【正文】 只有實踐才能提高自己的能力，因此我希望有更多類似課程設(shè)計 六 主要參 考文獻： （ 1） 傳感器簡明手冊及應(yīng)用電路 壓力傳感器手冊 作者： 劉暢生 鐘龍 劉煦 賈靜 劉暢生 出版社：西安電子科技大學(xué)出版社 （ 2） 編程與虛擬儀器設(shè)計 清華大學(xué)出版社 侯國屏等主編 （ 3）傳感器 機械工業(yè)出版社 強錫富等主編 （ 4） 智能檢測與控制技術(shù) 作者：王仲生 出版社：西北工業(yè)大學(xué)出版社 （ 5） LabVIEW 程序設(shè)計與應(yīng)用 電子工業(yè)出版社 楊樂平等主編 （ 6） 基于 LabVIEW的虛擬實驗室與傳感器虛擬儀器的設(shè)計及實現(xiàn) 作者：王磊 太原理工大學(xué) （ 7）網(wǎng)絡(luò)資源 六、指導(dǎo)教師審核意見： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 七、教研室評議意見： 教研室主任簽字： 年 月 日 八、系領(lǐng)導(dǎo)審核意見： 1．通過； 2．完善后通過； ３．未通過 系領(lǐng)導(dǎo)簽字： 年 月 日 。我會努力將基礎(chǔ)打牢，爭取在下一次的課程設(shè)計中有新穎的想法，做的東西功能更為全面。在這次課程設(shè)計中，我也有很多不足，做事太急。剛開始的的時候， Protel 完全不會，但經(jīng)過兩天的摸索，也逐步上手了。不管是電路理論，還是實際應(yīng)用，經(jīng)過此次設(shè)計后我的能力都有了不少提升。也第一次這么近距離的了解自動化的含義，了解傳感器。此裝置用于路燈的控制，因為冬夏的日照不同，此裝置可根據(jù)亮度的不同控制路燈，這樣一來 可以節(jié)省資源同時可以在最需要的時候開啟路燈。可以用于大棚蔬菜的培養(yǎng)，路燈的控制，汽車的在夜間行駛時突遇強光照射司機的眼睛等問題。這樣三種狀態(tài)就顯示出來了。由于比較器的驅(qū)動能力有限，所以在輸出端加一個上拉電阻提高其驅(qū)動能力。這樣就完成了從模擬信 號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換 ,顯示部分就變得容易了。光強、適宜、黑暗三種光照狀態(tài)轉(zhuǎn)換為三個電壓值 V1， V2， V3 作為比較器的輸入電壓；兩個比較器設(shè)置兩個參考電壓 Vref1， Vref2。于是，就把對光照信號的處理轉(zhuǎn)化為對電壓信號 V 的處理。所以選數(shù)碼管 顯示電路 報警電路 光敏電阻 光敏電阻 信號轉(zhuǎn)換電路 信號處理電路 擇光敏電阻采集光照信號，并把不同的光照強度轉(zhuǎn)化為不同的電阻值。其阻值隨光照增強而減小。 原理框圖如下： 圖 1 原理框圖 方案論證 (1)光照強度的信號采集部分 采用光敏電阻作為信號采集器件。 (3)方案原理圖：系統(tǒng)功能描述 ：考慮到系統(tǒng)的實用價值 ,確定了光照適宜時的光敏電阻值的范圍為 歐，當(dāng)光照過強時， LED1 點亮，蜂鳴器報警；光照適宜時， LED2 點亮；黑暗時， LED3 點亮，蜂鳴器也報警。所謂數(shù)字濾波，就是通過特定的計算程序處理，減少干擾信號在有用信號中所占的比例，實質(zhì)上是一種程序濾波 第四章 實驗誤差分析及補償 電阻測量誤差分析及補償 實驗方案說明 (1)傳感器選擇：選用光敏電阻作為采集光照信號的傳感器。顯然 ILV ，當(dāng)后級電路為 HCMOS、 CMOS 器件時，只要輸入級 N 溝 MOS 的閾值電壓THU ，就能正常工作 5V器件 3V器件 OutIn(CMOS門 )++(內(nèi)置上拉電阻 )D1N4148準雙向(c) 輸入端內(nèi)置了上拉電 阻5V器件 3V器件 OutIn(OD門 )++(內(nèi)置上拉電阻 ) 儀 器用于機房和通信設(shè)備的現(xiàn)場中，干擾源較多。前級輸出高電平時 ,二極管 D 截止，后級輸入高電平電壓 IHV 接近電源電壓 DDV 。 對于 OD 輸出引腳，可采用圖 742(a)所示電路， 上拉電阻 R一般取 10K～ 510K之間，具體數(shù)值與前級輸出信號頻率有關(guān)：輸出信號頻率高，如 1MHz 以上方波信號， R 取小一些；輸出信號頻率低， R 可取大一些，以減小輸出低電平時上拉電阻 R 的功耗。因此，在現(xiàn)代數(shù)字電子電路中只需解決不同電源電壓 CMOS、 HCMOS 器件之間的連接問題。 5%、功耗大、價格甚至比 74HC 系列高 )與 74 系列 (在 74 系列中，只有輸出級可承受高壓的 740 7407 OC 門電路芯片仍在使用 )。即數(shù)字電路系統(tǒng)中的門電路、觸發(fā)器、驅(qū)動器盡可能采用 74HC 系列（或高速的 74AHC 系列）芯片、 CD40 系列或 CD45 系列的 CMOS 器件 (速度較 HCMOS 系列慢，但功耗比 HC 系列芯片低、電源電壓范圍寬。 一般是將電流信號轉(zhuǎn)換電壓信號或者電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號 電平轉(zhuǎn)換電路 在數(shù)字電路系統(tǒng)中，一般情況下，不同種類器件 (如 TTL、 CMOS、 HCMOS等 )不能直接相連；電源電壓不同的 CMOS、 HCMOS 器件因輸出電平不同也不能直接相連，這就涉及到電平轉(zhuǎn)換問題。信號是信息存在的形式或載體。我們所有的僅僅是一個時間序列的離散的函數(shù) x(n) 和采樣頻率。并且希望所提供的樣本總數(shù)是整周期個數(shù)的。 通常，信號采集后都要去做適當(dāng)?shù)男?號處理，例如 FFT 等。但是，較長時間使用很高的采樣率可能會導(dǎo)致沒有足夠的內(nèi)存或者硬盤存儲數(shù)據(jù)太慢。這個濾波器稱為抗混疊濾波器。計算混頻偏差的公式是： 混頻偏差＝ ABS(采樣頻率的最近整數(shù)倍－輸入頻率 其中 ABS 表示 絕對值 ，例如： 混頻偏差 F2 = |10070| = 30 Hz 混頻偏差 F3 = |(2)100160| = 40 Hz 混頻偏差 F4 = |(5)100510| = 10 Hz 為了避免這種情況的發(fā)生，通常在信號被采集 (A/D)之前，經(jīng)過一個低通濾波器，將信號中高于奈奎斯特頻率的信號成分濾去。而頻率高于 50HZ 的信號成分采樣時會發(fā)生畸變。假設(shè)采樣頻率 fs 是 100HZ, 信號中含有 2 70、 160、和 510Hz 的成分。出現(xiàn)的混頻偏差 (alias frequency)是輸入信號的頻率和最靠近的采樣率整數(shù)倍的差的絕對值。 采樣率過低的結(jié)果是還原的信號的頻率看上去與原始信號不同。如果信號中包含頻率高于奈奎斯特頻率的成分，信號將在直流和 奈 奎斯特頻率之間畸變。 根據(jù)采樣定理，最低采樣頻率必須是信號頻率的兩倍。注意這個數(shù)列中僅僅用下標變量編制索引，而不含有任何關(guān)于采樣率 (或 Δt)的信息。樣間隔是 Δt，注意，采樣點在時域上是分散的。所有 x(0),xΔt),x(2Δt) 都是采樣值。它的倒數(shù) 1/Δt 被稱為采樣頻率，單位是采樣數(shù) / 每秒。實際采集時，噪聲也可能帶來一些麻煩 .數(shù)據(jù)采集時，有一些基本原理要注意，還有更多的實際的問題要解決 . 采樣頻率、抗混疊濾波器和樣本數(shù) 假設(shè)現(xiàn)在對一個模擬信號 x(t) 每隔 Δt 時間采樣一次。除此之外，LabVIEW 還支持各種實時操作系統(tǒng)和嵌入式設(shè)備，比如常見的 PDA、 FPGA 以及運行 VxWorks 和 PharLap 系統(tǒng)的 RT 設(shè)備 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計 在計算機廣泛應(yīng)用的今天， 數(shù)據(jù)采集 的重要性是十分顯著的。 LabVIEW 具有良好的平臺一致性。所以，如果項目開發(fā)時間緊張，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用 LabVIEW，以縮短開發(fā)時間。除了應(yīng)用于玩具， LabVIEW 還有專門用于中小學(xué)生教學(xué)使用的版本。著名的可編程玩具“樂高積木”使用的就是 LabVIEW 編程語言。 兒童教育：由于圖形外觀漂亮且容易吸引兒童的注意力，同時圖形比文本更容易被兒童接受和理解，所以 LabVIEW 非常受少年兒童的歡迎。在設(shè)計機電設(shè)備之前，可以先在計算機上用 LabVIEW 搭建仿真原型，驗證設(shè)計的合理性，找到潛在的問題。使用 LabVIEW 可以非常方便的編制各種控制程序。 LabVIEW 擁有專門用于控制領(lǐng)域的模塊LabVIEWDSC。有時甚至于只需簡單地調(diào)用幾個工具包中的函數(shù)，就可以組成一個完整的測試測量應(yīng)用程序。同時，用戶也可以十分方便地找到各種適用于測試測量領(lǐng)域的 LabVIEW 工具包。經(jīng)過多年的發(fā)展， LABVIEW 在測試測量領(lǐng)域獲得了廣泛的承認。 LabVIEW 優(yōu)點 LabVIEW 有很多優(yōu)點優(yōu)點，尤其是在某些特殊領(lǐng)域其特點尤其突出。 可充分發(fā)揮計算機的能力，有強大的數(shù)據(jù)處理功能，可以創(chuàng)造出功能更強的儀器。這是一個功能強大且靈活的軟件。LabVIEW [2]集成了與滿足 GPIB、 VXI、 RS232 和 RS485 協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能。 LabVIEW 是一個革命性的圖形化開發(fā)環(huán)境，內(nèi)置信號采集，測量分析和 數(shù)據(jù)顯示功能，作為傳統(tǒng)的開發(fā)工具的復(fù)雜性，為您提供強大的功能，也保證了系統(tǒng)的靈活性。 開發(fā)時間少 在驅(qū)動和應(yīng)用兩個層面上， NI 高效的軟件構(gòu)架能與計算機、儀器 傳統(tǒng)儀器與虛擬儀器構(gòu)成比較 儀表和通訊方面的最新技術(shù)結(jié)合在一起。這得益于 NI 軟件的靈活 性，只需更新計算機或測量硬件，就能以最少的硬件投資和極少的、甚至無需軟件上的升級即可改進整個系統(tǒng)。此外，不斷發(fā)展的因特網(wǎng)和越來越快的計算機網(wǎng)絡(luò)使得虛擬儀器技術(shù)展現(xiàn)其更強大的優(yōu)勢。使用者可以根據(jù)不同的測試任務(wù)，在虛擬儀器開發(fā)軟件的提示下編制不同的測試軟件，來實現(xiàn)當(dāng)代科學(xué)技術(shù)復(fù)雜的測試任務(wù)。 NI 公司在提出虛擬儀器概念并推出第一批實用成果時，就用軟