本科毕业论文---基于labview的虚拟示波器的设计.doc
《本科毕业论文---基于labview的虚拟示波器的设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《本科毕业论文---基于labview的虚拟示波器的设计.doc(28页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、铜陵学院毕业论文(设计)学 号_1109121116 毕 业 论 文(设计) 课 题 基于LABVIEW虚拟示波器的设计 学生姓名 袁敏 院 部 电气工程学院 专业班级 11电子信息工程(2)班 指导教师 陶 沙 二 一 五 年 五 月目录插图清单I摘 要IIAbstractIII第一章 绪论11.1虚拟仪器的起源和结构11.2虚拟仪器技术的四大优势11.3虚拟仪器的现状及发展方向21.4本论文的主要工作2第二章 LabVIEW32.1LabVIEW的概念32.1.1 LabVIEW创建虚拟仪器32.2 labview的模板32.2.1工具选板32.2.2控件选板(Control Palett
2、e)52.2.3函数选板(Functions Palette)6第三章 系统硬件设计83.1数据采集与仪器控制83.2虚拟仪器103.2.1选择合适的总线10第四章 虚拟示波器软件设计124.1系统总体构成124.2滤波器模块134.3存储与回放模块144.4频谱分析模块164.5参数测量模块16第五章 虚拟示波器的调试185.1波形显示185.2频谱分析185.3参数测量19第六章 结论和展望20参考文献21致谢:22插图清单图2-1 工具图4图2-2 工具选板的功能图4图2-3 新式功能选板图5图2-4 控件各个子模板图6图2-5 函数选板框图6图2-6 编程的功能框图7图3-1 传感器图
3、8图3-2 选择合适仪器图11图4-1 系统总体流程图12图4-2 系统总体前面板13图4-3 系统总体程序框图13图4-4 滤波器前面板14图4-5 滤波器程序框图14图4-6 存储和回放模块前面板15图4-7a 存储和回放模块程序框图15图4-7a 存储和回放模块程序框图15图4-8 频谱分析模块程序框图16图4-9 频谱分析模块前面板16图4-10 参数模块前面板17图4-10 参数测量程序框图17图5-1 波形显示结果18图5-2 频谱分析结果显示18图5-3 均方根分析结果19图5-4 相位分析19图5-5 全局结果的分析19基于LabVIEW的虚拟示波器的设计摘 要由于实验室大多驱
4、动仪器硬件大多都是国外进口,不但前期的花费大,而且后期的维护、升级的使用也会花费大量的人力财力。而采用虚拟仪器则没有这方面的忧虑,它不仅可以便携的携带和操作,而用户使用起来也很方便,对后期的维护也更简洁。本文对LabVIEW的虚拟示波器进行探讨,伴随计算机的发展,在中国虚拟仪器的使用会越来越频繁。LabVIEW是一种图形化的编程语言,在国外它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受,视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。它是一个功能强大且使用灵活的软件。利用它方便地建立自己的虚拟仪器,使其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。本文论述虚拟仪器的发展历程,虚拟仪器的基本概念、组成,及总线技术
5、。还谈及LabVIEW的平台,虚拟示波器的硬件、软件、调式,最后对虚拟仪器发展趋势未来进行了总结。关键词:虚拟仪器;总线技术;LabVIEWIDesign of virtual oscilloscope based on LabVIEWAbstract Thelabs aredrivinginstrument hardwaremostlyimported from abroad,not onlythecost,but alsothe maintenance,upgradingtheusewill alsospend a lot ofmanpower and financial resource
6、s.Thevirtual instrumenthas noconcerns about it,it can not onlycarry and operate protableand the useris also very easy to use,maintenanceofthe lateand more concise.Thevirtual oscilloscopeof LabVIEWare introduced,along withthe development of computer,more and more frequentlyin the useof virtual instru
7、mentChinese.LabVIEW is a graphical programming language which is widely accepted by industry, academia and research lab. as a standard data acquisition and instrument software. This is a powerful and flexible software. It can easily establish its own virtual instrument, its graphical interface makes
8、 programming and use of the process are lively and interesting. This paper discusses the course of development of virtual instrument, the concept of virtual instrument, basic composition, and bus technology. About the LabVIEW platform, the virtual oscilloscope hardware, software, debugging, finally
9、the future development trend of virtual instrument is summarized.Keywords: virtual instrument;bus technology; LabVIEWIII第一章 绪论1.1虚拟仪器的起源和结构因为虚拟仪器的很多界面控件与操作都模仿了硬件仪器,所以虚拟仪器继承了传统仪器的功能。它将所有软件和测量电路封装了在一起,利用仪器前面板为用户提供一定的功能。虚拟器系统提供了的是完成测量或调制虚拟机的任务所需的所有软件和硬件设备,用户可以根据系统提示去安装、操作就可以完成。现在国际业界普遍使用的计算机语言都是美国NI公司的
10、LabVIEW。伴随计算机的快步发展和数字采集技术的发展,虚拟仪器的优势日益扩大,应用越来越广泛。1.2虚拟仪器技术的四大优势(1)性能高虚拟仪器继承了PC的处理器和文件I/O外,还针对用户体验和需求做出了巨大的提升和改进。经过日益进步的计算机网络和信息化使得虚拟器技术日益丰富其优势和功效。 (2)研发时间短NI在软件架构将计算机和仪器仪表、通讯方面的技术融合在一起。由于该软件的初衷本就是提供用户操作的方便,将实体转化为虚拟以提高灵活性和更多跟强大的功能,可以在体验设备的各项操作便捷简约时间,提高效率,提高普及率。该平台为更好利于客户提供了各种I/O设备的标准化接口,减少研发时间。(3)无缝集
11、成虚拟仪器技术根本上来说就是将软硬件高度集成的概念。随着用户在产品功能的需求日益增长,工程师就需要通过产品在功能的复杂和共用,但是在连接和集成所有的设备要花费必要的较多时间,虚拟仪器平台则向所有的I/O设备提供的标准化的接口。(4)扩展性强因为相较于硬件设备大便携不方便、成本贵,虚拟仪器的诞生可以说是应运而生,可以在投入较少的硬件投资和人力、甚至无需在软件的升级的基础上改进系统的效率,因此该平台扩张性极强。 1.3虚拟仪器的现状及发展方向IEEE1394总线技术是当前PC体系中是较为重要也较为新的一套工业标准。为了使虚拟仪器能够适用于各种总线的匹配,以美国NI为首世界仪器公司为满足用户市场需求
12、不停的开发一系列的软硬件及插件,去满足虚拟仪器自动测试系统的日益复杂的功能以及组装。自从上个世纪八十年代开始有虚拟软件产品面世,至今产品种类、功能、复杂程度都呈几何式的爆炸增长,至今为止世界上的虚拟仪器生产商以达上千以上。这种计算机操纵的模块化仪器系统在世界上都得到广泛的认可。在近些年中虚拟仪器的概念也被中国的工程师和院校实验室人员接受,NI为整个工业流程中的工程师包括从设计、原型、测试、生产的全过程-带来了一个前所未有且高效强大的平台,实现了整体的效率的提升。在未来的发展,虚拟仪器势伴随计算机的飞速发展也势必日益优化强大,成为工程师便携式的好帮手。1.4本论文的主要工作我国虽然在近些年在科学
13、技术方面取得巨大的作用,但与国际一流技术仍有相当大的差距。我国的实验室或其他的一些研究机构大多引进外国的一些仪器,不断花费金钱,在后期的维护,更新都比较依赖外国。因此本阶段研究虚拟以对我国来说来说具有重要意义。现在,越来越多的科技公司开始加入开发虚拟仪器的队伍,因此也有愈来愈多的新测量仪器种类,这会吸引更多用户去使用它,从而又带动新的需求,促进该行业竞争和扩大,形成良好的循环促进作用。技术的发展与种类的增加会促进其性能越来越好,价格越来越低,伴随着其普及率也会提高。基于LabVIEW虚拟示波器等的便利使用更能说明其优越性。本论文主要介绍虚拟仪器和LabVIEW软硬件开发的过程以及相关概念主要构
14、成是数据采集卡和普通PC机;软件。虚拟示波器主要有软件和硬件的两部分。其中硬件部分虚拟示波器也是主要由硬件和软件两部分构成。它的硬件部分就是普通PC机和数据采集卡。其软件部分含有前面板,采集卡程序以及配套的相应应用软件(主要提供了数据的存储和读取、波形显示、频谱显示、分析及数字滤波器、虚拟示波器等)。第二章 LabVIEW2.1LabVIEW的概念 LabVIEW就是实验室虚拟仪器集成环境(Laboratory Vitual Instrument Engineering Workbench)。LabVIEW是一种高效实用的软件平台,它是由美国的NI公司提出并创立的。因为它除了包含基本硬件设施的
15、功能外,还另外建立适用软件标准的库函数如TCP/IP等诸多协议。 它是图形化界面,许多东西都是用户自定义,是很方便用户的也是实用应用较普遍的。2.1.1 LabVIEW创建虚拟仪器创建虚拟仪器有四个步骤如下所示: (1)前面板的创建。而前面板的本质就是用来设置输入和输入数据的各项框目的。它是图形化界面显示的,更美观简洁,也可让用户更直观观察实验输出效果。在界面值和观察输出量。该界面上有输入数值、按钮与开关、文本输入控件、用户控件、数值显示控件、指示灯、文本显示控件、图形显示控件,这些都通过前面板界面上看到结果。(2)创建程序框图。可通过在前面板窗口上面的窗口(W)右击就可以看到程序框图,点击打
16、开就可以到程序框图。在前面板放置的控件在这里通过连线连节点将图连接完整,配好图标。(3)创建图标。在设置完前面板之后程序框图并不是就设好了,需要我们从控件列表挑选创建图表,再通过前面板右击链接将图标与器件之间的节点进行相应的线连接,待连接完成后就是一个完整程序框图。(4)对程序的运行和调试。运行和调试程序是最后一步也是最后一步。在LabVIEW的程序面板中操作的功能,其功能中有运行、停止、单步步入、单步步出、单步步过、断点、调用时挂起的一系列的操作。如果界面上运行标志是一个完整箭头,则表明可以运行;反之若干断了的箭头则表示程序有有错误,应及时检查修复。点击错误标志,则会将错误的情况显示在小窗口
17、中以一项项的显示出来。按顺序通过点击它,来点击Find功能将出错的对象或端口形成高亮度标识出来。在调试程序时,用户使用单步执行、设置断点、设置探针三步来探视数据流动方向。2.2 labview的模板2.2.1工具选板 工具选板(Tools Palette)是指用来创建、调试和修改VI程序的工具。我们可以在界面上的查看里就可以看到工具选板,进行点右击后就可以看到如图2-1所示的界面。当我们在选板中选了我们所需要的工具,鼠标箭头就会变成你所选相应的工具图形的图样了。我们将鼠标移到相应的流程图程序的子程序亦或图标上,系统就会立即显示对应的信息提示出来。 图2-1 工具图 工具图标有如下图2-2中所示
18、的几种:图2-2 工具选板的功能图以下两个模板是个多层的,它们的每一个子模板下还以包含多个对象。2.2.2控件选板(Control Palette)该选板可以在前面板界面上右击打开,它用来设置前面板上的输出显示对象和输入控制对象。每个图标都代表一小类子模板。我们可以在空白出右击显示该选板,或者在窗口点击选择亦可找到。控件模板如图2-3所示:图2-3 新式功能选板图控件选板如上图所示,它包含我们常见的一些子它选板。在子选板中包含的一些常用对象,我们用文字简要介绍其功能。子模板如下图2-4所示: 图2-4 控件各个子模板图2.2.3函数选板(Functions Palette) 函数选板是在创建流
19、程图程序过程中使用到的工具。我们可以在空白处右击得到函数选板,或者在查看中打开点击中函数选板函数选板上的一系列图标每个都标识一类子选板根据事先了解每一个小分类在功能选择时才能选择相应的函数选板。在函数选板中我们可以找到绝大多数所需的函数,函数选板如图2-5所示如下:图2-5 函数选板框图 LabVIEW的编程板内的种类也是相当丰富,能够满足我们的需求编程选板框图如下图2-6所示:图2-6 编程的功能框图 第三章 系统硬件设计 LabVIEW作为自动化测试、测量领域的专业软件,它集中了包括信号生成、频率分析等600多个分析函数。另外它还提供附加工具软件来对某些情况下信号的处理,特别是LABVIE
20、W8以后都特别加强了数学分析与信号处理能力。3.1数据采集与仪器控制数据采集(Data AcQuisition),亦或叫数据获取,是指从传感器及其它待测设备等被自动采集信息到上位机去分析、处理的过程。DAQ是有许多部分组成,基于PC的数据采集由一些模块化硬件、计算机和驱动程序及应用软件等去测量的。数据采集系统是基于了PC的软硬件的测量系统实现用户自定义和具有灵活功能的。想要从一个基于计算机的数据采集系统得到合理的分析结果,就要充分依赖于系统每一个部分的协调和控制。下面的部分是传感器、信号调理、DAQ卡、PC等,而许多厂商已将这些集成为标准的设备。所以我们只是作一些简单介绍:(1) 传感器和变换
- 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:
- 本科毕业 论文 基于 labview 虚拟 示波器 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【可****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【可****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。