【正文】 還要感謝和我同一設(shè)計(jì)小組的幾位同學(xué)，是你們?cè)谖移綍r(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討問題，在我需要幫助的時(shí)候伸出援助之手，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行下去，沒有你們的幫助我不可能這樣順利地結(jié)稿，在此表示深深的謝意。本設(shè)計(jì)采用LabVIEW仿真軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過NI ELVISmx連接到ELVIS硬件平臺(tái)上對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，將軟件和硬件實(shí)驗(yàn)有機(jī)的結(jié)合起來，將我們所需要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以一目了然的呈現(xiàn)出來。 ELVIS硬件LED連線將交通信號(hào)燈在ELVIS硬件上運(yùn)行，需設(shè)置LED連線，每個(gè)LED都由位于面包板上的8位并行端口中的一個(gè)二進(jìn)制位進(jìn)行控制。其控件圖如39所示：圖 39數(shù)值至布爾數(shù)組轉(zhuǎn)換控件（6）之后查找并安裝NI ELVISmx，將其按照如圖310設(shè)置，用其連接到ELVIS硬件平臺(tái)，以完成實(shí)驗(yàn)。其程序圖如圖38所示：圖 38 添加LED燈亮燈時(shí)間控制數(shù)值至布爾數(shù)組轉(zhuǎn)換控件使整數(shù)或定點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為布爾數(shù)組。要完成交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)。首先，打開LabVIEW軟件，出現(xiàn)一個(gè)界面，如圖31所示：圖 31 LabVIEW初始化界面雙擊VI打開LabVIEW軟件的前后面板，如圖32所示：圖 32 LabVIEW使用界面進(jìn)入前后面板之后，點(diǎn)擊右鍵，將會(huì)出現(xiàn)前后面板的工具欄，我們將在工具欄中，查找我們實(shí)驗(yàn)所需的函數(shù)或者控件，以便完成實(shí)驗(yàn)。 Automation Explore”（簡稱 MAX）軟件進(jìn)行設(shè)備接口和物理通道的設(shè)置。在labview環(huán)境下，由于需要重復(fù)運(yùn)行，所以需要運(yùn)用while循環(huán)與for循環(huán)綜合設(shè)置，時(shí)間周期為3。該系統(tǒng)不僅編程簡單、靈活、具有較高的可靠性，而且成本低、具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。近年來，在快速城市化進(jìn)程和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響下，城市交通迅速增長，交通問題成為困擾許多大城市發(fā)展的通病，已成為日趨嚴(yán)峻的國際性問題。它可以增強(qiáng)你構(gòu)建自己的科學(xué)和工程系統(tǒng)的能力，提供了實(shí)現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過程都生動(dòng)有趣。LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench）是一種圖形化的編程語言的開發(fā)環(huán)境，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受，視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。但直接由這些語言開發(fā)虛擬儀器系統(tǒng)，是有相當(dāng)難度的，除了要花大量時(shí)間進(jìn)行測(cè)試系統(tǒng)面板設(shè)計(jì)外，還要編制大量的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和底層控制程序。虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于可由用戶定義自己的專用儀器系統(tǒng)，且功能靈活，很容易構(gòu)建，所以應(yīng)用面極為廣泛。對(duì)虛擬儀器和LabVIEW長期、系統(tǒng)、有效的研究開發(fā)使得該公司成為業(yè)界公認(rèn)的權(quán)威。虛擬儀器的研究中涉及的基礎(chǔ)理論主要有計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和數(shù)字信號(hào)處理。 虛擬儀器的主要特點(diǎn)有：盡可能采用了通用的硬件，各種儀器的差異主要是軟件。另一種方式是將儀器裝入計(jì)算機(jī)。虛擬儀器（Virtual Instrumention）是基于計(jì)算機(jī)的儀器。 LabVIEW的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì) LabVIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國國家儀器（NI）公司研制開發(fā)的，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境，但是LabVIEW與其他計(jì)算機(jī)語言的顯著區(qū)別是：其他計(jì)算機(jī)語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編輯語言G編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。用戶界面在 LabVIEW 中被稱為前面板。LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一種用圖標(biāo)代替文本行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語言。虛擬儀器主要是指這種方式。粗略地說這種結(jié)合有兩種方式，一種是將計(jì)算機(jī)裝入儀器，其典型的例子就是所謂智能化的儀器。與此同時(shí)這場(chǎng)讓人耳目一新的風(fēng)暴并未就此止步，它帶著其全新概念與技術(shù)正向亞洲襲來，給傳統(tǒng)的教學(xué)與科學(xué)研究帶來了翻天覆地的變化。 ELVIS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的發(fā)展隨著全球產(chǎn)業(yè)信息化，計(jì)算機(jī)技術(shù)的重要性日益凸顯，逐漸成為了現(xiàn)代化技術(shù)的主導(dǎo)者與風(fēng)向標(biāo)。在ELVIS平臺(tái)上完成實(shí)驗(yàn)，能使學(xué)生全面了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，而且可根據(jù)學(xué)生的興趣創(chuàng)造性地添加更多新的功能，靈活應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)。ELVIS平臺(tái)在高校教學(xué)中的應(yīng)用前景。套件還包括FreescaleDATEx套裝包含預(yù)制教程，讓學(xué)生通過親手實(shí)踐的方式學(xué)習(xí)模擬、數(shù)字通信概念．包括AM，F(xiàn)M，DSB，SSB，PAM，PCM，TDM，ASK，F(xiàn)SK，QPSK，QAM及噪聲生成等。在DATEx中，學(xué)生可以用跳線連接電路功能模塊，從而創(chuàng)建現(xiàn)實(shí)的通信系統(tǒng)硬件。Quanser為ELVIS提供了QNET直流馬達(dá)、QNET溫度訓(xùn)練系統(tǒng)及QNET倒立擺等最新的插件板。ELVIS的12款最常用儀器組合。(2)電子教學(xué)應(yīng)用ELVIS是電子教學(xué)平臺(tái)的重要組件，它包含有Multisim及LabVIEW，可利用理論聯(lián)系實(shí)踐的方式輔助《電路設(shè)計(jì)》等概念課程的教學(xué)。這些軟面板儀器都是實(shí)驗(yàn)中典型的和必需的通用電子儀器及虛擬儀器，主要包括示波器、函數(shù)發(fā)生器、數(shù)字萬用表、任意的波形發(fā)生器等。在原型面包板上給出了ELVIS所有的信號(hào)終端，它們分列在電路面包板兩旁，并通過電纜連接至USB數(shù)據(jù)采集卡。使用者利用個(gè)人電腦即可對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行測(cè)試和原型設(shè)計(jì)，并通過USBELVIS平臺(tái)，主要包含三部分。（7）如果計(jì)算機(jī)通過選定的DAQ設(shè)備初始化NI ELVIS硬件，那么NI ELVIS配置好后，用戶就可以開始使用NI ELVIS了；如果配置嘗試失敗，按錯(cuò)誤對(duì)話框中給出的建議操作或返回DAQ設(shè)備的控制并選擇另外一臺(tái)設(shè)備。注意：如果有錯(cuò)誤產(chǎn)生，那么僅有Configure按鈕可用。 配置NI ELVIS軟件 用戶在使用NI ELVIS之前，必須通過選擇連到NI ELVIS平臺(tái)工作站的DAQ設(shè)備來配置NI ELVIS軟件。（4）選擇（FGEN）信號(hào)發(fā)生器。為了測(cè)試NI ELVIS硬件參數(shù)進(jìn)行合適的配置，按照下列步驟完成測(cè)試。當(dāng)通信開關(guān)設(shè)置為旁路模式時(shí)，開關(guān)旁邊的LED燈點(diǎn)亮。ELVIS的工作平臺(tái)的界面如下圖所示： 圖 28 ELVIS的工作平臺(tái)NI ELVIS可與National Instruments E/M系列的DAQ設(shè)備結(jié)合使用，這些DAQ設(shè)備內(nèi)含性能較好的多功能模擬、數(shù)字和定時(shí)I/O單元，可以和PCI總線或PXI總線計(jì)算機(jī)相連DAQ設(shè)備支持的功能包括AI，AO，DIO和定時(shí)I/O（DIO）。（1）首先，在進(jìn)行ELVIS連線之前，確保ELVIS工作平臺(tái)上的電源開關(guān)是關(guān)閉的，以確保在斷電的情況下，進(jìn)行導(dǎo)線的連接。 ①電流香蕉型插孔（Current）： —HI：測(cè)量除了電壓、還有電流、電阻時(shí)的正輸入； —LO：測(cè)量除了電壓、還有電流、電阻時(shí)的負(fù)輸入； ②電壓香蕉型插孔（Voltage）： —HI：測(cè)量電壓的正輸入； —LO：測(cè)量電壓的負(fù)輸入。（5）函數(shù)發(fā)生器控制（Function Generator）：可以通過平臺(tái)工作站上的硬件控制（手動(dòng)模式）或NI ELVISFGEN SFP上的控制（軟件模式）來控制函數(shù)發(fā)生器。當(dāng)可調(diào)電源處于手動(dòng)模式時(shí)，用戶只能使用以下部分說明的控制方式， ①電源“—”控制 —手動(dòng)開關(guān)：控制負(fù)極性電源是處于手動(dòng)還是軟件控制模式； —電壓調(diào)節(jié)旋鈕：控制負(fù)電源的輸出。 NI ELVIS 硬件結(jié)構(gòu)及其工作原理 NI ELVIS原型實(shí)驗(yàn)板 NI ELVIS原型實(shí)驗(yàn)板又稱原型設(shè)計(jì)面板，連接在平臺(tái)工作站上，為用戶提供了一個(gè)組建電路的平臺(tái)利用NI ELVIS平臺(tái)工作站可以交替使用多塊原型實(shí)驗(yàn)板。 NI ELVIS 的基礎(chǔ)NI ELVIS 的基礎(chǔ)是行業(yè)領(lǐng)先的圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)境NI LabVIEW。在這種半對(duì)數(shù)坐標(biāo)中畫出的幅頻特性和相頻曲線稱為對(duì)數(shù)頻率特性或波特圖，如圖26所示：圖26波特分析器這是12種儀器其中一些大家較為熟知的功能，除此之外，其余各種儀器有其對(duì)應(yīng)的功能。上述連接方法可參考DMM Launcher的提示， 原型板上有多種電阻、電容、電感等器件搭建的電路，方便演示數(shù)字萬用表的基本功能；阻抗分析儀通過改變頻率可以清楚地看到電路的阻抗變化，實(shí)部和虛部與頻率的關(guān)系?？煞譃槟M示波器和數(shù)字示波器。這為各個(gè)儀器提供了通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊進(jìn)行配置的功能，因此他們能夠在LabVIEW中對(duì)采集到的數(shù)據(jù)完成自定義以及更為復(fù)雜的分析。使用NIELVIS驅(qū)動(dòng)程序，學(xué)生們可以通過NIELVISmx儀器啟動(dòng)器訪問12種儀器套件。學(xué)生可以將在教科書中學(xué)習(xí)的概念應(yīng)用到LabVIEW中，從而通過對(duì)電路行為和交互式電路建模進(jìn)行學(xué)習(xí)。100 MS/s的示波器選項(xiàng)可以用于NI