【正文】 你們的業(yè)余工作真的很偉大！感謝LabVIEW 學(xué)習(xí)群里熱心的好友，在群里，我認(rèn)識(shí)了很多一起做設(shè)計(jì)的朋友，我們一起學(xué)習(xí)，一起討論問題，然后一起解決問題，非常感謝你們。肖老師對(duì)我的設(shè)計(jì)給予了關(guān)心和指導(dǎo)，對(duì)于論文的形成自始自終都予以關(guān)注和督促，謝謝！感謝NI的工程師們，為虛擬儀器設(shè)計(jì)出了如此完美的開發(fā)平臺(tái)。參考文獻(xiàn)1. 陳錫輝，張銀鴻著. LabVIEW程序設(shè)計(jì)從入門到精通[M].清華大學(xué)出版社，2007,7.2. 劉君華，郭會(huì)軍，趙向陽. 基于LabVIEW的虛擬儀器設(shè)計(jì)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2003.3. 張重雄. 虛擬儀器技術(shù)分析與設(shè)計(jì)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2007，8.4. 楊樂平，李海濤等. LabVIEW高級(jí)程序設(shè)計(jì)[M].清華大學(xué)出版社，2003,4.5. 張國(guó)雄. 測(cè)控電路[M] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008，1.6. 劉湛清，王強(qiáng). 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AVR與虛擬儀器論壇.致謝在此，首先由衷的感謝我的指導(dǎo)老師肖俊生肖老師，在他的指導(dǎo)和幫助下，我的設(shè)計(jì)及論文才得以順利完成。以PC機(jī)或工作站為平臺(tái)，運(yùn)用虛擬儀器技術(shù)構(gòu)成實(shí)用的測(cè)控系統(tǒng)將成為儀器和測(cè)試技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向，本設(shè)計(jì)在web上發(fā)布程序部分，系統(tǒng)的遠(yuǎn)程訪問及控制從另一方面體現(xiàn)了測(cè)控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。整個(gè)系統(tǒng)從硬件到軟件到網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基本的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)具有的功能。本設(shè)計(jì)大部分工作是程序的編寫，所涉及的硬件部分都是現(xiàn)成的。實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用LabVIEW 。循環(huán)之間的數(shù)據(jù)傳遞即線程間的數(shù)據(jù)傳遞，可以由局部變量、全局變量、共享變量和隊(duì)列等方式實(shí)現(xiàn)。在用戶啟動(dòng)系統(tǒng)工作時(shí)，這兩個(gè)工作線程被創(chuàng)建。 LabVIEW與多線程應(yīng)用多線程技術(shù)，可以使得多個(gè)獨(dú)立的任務(wù)并發(fā)執(zhí)行，從而極大地提高程序的效率。為了實(shí)現(xiàn)多通道數(shù)據(jù)采集的功能，本設(shè)計(jì)的軟件部分必須實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集、數(shù)據(jù)的分析處理、定時(shí)存儲(chǔ)及實(shí)時(shí)顯示等功能。允許訪問的程序左邊有對(duì)號(hào)，不允許訪問的程序是紅色叉號(hào)。3)程序可見設(shè)置Web Server：Visible Vls進(jìn)行程序的可見設(shè)置。設(shè)置完畢后點(diǎn)擊0K按鈕，Web服務(wù)器自行啟動(dòng)。Root Directory：Web服務(wù)器放文件的位置，也就是發(fā)布文件需要放的位置。此外還設(shè)有聲光報(bào)警指示。此外本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了兩種回放方式即：波形圖顯示和表格顯示。另外，由于本系統(tǒng)大部分處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)所以需要使用緩沖本系統(tǒng)緩沖區(qū)設(shè)置為默認(rèn)值(50000)。：每一個(gè)系統(tǒng)都應(yīng)該設(shè)置使用權(quán)限以便進(jìn)行管理，本系統(tǒng)可以被多個(gè)用戶訪問。為了使系統(tǒng)界面更加的生動(dòng)形象，本設(shè)計(jì)還為系統(tǒng)設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)載入系統(tǒng)程序。 LabSQL的優(yōu)點(diǎn)是易于理解，操作簡(jiǎn)單，只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的編程，就可在LabVIEW中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問。SQL包含四個(gè)部分：l 數(shù)據(jù)查詢語言SELECT；l 數(shù)據(jù)操縱語言NISETR，UPDATE，DELETE；l 數(shù)據(jù)定義語言CREATE，ALTER，DROP；l 數(shù)據(jù)控制語言COMMITWORK，ROLLBACKWORK。SQL(Structured Query Language，結(jié)構(gòu)化查詢語言)語言的主要功能就是同各種數(shù)據(jù)庫(kù)建立聯(lián)系，進(jìn)行溝通。因此用戶可以只創(chuàng)建一個(gè)Connection對(duì)象，就可以有多個(gè)獨(dú)立的Recordset對(duì)象來使用它。如同不同的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要它們自己的ODBC驅(qū)動(dòng)程序一樣，不同的數(shù)據(jù)源要求它們自已的OLE DB提供者(OLE DB Provider)。采用模塊化設(shè)計(jì)的程序，能夠充分發(fā)揮LabVIEW的編程特點(diǎn)，具有邏輯性強(qiáng)，編程錯(cuò)誤少，開發(fā)速度快，調(diào)試方便，軟件結(jié)構(gòu)清晰，程序易讀等優(yōu)點(diǎn)。并可以改變它和其它虛擬儀器的交換和連接，以滿足不斷變化的應(yīng)用需要。從功能模板上選擇對(duì)象(用圖標(biāo)表示)，并用連線將它們連接起來以便數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞，功能模塊上的對(duì)象包括：簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算，高級(jí)數(shù)據(jù)采集和分析方法以及網(wǎng)絡(luò)和文件輸入、輸出操作等。進(jìn)行圖形化程序設(shè)計(jì)的步驟如下:1)建立方案利用LabVIEW軟件可以構(gòu)建虛擬儀器而不是編寫程序，有了交互式控制的軟件系統(tǒng)，用戶可以很方便地建立其前面板接口，為了實(shí)現(xiàn)具體的功能，用戶利用向?qū)О蚜鞒虉D組合在一起。并且平臺(tái)之間開發(fā)的應(yīng)用程序可以直接移植。在程序運(yùn)行中觀察數(shù)據(jù)流的變化。另外，LabVIEW中還包含由許多專家編寫的VI供用戶調(diào)用。一個(gè)虛擬儀器可以把數(shù)據(jù)傳送到另一個(gè)虛擬儀器上，因此LabVIEW發(fā)展了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的概念，它將虛擬儀器分層次和模塊化。G語言使用圖標(biāo)代替常規(guī)的一條或一組語句來實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能，即其編程過程。所以采用的是更易使用的圖形化程序語言G語言。它們通過各自的接口被組裝在一起，每一部分完成特定的功能，這樣大大加快了應(yīng)用軟件的開發(fā)速度。由于基于PC機(jī)和工作站基礎(chǔ)上的圖形接口標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的提高，圖形化開發(fā)平臺(tái)迅速普及，為每一個(gè)虛擬儀器提供了可重用的代碼模塊。3)應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件建立在儀器驅(qū)動(dòng)程序之上，直接面對(duì)操作用戶，通過提供直觀友好的操作界面，豐富的數(shù)據(jù)分析與處理功能，來完成自動(dòng)測(cè)試任務(wù)。儀器驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)質(zhì)是：為用戶提供用于儀器操作的較抽象的操作函數(shù)集。目前VXI即插即用規(guī)范被廣大儀器生產(chǎn)采用，這個(gè)規(guī)范也被稱為VPP系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)與測(cè)試儀器的結(jié)合，除了數(shù)據(jù)采集設(shè)備和部分必要的信號(hào)調(diào)理設(shè)備外，測(cè)試系統(tǒng)的其它任務(wù)都正在逐漸地移植到了計(jì)算機(jī)上，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展，它的研究前沿之一為虛擬儀器技術(shù)。介紹了各個(gè)硬件設(shè)備，及其選型的依據(jù)。從干擾產(chǎn)生和傳播的方式劃分，可分靜電干擾；磁場(chǎng)藕合干擾；電磁輻射干擾；電導(dǎo)通路藕合干擾；漏電藕合干擾。噪聲對(duì)被測(cè)信號(hào)存在著嚴(yán)重的干擾，當(dāng)被測(cè)信號(hào)很微弱時(shí)，就會(huì)被干擾噪聲“淹沒“掉，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集誤差。l 24路數(shù)字I/O(8路高速可達(dá)1M)l 2個(gè)32位80MHz計(jì)數(shù)器/定時(shí)器l AI、AO通道可承受的最大電壓正負(fù)10伏NI PCI6221是一款低價(jià)位多功能M系列數(shù)據(jù)采集(DAQ)板卡，經(jīng)優(yōu)化適用于需要控制成本的應(yīng)用。l 采樣觸發(fā)方式：一般分外觸發(fā)、定時(shí)觸發(fā)及軟件觸發(fā)。l 選擇量程：一般根據(jù)輸入信號(hào)是單極性還是雙極性，選擇合適量程。要使數(shù)據(jù)采集卡正確地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的功能，必須根據(jù)實(shí)際測(cè)量的需要對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，這就是數(shù)據(jù)采集卡的軟件驅(qū)動(dòng)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，通常將采樣保持器同A/D轉(zhuǎn)換器集成在一塊芯片上。在實(shí)際系統(tǒng)中，放大器的增益通常是可調(diào)的，設(shè)計(jì)者可根據(jù)輸入信號(hào)幅值的大小選擇不同的增益倍數(shù)。通過數(shù)據(jù)采集卡獲取數(shù)據(jù)的虛擬儀器稱為PCDAQ（Data Acquisition，數(shù)據(jù)采集)卡式儀器。I/O接口設(shè)備的驅(qū)動(dòng)是虛擬儀器實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)物理信號(hào)采集的基礎(chǔ)。I/O接口設(shè)備主要執(zhí)行信號(hào)的輸入采集、放大與模/數(shù)或數(shù)/模轉(zhuǎn)換的任務(wù)。它的工作原理是采用時(shí)鐘信號(hào)控制一個(gè)電容網(wǎng)絡(luò)，通過動(dòng)態(tài)的改變電容網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)低通、帶通、高通、帶阻等濾波特性。有源濾波電路一般由RC網(wǎng)絡(luò)和集成運(yùn)放組成，它很好的克服了無源濾波電路的缺點(diǎn)，因而被廣泛采用。在前置通道中利用濾波電路的這種篩選作用，可以濾除干擾噪聲。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中常用測(cè)量放大器有AD623。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，被檢測(cè)的物理量經(jīng)過傳感器變換成模擬信號(hào)，往往是微伏級(jí)的微弱信號(hào)，需要用放大器加以放大后送給A/D轉(zhuǎn)換器。可通過DAQ上的5VDC電源或外接電源，或選用交流整流器來向SC2345和SCC模塊供電。NI SCC產(chǎn)品可調(diào)理各種模擬輸入和數(shù)字信號(hào)，其模塊化設(shè)計(jì)方便且以通道為單位進(jìn)行信號(hào)調(diào)理。一套SCXI系統(tǒng)通常由一個(gè)或多個(gè)堅(jiān)固的機(jī)箱組成，內(nèi)裝多個(gè)信號(hào)調(diào)理模塊，可對(duì)傳感器信號(hào)或者高電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)理。許多傳感器都要求使用專門信號(hào)調(diào)理技術(shù)，而沒有哪種設(shè)備能為所有的傳感器提供各種類型的信號(hào)調(diào)理功能。此外，還有統(tǒng)計(jì)報(bào)警次數(shù)，及清除歷史記錄等功能。本設(shè)計(jì)提供了對(duì)歷史數(shù)據(jù)用波形圖和表格2種不同的顯示方式，波形圖顯示還對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)分析。：對(duì)采集數(shù)據(jù)的保存是本設(shè)計(jì)的一個(gè)突出特點(diǎn)，數(shù)據(jù)保存有著實(shí)際的意義，這樣便于以后訪問歷史數(shù)據(jù)，還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程訪問。 參數(shù)配置界面 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示界面LabVIEW提供了非常豐富的圖形控件來進(jìn)行前面板的設(shè)計(jì)，波形圖表能非常清晰且生動(dòng)地實(shí)時(shí)顯示采集波形。： 基于LabV1EW和PCI6221板卡的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能模塊圖本設(shè)計(jì)的前面板由登錄系統(tǒng)、通道配置、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警指示、歷史數(shù)據(jù)波形圖回放、歷史數(shù)據(jù)查詢表格顯示、報(bào)警記錄、系統(tǒng)信息7個(gè)頁(yè)面組成。如果科研經(jīng)費(fèi)允許，建議采用該開發(fā)平臺(tái)。主要軟件模塊有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示、文件管理和報(bào)表輸出等。3) 由VXI儀器控制的虛擬儀器系統(tǒng)VXI(VME Extension for Instrument)總線是一種高速計(jì)算機(jī)總線—VME總線在儀器領(lǐng)域的擴(kuò)展。這是現(xiàn)在比較常用的一種方案，在中小型儀器系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛。l 用戶需要削減軟件開支。采集卡等待一個(gè)外部?jī)x器發(fā)出的數(shù)字脈沖到來后初始化采集卡，這是外部觸發(fā)。軟件觸發(fā)最容易，你可以直接用軟件，例如使用布爾面板控制去啟動(dòng)/停止數(shù)據(jù)采集。下列情況可以不使用Buffer I/O：l 數(shù)據(jù)組短小，例如每秒只從兩個(gè)通道之一采集一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。如果不使用Buffer意味著對(duì)所采集的每一個(gè)數(shù)據(jù)你都必須及時(shí)處理(圖形化、分析等)。例如，你需要采集每秒采集幾千個(gè)數(shù)據(jù)，在一秒內(nèi)顯示或圖形化所有數(shù)據(jù)是困難的。1）基本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成框圖數(shù)據(jù)的采集與轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)形式可以是單通道的也可以是多通道的，一個(gè)基本的單通 基本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、采樣/保持電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、邏輯控制電路、微處理器或計(jì)算機(jī)(PC)以及數(shù)模轉(zhuǎn)換電路D/A等。這種信號(hào)畸變叫做混疊。根據(jù)采樣定理，最低采樣頻率必須是信號(hào)頻率的兩倍。采樣間隔是△t，注意，采樣點(diǎn)在時(shí)域上是離散的。時(shí)間間隔△t被稱為采樣間隔或者采樣周期。由計(jì)算機(jī)輸出的結(jié)果為數(shù)字信號(hào)需要經(jīng)過數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換才能符合實(shí)際需要。模擬信號(hào)采樣過程主要為采樣、量化和編碼，：計(jì)算機(jī)只能識(shí)別和處理數(shù)字量，但是絕大部分工程信號(hào)都是以連續(xù)可變的模擬量。采樣定理說明采樣頻率與信號(hào)頻譜之間的關(guān)系，是連續(xù)信號(hào)離散化的基本依據(jù)。5)