2022年简约版虚拟仪器课程方案——labview函数信号发生器方案 .pdf
《2022年简约版虚拟仪器课程方案——labview函数信号发生器方案 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年简约版虚拟仪器课程方案——labview函数信号发生器方案 .pdf(25页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、个人资料整理仅限学习使用沈阳工程学院课 程 设 计设计题目:基于 Labview 的函数信号发生器的设计系别班级 测控本 091 学生姓名学号 2009308103 指导教师职称 教授起止日期: 2018 年 2 月 27 日起至 2018 年 3 月 2 日止精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 25 页个人资料整理仅限学习使用沈 阳 工 程 学 院课程设计任务书课程设计题目:基于Labview 的函数信号发生器的设计系别班级测控本 091 学生姓名学号 2009308103 指导教师职称教授课程设计进行地点: F430 任
2、 务 下 达 时 间: 2018 年 2 月 27 日起止日期: 2018 年 2 月 27 日起至 2018 年 3 月 2 日止教研室主任 2018年 2 月 27 日批准精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 25 页个人资料整理仅限学习使用基于 labview的信号发生器的设计1. 设计主要内容及要求设计基于 Labview 的函数信号发生器。要求: 1)掌握 NI-DAQ使用方法。 2)了解函数信号产生方法。 3)输出一路占空比可调的方波信号,一路函数信号输出信号类型可选择)。2. 对设计论文撰写内容、格式、字数的要求
3、1). 课程设计论文是体现和总结课程设计成果的载体,一般不应少于3000字。2). 学生应撰写的内容为:中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。课程设计论文的结构及各部分内容要求可参照沈阳工程学院毕业设计论文)撰写规范执行。应做到文理通顺,内容正确完整,书写工整,装订整齐。3). 论文要求打印,打印时按沈阳工程学院毕业设计论文)撰写规范的要求进行打印。4). 课程设计论文装订顺序为:封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。3. 时间进度安排顺序阶段日期计 划 完 成 内 容备注1 2 月 27 日教师讲解题目,学生查阅相关资料2 2 月 28 日进行方案论证,确
4、定程序流程,熟悉NI-DAQ使用方法3 2 月 29 日程序设计4 3 月 1 日调试程序5 3 月 2 日撰写论文,成果验收沈 阳 工 程 学 院虚拟仪器课程设计成绩评定表系部):班级:学生姓名:指 导 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 25 页个人资料整理仅限学习使用调研论证能独立查阅文献 , 收集资料;能制 定 课 程 设 计 方 案 和 日 程 安排。0.1 5 4 3 2 工作能力态度工作态度认真,遵守纪律,出勤情况是否良好,能够独立完成设计工作。0.2
5、 5432工作量按 期 圆 满 完 成 规 定 的 设 计 任务,工作量饱满,难度适宜。0.2 5432说明书的质量说明书立论正确,论述充分,结论严谨合理,文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全,图表完备,书写工整规范。0.5 5432指导教师评审成绩加权分合计乘以 12)分加权分合计指 导 教 师 签 名:年月日评 阅 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分查阅文献查阅文献有一定广泛性;有综合归纳资料的能力。0.25432工作量工作量饱满,难度适中。0.55432说明书的质量说明书立论正确,论述充分,结论严谨合理,文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全,图表完备
6、,书写工整规范。0.35432评阅教师评审成绩加权分合计乘以8)分加权分合计评 阅 教 师 签 名:年月日课 程 设 计 总 评 成 绩分中文摘要随着电子技术、计算技术和网络技术的高速发展,传统的电子测量仪器的功能和作用已发生了质的变化,新型的虚拟仪器应运而生。其实质是利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。实验表明,设计的虚拟函数信号发生器输出信号性能优于普通传统的信号源。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 25 页个人资料整理仅限学习使用虚拟仪器是1986 年美
7、国国家仪器公司NI)提供的一种新型一起概念。其基本构成包括计算机、虚拟仪器软件、硬件接口模块等。在这里,硬件仅是为了解决信号的输入输出,软件才是整个系统的关键。当基本硬件确定后,就可以通过不同的软件实现不同的功能。虚拟仪器应用软件集成了仪器的所有采集、控制、数据分析、结果输出和用户界面等功能。使传统仪器的某些硬件甚至整个仪器都被计算机软件所代替。虚拟仪器的软件是其最核心、最关键的部分,其主要功能是对硬件执行通信和控制,对信号进行分析和处理,以及对结果进行恰当的表达和输出等。虚拟仪器的软件开发平台目前主要有两类。NI 公司的 Labview 软件开发平台是一种专业图形化编程软件,采用图形化编程方
8、式,结构流程清晰,但缺点是对硬件的要求较高,比较依赖NI 的专用产品,对信号控制方式不够灵活。本文所述主要是虚拟函数信号发生器的设计原理及功能。是基于Labview8.5 软件的设计。能够产生正弦波、方波、锯齿波、三角波等几种波形。是以同学所接触的信号发生器的面板为基础进行的参数设置。根据现实中常用信号源的基本要求,本文设计合理的数学模型,并通过虚拟仪器和采集卡共同作用输出该模型的物理信号。关键词 虚拟仪器 NI-DAQ 采集卡 函数信号发生器目录1 设计任务描述 11.1 设计题目:基于LABVIEW的函数信号发生器的设计11.2 设计要求 11.2.1设计目的 11.2.2基本要求 11.
9、2.3发挥部分 1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 25 页个人资料整理仅限学习使用2 设计思路 23 主程序流程图 34 各部分程序框图及前面板的设计44.1 正弦波信号的产生及参数的设计44.2 方波信号的产生及参数的设计44.3 锯齿波信号的产生及参数的设计54.4 三角波信号的产生及参数的设计64.5 波形控制的设计74.6 DAQ 助手的创建 74.7 前面板的设计 85 多功能信号发生器工作过程分析95.1 正弦波的工作过程及波形验证95.2 方波的工作过程及波形验证95.3 三角波的工作过程及波形验证105.
10、4 锯齿波的工作过程及波形验证116 主要元器件介绍126.1 模拟示波器 126.2NI-DAQ采集卡 13小结 14致谢 15参考文献 16附录程序框图 17精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 25 页个人资料整理仅限学习使用1 设计任务描述1.1 设计题目:基于labview 的函数信号发生器的设计1.2 设计要求1.2.1 设计目的能够熟悉利用Labview 软件,并用此软件编写程序框图和构造前面板。使设计的面板更直观,漂亮。达到虚拟仪器的功能。1.2.2 基本要求设计基于 Labview 的函数信号发生器。要求:
11、1)掌握 NI-DAQ使用方法。 2)了解函数信号产生方法。 3)输出一路占空比可调的方波信号,一路函数信号输出信号类型可选择)。1.2.3 发挥部分1)产生的正弦波、三角波、锯齿波能够调节频率、幅值、相位;方波能够调节占空比。2)在调节的基础上能够将频率、幅值和相位的值显示出来。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 25 页个人资料整理仅限学习使用2 设计思路理解题目以后,我们又回去查阅了很多相关资料。最后确定了设计的总体思路。用 Labview 软件设计的过程是先进行程序框图的设计,然后再设计前面板。首先是确定我们需要的函
12、数信号发生器一共可以产生哪些波形,然后是各个波形怎样实现和相互切换。最后是怎样来控制波形的产生。从一些资料中受到启发,我们需要解决的一共就只有四个大问题:与我们常用的函数信号发生器相联系,根据仪器的功能,可以产生多种波形;但是我们需要的是一种波形,所以必须做好信号相互切换的功能。因此用case条件结构是最好的选择。我可以在case结构中添加多个条件分支,并用特定的数据类型表示不同的波形。在case 结构中的条件选择端口加一个【文本下拉列表】,输入各个可以产生的波形 必须与条件分支中的标签一一对应),这样就可以实现波形的选择了。:产生各个波形的方法有很多。比如用公式编写、有仿真信号生成、还有函数
13、生成。但是最简单的是用【函数选板】中的【信号处理】的子选板中的【波形生成】中的【正弦波形】、【方波】、【三角波】、【锯齿波】。但是这些控件必须自己输入各种参数值。:一个理想的函数信号发生器必须有一个开关,如我们所用到的函数信号发生器一样。在不需要发生器的时候就利用【开关】来控制信号的产生与否。因此,只需要在 case条件结构的外面再加一个while 循环结构就可以了。:产生的波形的各个参数是否满足我们的要求,如果没有显示这些参数的话,我们是不能知道的。所以只需在程序框图中加一个显示控件或局部变量都可以。以上就是整个虚拟函数发生器的设计思路。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师
14、归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 25 页个人资料整理仅限学习使用精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 25 页个人资料整理仅限学习使用3 主程序流程图开关波形选择参数调节产生波形频率相位占空比偏移量锯齿波幅值三角波方波开始正弦波精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 25 页个人资料整理仅限学习使用4 各部分程序框图及前面板的设计4.1 正弦波信号的产生及参数的设计产生波形的方法有很多,可以用【仿真信号】、【信号生成】等。我选择的是【波形生
15、成】,即正弦波形),它一共有四个参数:频率、幅值、相位、直流偏移量。只要我把四个参数都设置为变量,就能实现各个参数的调节,进而产生能满足不同要求的波形。达到一个虚拟仪器的功能。这只实现了一种波形,还有其它波形。所以就涉及到了波形的选择。因此,我用了 case条件结构。充分利用它的功能,我改变【选择器标签】中的数据类型,并添加所需要的条件分支。每一个分支就对应一个波形。并根据这个波形的特点,选择不同的参数。同样,【分支选择器】的数据类型必须与【选择器标签】中的数据类型一致。这样就可以实现正弦波。为了使我们所得到的波形的参数更加准确,可以再添加一个显示控件;这样,调节参数的同时,也可以观测它的值,
16、看是否达到要求。正弦波的设计原理图如下所示:图 4.1.1 正弦信号程序框图当然, “ 频率 ” 是有单位的。所以,我用了一个字符串函数:【格式化写入字符串】,根据要求加入了单位:“Hz”。4.2 方波信号的产生及参数的设计接 下 来 , 我 设 计 的 波 形 是 方 波 。 选 择 【 波 形 生 成 】 中 的 方 波 波 形),它一共有五个参数:频率、幅值、相位、直流偏移量、占空比。其中,占空比尤其重要,不仅要能调节,而且要准确的显示它的数值。同样,把其它精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 25 页个人资料整理仅限
17、学习使用四个参数都设置为变量,就能实现各个参数的调节,进而能满足我们的需要。涉及到的波形切换,用case条件结构,充分利用它的功能,【分支选择器】的数据类型必须与【选择器标签】中的数据类型一致。这样既可以实现正弦波,也可以切换到其它的波形。再添加一个显示控件,调节参数的同时,也可以观测它的值。方波的设计原理图如下所示:图 4.2.1 方波信号程序框图“ 频率 ” 的单位处理方法与正弦波的方法一样即可。用一个字符串函数:【格式化写入字符串】,根据图标的提示和要求加入了单位:“Hz”。4.3 锯齿波信号的产生及参数的设计与上面的方法一样,选择【波形生成】中的锯齿波形),一共有四个参数:频率、幅值、
18、相位、直流偏移量。把四个参数都设置为变量,就能实现各个参数的调节。再用一个case条件结构,让各参数值通过条件结构的通道,并充分利用它的结构特点,每一个分支就对应一个波形。并根据这个波形的特点,选择不同的参数。同样,【分支选择器】的数据类型必须与【选择器标签】中的数据类型一致。这样就可以实现锯齿波。为了使我们所得到的波形的参数更加准确,可以再添加一个显示控件;这样,调节参数的同时,也可以观测它的值。锯齿波的设计原理图如下所示:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 25 页个人资料整理仅限学习使用图 4.3.1 锯齿波信号程序
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022年简约版虚拟仪器课程方案labview函数信号发生器方案 2022 简约 虚拟仪器 课程 方案 labview 函数 信号发生器
限制150内