您好,欢迎访问三七文档
当前位置:首页 > 商业/管理/HR > 信息化管理 > 基于LABVIEW的多种信号发生器设计
基于LABVIEW的多种信号发生器设计课程设计:专业名称:学号:学生姓名:同组人员:指导教师:2013年11月23日1目录一、labVIEW概述..........................................................................................................................21.1图形化编程.........................................................................................................................21.2、数据流驱动......................................................................................................................3二、多种信号生器的设计...............................................................................................................32.1、仪器功能描述..................................................................................................................32.2、多种波形发生器的前面板..............................................................................................32.3、波形产生设计..................................................................................................................42.4、频谱分析模块..................................................................................................................62.5停止模块设计.....................................................................................................................62.6虚拟信号发生器的运行步骤.............................................................................................7三、设计小结...................................................................................................................................83.1、多种信号发生器的功能总结..........................................................................................83.2、心得体会..........................................................................................................................8参考文献...........................................................................................................................................9附录................................................................................................................................................10智能电子产品设计与制作课程设计期末成绩评定表.................................................................102一、labVIEW概述LabVIEW(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench,实验室虚拟仪器集成环境)是一个基于G(Graphic)语言的图形编程开发环境,在工业界和学术界中广泛用作开发数据采集系统、仪器控制软件和分析软件的标准语言,对于科学研究和工程应用来说是很理想的语言。它含有种类丰富的函数库,科学家和工程师们利用它可以方便灵活地搭建功能强大的测试系统。LabVIEW编程语言最主要的两个特点是图形化编程和数据流驱动:1.1图形化编程LabVIEW与VisualC++、VisualBasic、LabWindows/CVI等编程语言不同,后几种都是基于文本的语言,而LabVIEW则是使用图形化程序设计语言G语言,用框图代替了传统的程序代码,编程的过程即是使用图形符号表达程序行为的过程,源代码不是文本而是框图。一个VI有三个主要部分组成:框图、前面板和图标/连接器。框图是程序代码的图形表示。LabVIEW的框图中使用了丰富的设备和模块图标,与科学家、工程师们习惯的大部分图标基本一致,这使得编程过程和思维过程非常的相似。多样化的图标和丰富的色彩也给用户带来不一样的体验和乐趣。前面板是VI的交互式用户界面,外观和功能都类似于传统仪器面板,用户的输入数据通过前面板传递给框图,计算和分析结果也在前面板上以数字、图形、表格等各种不同方式显示出来。图标是VI的图形符号,连接器则用来定义输入和输出,每一个VI都有图标和连接器。用户要做的工作就是恰当地设置参数,并连接各个子VI。编程一般步骤就是使用鼠标选取合适的模块、连线和设置参数的过程,与烦琐枯燥的文本编程相比更为简单、生动和直观。如果将虚拟仪器与传统仪器作一类比,前面板就像是仪器的操作和显示面板,提供各种参数的设置和数据的显示,框图就像是仪器内部的印刷电路板,是仪器的核心部分,对用户来讲是透明的,而图标和连接器可以比作电路板上的电子元器件和集成电路,保证了仪器正常的逻辑和运算功能。31.2、数据流驱动宏观上讲,LabVIEW的运行机制已不再是传统上的冯·诺伊曼式计算机体系结构的执行方式了。传统计算机语言(如C语言)中的顺序执行结构在LabVIEW中被并行机制所代替。本质上讲它是一种带有图形控制流结构的数据流模式,程序中的每一个函数节点只有在获得它的全部输入数据后才能够被执行。既然LabVIEW程序是数据流驱动的,数据流程序设计规定,一个目标只有当它的所有输入有效时才能够被执行;而目标的输出只有当它的功能完全时才是有效的。于是LabVIEW中被连接的函数节点之间的数据流控制着程序的执行次序,而不像文本程序那样受到行顺序执行的约束。我们可以通过相互连接函数节点简洁高效地开发应用程序,还可以有多个数据通道同步运行,即所谓的多线程。在LabVIEW中单击加亮执行(HighlightExecution)按钮,即可以动画方式演示框图的执行过程,可以观察到数据流流动的方式,数据以有色小圆点表示,在各种不同颜色(代表不同数据类型)的连线上流动。二、多种信号生器的设计2.1、仪器功能描述多种信号发生器就是利用采集卡的模拟输出功能来连续产生一些设定好的信号,相对于传统信号发生器,它具有更加丰富的功能。本仪器功能主要包括四类基本函数信号一——正弦波、方波、三角波、锯齿波的输出和通过函数输出产生任意波形,实现输出波形的电压幅度,频率控制和频谱分析等功能。2.2、多种波形发生器的前面板这次设计的多种信号发生器的前面板主要由以下几个部分构成:频率控制,波形选择,输出频率调节,信号重置、输出波形幅度控制按钮,输出波形显示图表和频谱分析图表以及停止按钮。4图2-1函数信号发生器的前面板2.3、波形产生设计波形产生模块是多种信号发生器的核心。利用该模块可实现正弦波、方波、锯齿波、三角波等波形。利用软件产生波形的一个最大的优点是使仪器的成本大大降低,而且使仪器小型化,智能化。2.3.1、程序打开默认的是正弦波,源程序如下图所示:图2-2正弦波源程序框图2.3.2、可以通过界面的频率选型修改频率大小,通过幅值修改输出幅值大小,加入了停止按钮,其运行结果如图:图2-3正弦波运行图2.3.3、方波产生过程中通过按妞调节方波占空比,源程序如下图所示:5图2-4方波源程序框图2.3.4、方波输出结果如下:图2-5方波运行图2.3.5、锯齿波源程序如下图所示:图2-6锯齿波源程序框图2.3.6、锯齿波运行结果如下:图2-7锯齿波运行图2.3.7、三角波源程序如下图所示:6图2-8三角波源程序框图2.3.8、三角波运行结果如下:图2-9三角波运行图2.4、频谱分析模块图2-10频谱分析图2.5停止模块设计当单击“停止”按钮,主体程序停止运行,此时动态波形停止,便于读取数据。多种信号发生器的“停止”框图如图所示,图2-11停止模块程序框图72.6虚拟信号发生器的运行步骤点击图标多种信号发生器.vi选择执行文件选择执行程序多种信号发生器.vi,进入服务程序。配置输出相关参数点击工具栏中运行按钮及程序驱动按钮启动波形输出,参考图形显示窗口如下:在使用中如需更改波形参数时,更改相关输出波形参数8停止信号发生器工作的方式:首先点击退出程序停止按钮,停止程序运行,再点击工具栏中停止按钮,退出程序运行。三、设计小结3.1、多种信号发生器的功能总结1、具有标准函数信号源的功能。2、产生的波形可以修改。3、信号可调节性比较强。4、计算机通信能力,软件功能强大。5、具有很强的人机互动。3.2、心得体会这次虚拟仪器课程设计的题目是实现基于LabVIEW的多种信号发生器。此次课程设计是我在继课堂学习书本上的虚拟仪器知识后,再一次并且更加深入的了解到虚拟仪器的基本使用方法和运用原理,检测我们学习成果的综合性应用能力,它不仅要求我们有扎实的专业理论知识和实践操作能力,更要求我们有严谨治学、团结协作的精神。通过自己的动手和思考,感觉获益良多。在设计中我就更切身体会到虚拟仪器这种仪器的高效、开放、易用灵活、功能强大、性价比高、可操作性好等明显优点。这次实验让我明白了虚拟仪器这门课程的重要性。总之,虚拟仪器技术与网络技术的结合,及其在测控领域中的应用,是对传统测控方式的一场革命。应用LabVIEW作为虚拟仪器软件开发平台,为开发高性能的计算机测控系统提供了极大的便利。测控方式的网络化,是未来测控技术发展的必然趋势,通过建立分布式网络测控系统,能够充分利用现有资源和网络带来的种种优势,实现各种资源最有效合理的配置。应用分布网络测控,可以进行多点测量,多点分析处理。这样既可以充分发挥服务器控制测试仪器的接口能力,又能发挥客户机数据处理能力,而且便于系统的扩展。远程虚拟仪器可以使信息的采集、传输和处理一体化,使许多昂贵的测试设备得以共享。尤其是运用在远程教育上更能发挥出更高的性价比。9参考文献【1】JeffreyTravisJimKring著乔瑞平等译.LabVIEW大学实用教程第三版.电子工业出版社,2008.06.【2】杨高科Labview虚拟仪器项目开发与管理机械工业出
本文标题:基于LABVIEW的多种信号发生器设计
链接地址:https://www.777doc.com/doc-2402753 .html