多路信号发生器 和 双通道虚拟示波器设计 (7)

1、内蒙古科技大学虚拟仪器课程设计说明书 多路信号发生器一、设计题目: 多路信号发生器二、设计目的: 1、通过实验让我们更深入了解虚拟仪器的基本原理及观念，掌握利用相关的软、硬件平台完成虚拟仪器设计的方法和步骤。 2、了解虚拟仪器的具体的实际应用。 3、将所学的知识通过设计信号发生器实验可产生各种波形如正弦波、方波、三角波、锯齿波等；来加深对虚拟仪器技术的深层理解。三、设计要求: 1、可输出双路正弦波(方波、三角波)信号,其相位差可调。 2、 信号频率、幅值、占空比可调。四、设计思路：在条件结构中运用“基本函数发生器”模块作为正弦波、方波、三角波信号的发生单元，通过其可设置频率、幅值、相位差及占空

2、比的调节，且经过条件结构即可进行双路、单路等各信号输出的选择，然后用While循环使输出信号连续的动起来，所产生的信号通过波形图来显示，可用DAQ输入模块将信号送入数据采集卡PCI6221再用DAQ输出模块将信号采集回来用波形图显示，便可验证所产生的信号，或通过示波器来验证。五、设计实现过程:1、 调用两个“基本函数发生器”（函数信号处理波形生成基本函数发生器）用来产生两个通道的波形，如正弦波、方波、三角波等。2、 在前面板创建8个数值输入控件：在前面板中，击右键，从数值输入控件中，选择旋钮输入控件，并将其拖入前面板中，之后，按住Ctrl键不放，一次拖动复制7个旋钮（如下图），并分别命名为“频

3、率1”、“幅值1”、“占空比1”、“相位1”，“频率2”、“幅值2”、“占空比2”、“相位2”。3、 用一个条件循环实现波形的选择和通道的切换。在程序框图中，右键在编程结构中如图，即可拖出条件结构此条件结构通过设置条件分支来进行通道1、2各种波形信号的选择。条件分支的设置可在前面板输入控件中选择“滑动杆”连入分支选择中，对其进行属性设置得到通道选择如图作为所产生波形通道的选择，0对应的通道1，1对应通道2。通道1波形选择用滑杆选择对应的方波，三角波，正弦波等。4、波形输出问题通过基本函数发生器已经产生了各类信号，但要通过在前面板中右键图形显示控件波形图如下：选出波形图，由于基本函数发生器与波形

4、图不能直接转换，所以通过创建数组来进行转换，在编程-结构-数组中选择创建数组来得到。5、 DAQmx数据采集卡设置在程序框图中右键选输入找出DAQmx，再找出如下功能；具体功能如下： 6、利用DAQmx采集板卡与基本函数信号发生器编写任意波形图程序框图如下：双击进行属性设置，在输入选a0、a1,即得采集输入必须在编程中选定时设置延迟时间来作缓冲，因为经过采集卡输入到输出是需要一定时间后信号才能连续输出的，这时便可将信号从数据卡中信号输出，通过波形图便可验证所产生信号的实用性。为保证顺利运行将采样输出也用条件结构永远为真来控制。7、调用 while循环加延时实现程序的连续运行，创建一个该布尔量的

5、局部变量，将其属性改为读取，用该局部变量来控制while循环的“启停”，即：当上电后，while循环开始执行，断电后，while 循环中止执行，所以，如果不改变while循环的“条件接线端属性”，可将输入的布尔值进行取非运算，再接入“条件接线端”。将上述已画好的程序框图全部嵌套在while结构中。8、 电源开关 在前面板上右键中选择“停止按钮”和“用来作为电源开关。 9、调试程序：打开电源，选择信号类型1、信号类型2，选择波形，调节参数直至符合要求，当选择双通道时，信号通过“DAQ”板卡自发自收，在前面板的“信号采集与显示”控件中可看到采集回来的信号，（注意：在函数发生器中，信号产生的采样率选

6、为100HZ较为合适，采样点数为1000较合适；输入通道中的采样点数为1000，采样率为1000HZ“Time out”保持默认值）。 经过调试该信号发生器能产生正弦波、方波、三角波三种信号，并且信号的频率、幅值、占空比也可调，达到设计要求。10、前面板设计在前面板中右键选择新式修饰，选择自己喜欢的方框，圆形框图进行修饰。前面板的设计如下图：11、程序框图如下图：六、功能实现与现象演示1、当“信号类型选择1”选择正弦波时，波形如下：2、当“信号类型选择1”选择正弦波、“信号类型选择2”选择三角波时，波形如下：七、 设计总结和学习体会 通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了Labview软件方面

7、的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过老师耐心的辅导、同学的帮助以及自己一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师和同学的指导帮助下，终于游刃而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后

8、一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！双通道示波器一、设计题目: 双通道示波器 二、设计目的:1、通过实验让我们更深入了解虚拟仪器的基本原理及观念，掌握利用相关的软、硬件平台完成虚拟仪器设计的方法和步骤，掌握LabVIEW的设计使用。2、通过数据采集卡进行波形的输入输出，以此来了解并掌握数据采集卡的使用方法。3、将所学的知识通过设计双通道示波器实验用于实际应用，来加深对虚拟仪器技术的深层理解。三、设计要求：所设计的示波器具有存储回放功能。四、设计思想:采用DAQ板卡外接

9、信号作为信号源，当程序运行起来后，先进行通道选择，然后用“操纵量旋钮”对信号波形进行设定，在这一过程中要调节信号的“扫描频率”、“幅值”两个量值，并选择通道，以接受所需的信号。整个过程需通过波形图控件来显示产生的波形，以作参考，接着通过配备DAQmx采集卡，采集信号并且输出,存储并回放。五、设计实现过程：启动LabVIEW8.5,进入程序运行界面，进入程序框图，击右键进行选择：1、函数模块基本参数设置 在前面板中，击右键，从Express中的数值输入控件中，选择旋钮输入控件，在前面板生成一个相应的控件，左键点住这个控件，同时按住Ctrl键不放，一次拖动复制两个旋钮，并分别命名为“幅值1”、“幅

10、值2”、用同样的方法生成两个转盘并命名为“频率1” 、“频率2”，找到如示的“select channel”三向开关控件放在前面板中，它对应的标签值有三个，即自上而下分别是双通道，通道2，通道1，本人在设计的过程中一直打开“即时帮助”按钮，以了解器件的功能并且在连接器件时候更加方便。 2、参考模拟信号生成及输出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。在这个外侧加上while语句，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。 注意：在这个过程中由于双

11、通道是一个捆绑数据，导致通道一、二必须要进行数据转换。如图所示： 3、DAQ数据采集卡的使用完成信号采集通道参考模拟信号生成之后，利用数据采集卡对其信号进行采集，步骤如下：在DAQmx中找到如下函数： 用以上功能连接成信号采集程序框图如下：然后单击“Run”看是否能够采集到信号，若不能，再重复上述步骤，直至能采集到信号才完成通道配置。并且加上一个“采样点数和采样频率”，信号采集通道完成， 接着用一个拆分信号将信号拆分，并与条件语句相连，配置信号采集通道完成。4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。如下图所示：5调用 while循环加延时实现程序的连

12、续运行，创建一个该布尔量的局部变量，将其属性改为读取，用该局部变量来控制while循环的“启停”，即：当上电后，while循环开始执行，断电后，while 循环中止执行，所以，如果不改变while循环的“条件接线端属性”，可将输入的布尔值进行取非运算，再接入“条件接线端”。将上述已画好的程序框图全部嵌套在while结构中。6、调试程序：设置板卡如下图点击按钮之后，系统开始运行，通过操纵量旋钮可以选择通道形式。位置调节及采样点数栏中有上下位置调节旋钮和采样点数旋钮。调节幅值频率，在DAQ的输入外接干扰信号，待上面的显示波形稳定后，按下存储键，一段时间后 按下回放键 ，下面的波形图中就存储了上一时

13、间的波形图，并且回放波形，起到存储回放功能。7、前面板设计在前面板中右键选择新式修饰，选择自己喜欢的方框，圆形框图进行修饰。进行前面板的设计。先进行合适的布局，然后主要用到控件中的新式中的修饰进行前面板的设计，可以添加一些框和盒之类的东西进行美化界面。比如在面板上加一些修饰图样，操作如下所示：然后再添加一些必要的说明文字，再对其进行布置，修饰。这样整个简单虚拟示波器就完成了。前面板的设计如下图：8、程序框图如下图：六、功能实现与现象演示选择通道1，显示一个正弦波时波形如下：随后点打开存储按钮，再点开回放按钮同时关掉存储按钮，即完成存储回放功能，图形如下：选择通道2，即双通道时，显示两个正弦波，波形如下：随后点打开存储按钮，再点开回放按钮同时关掉存储按钮，即完成存储回放功能，图形如下：七、设计总结和学习体会： 通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了Labview软件方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过老师耐心的辅导、同学的帮助我最终克服了困难。通过这次设计，课堂的中学习到的知识