基于LABVIEW的虛擬示波器設(shè)計—虛擬示波器

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1、.word格式.目錄1LabVIEW軟件及其基本設(shè)計原理簡介11.1LabVIEW簡介11.2LabVIEW軟件設(shè)計基本原理12關(guān)于虛擬示波器的設(shè)計思路及方案的實現(xiàn)32.1設(shè)計思路32.2方案的實現(xiàn)32.2.1前面板的設(shè)計32.2.2設(shè)計的基本原理和設(shè)計步驟43設(shè)計心得94參考文獻：105程序調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題和解決辦法10.專業(yè).專注..word格式.基于LABVIEW的虛擬示波器設(shè)計1LabVIEW軟件及其基本設(shè)計原理簡介1.1LabVIEW簡介LabVIEW（LaboratoryVirtualinstrumentE

2、ngineering）是一種圖形化的編程語言，它廣泛地被工業(yè)界、學術(shù)界和研究實驗室所接受，視為一個標準的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。LabVIEW集成了與滿足GPIB、VXI、RS-232和RS-485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能。它還內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP、ActiveX等軟件標準的庫函數(shù)。這是一個功能強大且靈活的軟件。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有趣。傳統(tǒng)文本編程語言根據(jù)指令的先后順序決定程序執(zhí)行順序，但LabVIEW則采用數(shù)據(jù)流編程方式，程序框圖中節(jié)點之間的數(shù)據(jù)流

3、向決定了VI及函數(shù)的執(zhí)行順序。LabVIEW提供很多外觀與傳統(tǒng)儀器（如示波器、萬用表）類似的控件，可用來方便地創(chuàng)建用戶界面。用戶界面在LabVIEW中被稱為前面板。使用圖標和連線，可以通過編程對前面板上的對象進行控制。這就是圖形化源代碼，又稱G代碼。LabVIEW的圖形化源代碼在某種程度上類似于流程圖，因此又被稱作程序框圖。LabVIEW盡可能利用了技術(shù)人員、科學家、工程師所熟悉的術(shù)語、圖標和概念。因此，LabVIEW是一個面向最終用戶的工具。它可以增強你構(gòu)建.專業(yè).專注..word格式.自己的科學和工程系統(tǒng)的能力，提供了

4、實現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。使用它進行原理研究、設(shè)計、測試并實現(xiàn)儀器系統(tǒng)時，可以大大提高工作效率。利用LabVIEW，可產(chǎn)生獨立運行的可執(zhí)行文件。1.2LabVIEW軟件設(shè)計基本原理我們把用LabVIEW實現(xiàn)的一個完整的LabVIEW應(yīng)用程序成為一個虛擬儀器，稱為VI。所有的VI，它包括前面板、程序框圖圖以及圖標/連結(jié)器三部分。1）前面板。前面板是圖形用戶界面，也就是VI的虛擬儀器面板，前面板直接面向用戶，是用戶使用虛擬儀器的基本操作面板。這一界面上有用戶輸入和顯示輸出兩類對象，具體表現(xiàn)有開關(guān)、旋鈕、圖形以及其他

5、控制和顯示對象。一個典型實現(xiàn)正弦波顯示和幅值調(diào)節(jié)的前面板如圖1。圖1正弦波顯示及幅值調(diào)節(jié)VI前面板2）程序框圖提供VI的圖形化源程序。它的功能是對前面板上的控件進行定義、操作和連線以實現(xiàn)虛擬儀器的功能，是LabVIEW程序設(shè)計的核心。在程序框圖中存在著對VI編程，以控制和操縱定義在前面板上的輸入和輸出。它包括前面板上的控件和控件的連線端子，還有一些前面板上沒有，但編程必須有的東西，例如函數(shù)、結(jié)構(gòu)和連線等。如果將VI與標準儀器相比較，那么前面板上的東西就是儀器面板上的東西，而流程圖上的東西相當于儀器箱內(nèi)的東西。在許多情況下，

6、使用VI可以仿真標準儀器，不僅在屏幕上出現(xiàn)一個惟妙惟肖的標準儀器面板，而且其功能也與標準儀器相差無幾。.專業(yè).專注..word格式.上述正弦波的程序框圖如圖2。圖2正弦波顯示及幅值調(diào)節(jié)VI程序框圖3）圖標/連接器。VI具有層次化和結(jié)構(gòu)化的特征，一個VI可以作為子程序，這里稱為子VI，被其他VI調(diào)用。圖標與連接器在這里相當于圖形化的參數(shù)。LabVIEW的強大功能歸因于它的層次化結(jié)構(gòu)，用戶可以把創(chuàng)建的VI程序當作子程序調(diào)用，以創(chuàng)建更復(fù)雜的程序，而這種調(diào)用的層次是沒有限制的。在VI設(shè)計過程中，可以利用工具選板、前面板中的控件選板

7、、程序框圖中的函數(shù)選板進行設(shè)計。這些選板的詳細功能及用法通過不斷的學習設(shè)計VI的過程逐漸地掌握。2關(guān)于虛擬示波器的設(shè)計思路及方案的實現(xiàn)2.1設(shè)計思路本設(shè)計的想法是盡量與現(xiàn)實中的面板相一致，實現(xiàn)示波器最基本的顯示和調(diào)節(jié)功能。所以本設(shè)計我設(shè)計了包含CH1和CH2的雙通道示波器，即雙蹤示波器。設(shè)計時考慮的是分幾個部分:1）CH1和CH2通道設(shè)計及選擇。設(shè)置兩個開關(guān)控制CH1和CH2選通狀況，開即顯示波形，關(guān)不顯示，同時選擇了開就在波形圖上同時顯示兩個波形。2）波形產(chǎn)生。由于沒有外界信號輸入設(shè)備，所以不能用外部數(shù)據(jù)采集的方法輸入信

8、號波形，那么自己設(shè)計一個建議信號發(fā)生器，使兩個通道都能實現(xiàn)基本模擬信號正弦波、三角波、方波、鋸齒波的輸入。3）波形顯示。采用波形圖控件。.專業(yè).專注..word格式.4）波形控制部分。包括CH1信號幅度調(diào)節(jié)和幅度偏移、CH2信號幅度調(diào)節(jié)和幅度偏移、時間掃描速率、同時開的時候兩個信號疊加開關(guān)。5）停止示波