǐng)D 36 連線，相比之前的子框圖設(shè)計(jì)，多了一個(gè)“任意波形公式”輸入控件。 （ 7）在循環(huán)框圖內(nèi)，外層條件結(jié)構(gòu)框圖外，插入 編程》定時(shí)》等待下一個(gè)整數(shù)倍毫秒 以及 編程》文件 I/O》寫入測(cè)量文件，分別用于控制循環(huán)周期時(shí)延以及存盤操作。參照 35，與各控件進(jìn)行連接。最后將“停止運(yùn)行”連接至循環(huán)框圖右下角的“循環(huán)條件”，進(jìn)行程序運(yùn)行控制。 基于 LabVIEW的虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 19 （ 8） 將 VI 保存為 virtual signal 進(jìn)入前面板，選擇波形類型以及參數(shù)，點(diǎn)擊運(yùn)行，就可以看到波形圖。此時(shí)調(diào)整參數(shù)，波形圖也可實(shí)時(shí)變化顯示出來。 運(yùn)行程序 圖 3 38 分別為常用信號(hào)（鋸齒波）波形圖和任意信號(hào)（公式為a*sin(w*t)*(3sin(8*pi(1)*t))）波形圖。 當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，可隨意變化波形參數(shù)，信號(hào)波形會(huì)及時(shí)變化。點(diǎn)擊存盤，此時(shí)會(huì)看到指示燈亮起，同時(shí)會(huì)彈出保存路徑對(duì)話框，輸入存儲(chǔ)路徑和文件名將波形數(shù)據(jù)保存后，可用文字處理軟件打開，圖 39 即 是圖 38 所示波形的文字信息。 圖 37 鋸齒波波形圖 基于 LabVIEW的虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 20 圖 38 任意信號(hào)波形圖 圖 39 38 所示圖形的的文字信息 基于 LabVIEW的虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 21 第四章 總結(jié) 從拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目到論文完成，這中間花費(fèi)了一些時(shí)日，也從中收獲了許多。其中不只是單純的專業(yè)知識(shí)，更多的是對(duì)這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的一些感悟。 之前只是對(duì)虛擬儀器略有耳聞，完成這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)后，我對(duì)虛擬儀器的概念和發(fā)展前景有了一個(gè)更清晰、更詳細(xì)的了解。設(shè)計(jì)虛擬儀器時(shí)要用到 LabVIEW軟件，而于我來說是一個(gè)完全陌生的東西。這期間通過對(duì) LabVIEW軟件的學(xué)習(xí) 、使用，使我基本掌 握它的使用流程并能夠使用它來完成一些簡(jiǎn)單虛擬儀器的設(shè)計(jì)和調(diào)試。說實(shí)話，對(duì)于一個(gè)沒有使用過 LabVIEW 的人來說，上手并不難。我想，這要得益于該軟件友好易用的用戶界面、靈活多變的使用模式，就好比如今智能手機(jī)的操作系統(tǒng)一樣，雖說有同樣的內(nèi)核，但不同手機(jī)廠商生產(chǎn)的手機(jī)的好評(píng)率卻高低不一，這其中一個(gè)關(guān)鍵的因素便是是否有一個(gè)友好的 UI(User Interface),一個(gè)友好的 UI 能夠給用戶帶來絕佳的使用體驗(yàn)，而一個(gè)晦澀難懂的 UI 卻會(huì)讓你丟掉大批的客戶群。所以，有感于 LabVIEW 軟件的易用靈活性，我在設(shè)計(jì)虛擬信號(hào)發(fā) 生器的時(shí)候，盡量從使用者的角度出發(fā)設(shè)計(jì)前面板，以期能給使用者帶來一個(gè)愉悅的使用過程。 在以后的學(xué)習(xí)、工作中，肯定會(huì)有各種各樣的任務(wù)，也會(huì)遇到不同類型、有不同需求的客戶。我想，當(dāng)你設(shè)計(jì)一款產(chǎn)品的時(shí)候，只有有意識(shí)的盡量從用戶的使用角度出發(fā)，才能獲得用戶的好評(píng)和認(rèn)可。 基于 LabVIEW的虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 22 參考文獻(xiàn) 1 黃松嶺，吳靜，趙偉，侯國屏 . 虛擬儀器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程 [M]. 北京： 清華大學(xué)出版社， 2020 2 陸綺榮 . 基于虛擬儀器技術(shù)個(gè)人實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 2020 3 王磊，陶梅 . 精通 LabVIEW [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 2020 4 百度百科 虛擬儀器 基于 LabVIEW的虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 23 致謝 在本論文的寫作過程中，得到了張德偉教員的悉心指導(dǎo)，對(duì)此我表示衷心的感謝。同時(shí)組內(nèi)的同學(xué)也集思廣益，各自交換了自己的見解，進(jìn)行了深入的討論，在此也一并對(duì)大家的支持和幫助表示謝意。 由于本人水平有限，論文中疏漏之處在所難免，敬請(qǐng)各位教員不吝指正。 基于 LabVIEW的虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 24
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