LabView虚拟示波器实验报告Word文档格式.docx
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学号：
1067106219
专业：
10级自动化
（2）班
指导教师：
肖俊生
日期：
2013年12月05日
软件开发工具介绍
本设计主要是采用labview编程方法，因为它是图形化的编程语言，界面形象直观，有很多按钮、控件可以直接用来表示实际的仪器。
虚拟仪器系统的软件主要包括仪器驱动程序、应用程序和前面板程序。
仪器驱动程序主要用来初始化虚拟仪器，设定特定的参数和工作方式，使虚拟仪器保持正常的工作状态。
应用程序主要对采集来的数据信号进行分析处理，用户可以根据编制应用程序来定义虚拟仪器的功能。
软面板程序用来提供与虚拟仪器的接口，它可以在计算机屏幕上生成一个和传统仪器相似的图形界面，用于显示测量和处理的结果；
另一方面，用户也可以通过控制软面板上的开关和按钮，模拟传统仪器的操作，通过键盘和鼠标，实现对虚拟仪器系统的控制。
1、设计目的
（1）了解并掌握虚拟仪器的设计方法，具备初步的独立设计能力。
（2）初步掌握对图形化编程语言LabVIEW的编程、调试等基本技能。
（3）通过整个设计过程大致领会并了解LabVIEW软件的其他虚拟仪器的设计方法，从而为将来在实际工程项目中使用LabVIEW打下良好的实践基础。
（4）提高综合运用所学的知识独立分析和解决问题的能力
二、虚拟示波器的基本原理
虚拟示波器主要由软件来完成信号的采集、处理和输出。
系统软件包括前面板生成框图程序和图标连接端口。
仪器主要功能包括：
通道选择、时基幅值控制、滤波器、信号发生器、数据存储与回放等。
在完成各个功能时其实示波器就是利用电子射线的偏转，来显示电信号瞬时值图象（常成为时间波形）的一种仪器。
它能快速的把肉眼不能直接看见的电信号的时变规律，以可见的形式，形象的显示出来。
3、虚拟示波器的功能方框图
图3-1虚拟示波器功能方框图
四、示波器的结构框图
图4-1
结构框图说明：
信号输入是由计算机输入一段声音，然后由声卡进行数据采集，声卡将采集到的信号存入缓存区，LABVIEW中的声音函数从缓存区中读取数据，读取到数据以后点击运行按钮，示波器中就可以将信号的波形、参数测量和频谱分析显示出来。
五、设计步骤：
1、虚拟示波器的主界面：
右半部分是波形显示部分，用于显示采集的波形，左半部分是对波形的存储和回放；
图5-1示波器主界面的实现
2、while循环及条件选择结构如下图所示：
图5-2
首先将所有的程序放在一个while循环中，然后通过一个条件结构进行连接，添加分支得到三个条件分支，可以相应的输出通道一、二和双通道。
在这个过程中可以加一个上下移动指令，确保生成连续信号。
最后进行显示，步骤是进入前面板右击选择控件中的图形显示控件下的波行图项，连接到条件语句后面。
3、DAQmx模拟量采集系统的实现过程：
a从“程序框图”面板中点击右键，然后按照“测量I/O——“DAQ”——“DAQmx”的顺序在列表中找到“DAQmxCreateVirtualChannel”，拖到面板中如图示5-3所示，设定最大最小值及其通道值。
图5-3
b按上述顺序在“DAQmx”并列位置找到“DAQmxTiming”，如图示5-4所示：
图5-4
c在“DAQmx”并列中找到“DAQmxread”拖到面板中如下图5-5a）所示，每次读取的样本数（NumberofSamplesperChannel引脚的值）每秒钟While循环运行的次数（While循环中设置延时的倒数）=每秒钟采集的样本数（采样率），设置后如图5-5b）所示。
ab
图5-5
4、“DAQmx”并列中找到“DAQmxstop”板中如下图：
图5-6
5、在“Clear”的错误输出端点击右键，在对话框与用户选版中找到“简单错误输出”
图5-7
6、采集通道电路的设计图如下：
图6-1
7、通道选择：
选着通道0、1、2的设计用一个通道选择设计实现多通道采集，如图所示
A通道
图7-2
B通道
图7-3
A&
图7-4
8、对示波器的各相关功能统计如图8-1所示
图8-1
9、存储与回放
采用条件选择嵌套“写入测量控件和读入测量控件”用布尔逻辑控制存储与回放。
如图所示：
ab
图9-1
10、通道的波形
A通道波形
图10-1
B通道波形
图10-2
B通道波形
图10-3
11、设计最终程序框图如图11-1所示
实验作业心得体会
通过这次虚拟仪器的课程作业让我熟练的掌握了用labview这种图形化的编程语言来虚拟示波器的界面设计，包括波形的简单处理，通过本次设计也使我更加加深了对虚拟仪器知识的学习和编程的方法，在设计中我认真的翻阅了虚拟仪器课本，并在网络上查找各种资料。
掌握了一些虚拟仪器系统软件（labview等）的设计方法，在一定程度上提高计算机技术综合应用的能力。
同时理解了利用虚拟仪器知识编写示波器的原理，在一定程度上提高了我对各种知识的认识和掌握。
在本设计中，我更学到了很多课堂上学不到的知识。
增强了自己的动手实践能力同时也发现了自己的不足，对自己今后的学习提供了很好的方向。
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