自动化14级虚拟仪器课程设计题目

1、一、基于LabVIEW的实验室使用登记管理系统（序号为：x0）1、系统功能要求如下：（1）系统可以搜索实验项目，当搜索到相应的实验项目后跳出实验内容（包括实验用到的设备、实验任务、操作步骤、实验测量的数据）页面。（2）设置管理员权限，管理员可以查看使用历史记录、往数据库添加或删除实验项目和元器件以及实验内容；（3）使用者（如学生）要往系统录入其姓名、学号、专业班级、联系电话、使用时间，当录入成功后点亮外部的一盏灯（用发光二极管代替）提示；2、设计涉及到的设备：LabVIEW软件、PCI-6221采集板卡（输出信号点亮外部灯）、数据库Access（或LabVIEW自身带有的簇函数），保存数据2、

2、 基于LabVIEW的实验室门禁监控系统（序号为：x1）1、 功能要求：（1） 通过传感器（可用光电、人体测温传感器）检测到有人进来，输出“你好，欢迎光临检测技术实验室”语音播报；（2） 语音播报后上位机（电脑）输出信号控制门（电机）打开；（3） 保存人进来的时间供历史查询。3、 基于LabVIEW的室内温、湿度检测系统（序号为：x2）1、功能要求：（1） 用温度传感器（如Pt100温度传感器）、湿度传感器（如湿敏传感器）采集温、湿度信号，通过采集板卡（PCI-6221，详情请看附录）到上位机用LabVIEW软件进行信号处理和显示；（2） 分别保存50个温、湿度信号值。2、 提示：将Pt100

3、热电阻传感器转换电路的电压输出信号根据公式：Rt=R3K(R1+Rw1)Vc+(R4+R1+Rw1)Vo/KVcR4-(R4+R1+Rw1)Vo（式中K=10，R3=5000，R4=5000，R1+Rw1=100，Vc=4V，Vo为测量值）计算出Rt值，再根据公式Rt=R0(1+At+Bt2)求得被测温度t值（注：A=3.9684*10-3/，B=-5.847*10-7/。）；4、 基于LabVIEW的交通灯设计（序号为：x3）1、 功能要求：（1）主干道南北方向，绿灯亮25S，同时东西方向的红灯也亮25S；随南北方向黄灯亮5S，其他灯都灭；之后东西方向绿灯亮20S，同时南北方向的红灯也亮20

4、S；最后东西方向的黄灯亮5S后，南北方向的绿灯重新亮，就是一个轮回。（2）用测速传感器，对通过的车辆进行测速，通过PCI-6221数据采集板卡采集信号到电脑上显示。2、提示：可以用两对红外传感器测量测速，第一对到第二对的安装距离S已知，用软件测量汽车从第一对到第二对用的时间T，则得出速度V=S/T。五、基于LabVIEW的电子称设计（序号为：x4）1、功能要求：（1） 用压力传感器（应变片压力传感器）测量物体重量，压力传感器输出的信号通过PCI-6221板卡将数据采集到电脑用软件处理，并显示重量值；（2） 求出系统的灵敏度S=V/M（V为输出电压变化量，M为重量变化量)，并显示V（电压）M（重

5、量）曲线图；（3） 保存采集到的电压数据30个。2、 提示：（1） 可以使用应变片压力传感器，转换电路用全桥测量电路，输出的是电压值；（2） 曲线图用XY图显示；6、 硅光电池的光照特性测试（光照特性光电池在不同的照度下，产生不同的光生电动势）。（序号为：x5） 1、要求设计一个虚拟仪器，通过I/O板卡输出010V电压送至硅光电池的发光二极管电压输入端，经光电转换电路得到相应的电压信号送回虚拟仪器进行显示，程序要求可以记录和回放采集数据。7、 基于LabVIEW的K分度号的温度测量仪（序号为：x6） 1、假设测量温度范围为0100，根据公式E(t,t0)=E（t,t0）+E(t0,0)对所采集

6、的信号进行处理，其中t为实际温度，t为热电偶参考端温度，t0为室温，要求：先制做K型热电偶分度表；E(t0,0)电动势要根据K分度表查询而得，E（t,t0）是由外部采集到的电压信号，最终得到电动势E(t,t0)后，由查询K分度表而得到实际温度t。8、 双通道虚拟示波器（序号为：x7）1、 功能要求：（1） 示波器有A、B双通道选择，有幅值和周期档位调节；（2） 采集外部数据：用振动传感器（如压电式传感器）检测振动台（实验室配有）的振动情况，通过数据采集卡采集信号，并用虚拟示波器显示振动波形（包括幅值和频率信息）。（3） 有仿真信号显示：通过软件自带的信号发生器生成仿真信号，当没有采集外部信号时

7、，通过仿真信号调试。9、 基于LabVIEW的电机转速远程监控系统（序号为：x8）1、 功能要求：（1） 小功率步进电机转速显示及控制；（2） 通过TCPIP或其他协议，进行远程的电机转速监测；（3） 保存历史数据。2、 通过霍尔传感器、光电式传感器等检测转速，再用PCI-6221板卡采集数据到电脑上面显示。10、 基于LabVIEW的远程监测压力系统设计（序号为：x9）1、 功能要求：可以检测气压强度，用压阻式压力传感器测量压力（气压）；2、 保存历史数据；3、 通过TCPIP或其他协议，远程监测气压强度。 重要提示1、 设计时间：14周周二至16周周二， 答辩时间16周周三。2、 每个题目

8、后面都有个（序号为：xx）,意思是班级名单上的“序号（不是学号）”末位数所对应的选题，如“序号为：x2”的同学，都做“三”这个题目，几个同学为一组，分工合作完成设计；3、 完成设计需提交“论文”和“程序”；4、 以上所有设计中的软件部分同学们可以在自己电脑上面完成，有问题可以电话或QQ（852754781）联系我，也可以来实验室完成；数据采集卡和传感器等硬件在“检测技术实验室4-612”备有，必须来实验室才能完成。5、设计中涉及到的硬件（如传感器、PCI-6221采集板卡）详情请查阅相对应的电子版“实验指导书”和后面的“附录”。 附 录1、 什么叫传感器：把物理量（如

9、：温度、湿度、重量、转速、液位、压力、流量等这些量）转换为电信号（电压、电流等可以测量的量）的一种装置。2、 PCI-6221采集板卡简介：（1） NI PCI6221(37针)数据采集卡DAQ卡 16位,250 kS/s,16路带37针D-Sub的模拟输入 （2）10条数字I/O线; 32位计数器; 数字触发关联(Correlated)DIO(2条时钟线,1 MHz)（3）2路16位模拟输出(833 kS/s)  （4）模拟输入输出电压范围-10vz至+10v。（5）电缆和附件PCI-6221(37针)需使用一根电缆及其附件方可使用所有I/O。CB-37F-LP接线盒可直接安装于设

10、备上，故所需电缆更少。 （5）接线方式3、 测试系统组成框图图1 多通道数据采集系统硬件结构图 通过PCI-6221数据采集板卡IO口，采集温度、湿度、压力、液位、流量传感器送来的电压或频率信号，通过LabVIEW2010软件编写程序进行IO口配置、信号处理、数据显示、远程传输。一、GLQR- 4000型嵌入式传感器测控平台简介（详情请看实验指导书）1实验系统构成GLQR-4000型传感器与检测技术实验台（图1）采用的传感器大部分是工业结构，便于学生加强对本知识的理解，并在实验过程中，通过信号的拾取，转换，分析，培养学生作为一个科技工作者具有的基本操作技能与动手能力。实验系统由主控台、交直流信

11、号源、传感器和实验模块、测试源（振动源、温度源、压力源、转动源）、数据采集与处理软件、嵌入式实验平台和试验桌等七大部分组成。图12产品组成（1）主控台：主控箱部分包括：直流信号源（±15V, ±5V, ±2V, ±4V, ±6V, ±8V, ±10V, 0-24V可调）音频振荡器（1KHz10KHz可调）低频振荡器（1Hz-30Hz可调）频率、转速、电压、气压显示表、电流表、嵌入式工控一体机（含数据通讯接口RS232 USB）、气压源、计时器温度调节仪（带通信）、虚拟仪表、虚拟仪器、等。光学测量仪表包括光照度仪表、光功率仪表

12、。嵌入式ARM9基于S3C2410芯片的一体机显示屏采用触摸屏式七寸真彩液晶显示并与主控台为一体式。（2）温度、振动、转速、气压源温度源：提供常温200，控温精度±0.5转速源：02400转/分，可调振动源：1Hz30Hz气压源：020Kpa（3）传感器：详见下表（共三十种传感器）（4）实验模块部分：详见下表（共十六个模块）（5）传感器实验（6）实验桌：专用实验桌尺寸为1600×800×750(mm)实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板；设有两个大抽屉（带锁），用于放置工具及资料。，实验桌面上预留显示器位置或右边设有放置示波器用的可拆。

13、实验桌要有安放实验模板和计算机主机及键盘的位置。（7）ARM9实验（8）工业组态软件与ARM9结合实验：在实际控制中实验（9）数据采集卡及处理软件：虚拟仪器、频谱分析、失真度仪计算虚拟仪表实验3产品技术指标序号传感器名称实 验 模 板量 程线性实验项目备 注1电阻应变式传感器电阻应变式实验模块0500g（200）±0.5%1-7全桥2扩散硅压力传感器压力传感器实验模块0-50kpa±1%83差动变压器差动变压器实验模块±5mm±2%9-124电容式传感器电容传感器实验模块±2.5mm±2%13-145霍尔式位移传感器霍尔传感器实验模块

14、±3mm±1%15-166霍尔式转速传感器2400转分±0.1%177磁电式传感器2400转分±0.5%18-198压电式传感器压电传感器实验模块209电涡流位移传感器电涡流位移实验模块1mm±2%21-2510光纤位移传感器光纤位移实验模块1mm±4%26-2711光电转速传感器2400转分0.5%28-2912集成温度传感器温度传感器实验模块常温-150±3 %3013Pt100铂电阻常温-800±2%32三线制14Cu50铜电阻常温-800±2%3215K型热电偶常温-800±2%3316E型热电偶常温-800±1%3417J型热电偶常温-800±1%3418气敏传感器50-2000PPm±2%37对酒精敏感19湿敏传感器1095%RH±2%3820光电反射开关21光敏电阻Cds光敏电阻，额定功率20mw，暗阻5M22红外发光二极管峰值波长940nm，工作电压