虚拟仪器设计基础课程设计任务书 - 修改-

1、华东交通大学机电工程学院虚拟仪器设计课程设计任务书学生姓名:学号:一、设计题目1.虚拟示波器;2. 虚拟信号发生器;3. 虚拟条码识别系统;4. 虚拟显示仪设计;5.虚拟辅助实验系统;6. 虚拟八位二进制LED并口显示系统设计;7. 虚拟八位二进制LED串口显示系统设计;8. 数字测温记录仪;9. 电机转速测定与PID控制;10.自动温控系统设计;11.心率计设计;12.多功能滤波器设计;13. 二极管正向伏安特性测量程序;14. 数字信号逻辑分析仪设计;15. JK触发器仿真程序;16. 戴维南定理仿真程序;17. RLC串联谐振特性曲线分析程序;18. 51单片机与二、设计目的和要求通过对

2、虚拟仪器的设计,了解虚拟仪器设计的基本原理及常用的对象使用方法;通过设计一台虚拟式数据采集系统、图形识别系统、通过串口、并口控制、测温系统、转速测量系统等,了解虚拟仪器数据采集卡的使用及设置,并口或串口的数据传输,了解虚拟编程中如何驱动非NI公司的数据采集卡或电脑中常用的声卡,学会把外界物理信号采集到计算机并进行简单分析或者通过虚拟仪器产生符合要求的信号并通过声卡输出或者学会利用NI的ELVIS系统设计简单的测量软件。加深虚拟仪器知识、单片机的了解,培养学生运用虚拟仪器思想解决工程实际问题的能力。二、设计内容A.详细要求:1.虚拟示波器:采用声卡作为数据采集卡,将信号发生器输出的常见信号采集到

3、计算机中,所编虚拟软件要求能够对采集到的信号进行显示及频谱分析(如给出频率,幅值等。2.虚拟信号发生器:通过虚拟仪器编程产生满足要求的常见信号(要求该信号应可通过程序前面板由用户自行设置并通过声卡输出到数字示波器中观察。3.虚拟条码识别系统:设计一条码识别系统,通过程序驱动普通聊天用的摄像头,采集任何一本书上的条码图片,对条码图片进行识别,显示条码号。(使用IMAQ Vision工具包识别图片,利用NI的摄像头补丁程序驱动摄像头4.虚拟显示仪设计:设计一台基于虚拟仪器技术的显示仪器,利用单片机发送信号,计算机串口采集单片机信号在计算机上显示。5.虚拟辅助实验系统:设计的虚拟仪器要求可以读出给出

4、的两路信号,信号数据已用文本文档保存,并且对读出的两路信号做频谱,概率密度函数,倒频谱等,并给出幅值、周期及其它指标。6.虚拟八位二进制LED并口显示系统设计:设计的虚拟仪器要求通过计算机并口控制LED进行显示,在仪器中输入任意的十六进制数实时的显示出:0123456789ABCDEF等字段。7.虚拟八位二进制LED串口显示系统设计:设计的虚拟仪器要求通过计算机串口控制LED进行显示,在仪器中输入任意的十六进制数实时的显示出:0123456789ABCDEF等字段。8.要求使用ELVIS的VPS给热敏电阻电路供电,然后读出热敏电阻两端电压值,并转换成温度值。在此基础上添加一个记录仪以方便观察温

5、度趋势。9.利用NI ELVIS可调电源来运行和控制直流电机的速度,并利用红外线发光二极管和光敏晶体管构建一个运动传感器来测量电机的转速并实现其PID控制。由ELVIS平台、电机以及运动传感器共同构成一个计算机自动控制系统。10.使用LabVIEW开发环境和PCI-6251DAQ卡、温度传感器加外围电路,测量和显示外部温度变化,并控制风扇和加热丝进行相关操作,使一定空间范围内的温度保持基本恒定。11.使用LabVIEW开发环境和PCI-6251DAQ卡、压电传感器,实现对人体脉搏的采集,显示每分钟心脏跳动的次数。12.使用LabVIEW开发环境,编写多功能数字滤波器仿真程序,要求实现尽可能多地

6、实现滤波器功能。13.使用LabVIEW开发环境和PCI-6251DAQ卡,实现对小功率二极管的正向伏安特性曲线测量。14.使用LabVIEW开发环境,编写16通道的数字逻辑信号分析仪仿真程序。15.使用LabVIEW开发环境,编写数字电路的JK触发器仿真程序。16.使用LabVIEW开发环境,编写验证戴维南定理的仿真程序。17.使用LabVIEW开发环境,编写显示RLC串联谐振的特性曲线的程序,并显示品质因数。18.使用LabVIEW开发环境,编写能与51单片机开发板串口通信的程序。19.使用LabVIEW开发环境和NI ELVIS,搭建7键电子琴硬件环境。编写7键电子琴发音、播放程序,验证

7、音阶频率的变化规律。20.使用LabVIEW开发环境和NI ELVIS,搭建液位系统模型,编写能控制此液位系统进出水、水平显示、预警等信息的程序。21.使用LabVIEW开发环境和NI ELVIS,搭建热式红外线传感器测距系统,编写测距程序。22.使用LabVIEW开发环境和NI ELVIS,搭建基于驻极体麦克风的声控门锁,编写利用人声开关门锁的程序。23.使用LabVIEW开发环境和NI ELVIS,搭建小型音乐喷泉,编写喷泉受音乐参数控制的系统程序。B.前面板上要设置必要的控件对象以设置相应参数。C.设计界面要美观,程序可读性好。三、设计进度安排设计时间总计2周课程设计任务及要求讲解(0.5天设计任务分析及查找资料(1.5天程序编制及调试(5.5天设计说明书撰写(2天答辩(0.5天四、设计任务书应包括的主