1、多路信号发生器 和 双通道虚拟示波器设计 5虚拟仪器实验报告一设计题目: (1)单通道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,锯齿波信号,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、锯齿波,三角波信号的发生单元,通过其可设置频率
2、、幅值、相位差及占空比的调节,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.程序流程图 图1.程序流程图六设计实现过程:启动LabVIEW8.5,进入程序运行界面,进入程序框图,击右键进行选1、调用“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5个数值输入控件:在前面板中,击右键,从数值输入控件中,
3、选择旋钮输入控件,并将其拖入前面板中,之后,类似依次加入,5个旋钮(如下图),并分别命名为“频率”、“幅值”、“偏移量”,“相位”,“频率”、“占空比”。分别命名为“幅值”、“占空比”、“频率”、“相位”,“偏移量”,把5个数值输入控件分别连到对应的基本函数发生器上如图:3、用一个条件循环实现波形的选择。在程序框图中,右键在编程结构中如图,即可拖出条件结构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,对其进行属性进行设置 。 波形选择用选择对应的方波,三角波,正弦波,锯齿波等。 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:必须在
4、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。6、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。7、电源及指示灯
5、 在前面板上右键中选择“停止按钮” 和“用来作为电源启动,暂停,退出运行。 8、调试程序:打开电源,给通道选择信号类型,调节参数直至符合要求,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。经过调试该信号发生器能产生正弦波、方波、三角波,锯齿四种信号,并且信号的频率、幅值、占空比,相位,偏移量也可调,达到设计要求。9、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,上凸框框图进行修饰。前面板的设计如下图: 程序框图如下图:7课程设计总结 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,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查
6、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
7、,收获喜悦,也永远不可能得到社会及他人对你的认可!1.设计题目: (2)双通道示波器2.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、幅值可调 3利用板卡将数据采集回并显示.3.设计思想: 采用“基本函数发生器”模块作为正弦波.方波.三角波信号的生成单元,当程序运行起来后,先进行通道选择,然后用“按钮”进行三种信号波形选择,再调节信号的“扫描频率”、“幅值”以求达到用户所需的信号,整个过程需通过波形图控件来显示产生的波形,通过配备DAQ采集卡,输出信号。4设计实现过程 (1)“基本函数发生器”模块的调用 启动LabVIEW8.5,进入程序运行界面,进入程序框图,
8、击右键,先选条件结构,以方便通道的选择。如图1(下图)。 再在条件结构中选择函数发生器,如图2所示; 图2 图3再单击“波形生成”图标,找出“基本函数发生器”图标如图3所;将其拖放到程序框图中,共需要四个模块, 分别用于通道一、二及双通道产生波形信号。(2)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,并将其拖入前面板中,之后,按住Ctrl键不放,一次拖动复制六个旋钮,并分别命名为“频率1”、“幅值1”、“幅值2” 、“频率2”、“水平平移1”,“水平平移2”。然后在程序框图中分别将此六个控件与函数发生器模块一、二相连,如图4所示。水平平移是在产
9、生的波形上用逻辑加加在上面并转换成波形。 图4 图5用于通道的选择 再在模块的“信号类型“端创建一个枚举型变量,再选择一三通道开关,如图5找到如图4所示的“select channel”三向开关控件放在前面板中,它对应的标签值有三个双通道,通道2,通道1(自下而上)分别对应“通道1通道2” ,“通道2” 、“通道1”;(3)波形的选择 图6波形开关的选择(4)DAQ数据采集卡的配置配置信号采集通道在程序框图中击右键,在函数选板的“输入”子目录中打开“DAQ Assistant”,然后配置采集信号类型(Acquire Signals),选择“Analog InputVoltage”单击进入,再选
10、择“Dev1(PCI-6221) ai0,ai1” 单击“Finish”,进入配置选板,选择“Terminal ConfigurationRSE”,再“Timing settings”中设置“Acquisition ModeContinuous Samples”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。(如图7)配置信号输出通道在程序框图中击右键,在函数选板的“输入”子目录中打开“DAQ Assistant”,然后配置采集信号类型(Generate Signals),选择“Analog OutputVoltage”单击进入,再选择“Dev1
11、(PCI-6221) ai0,ai1” 单击“Finish”,进入配置选板,选择“Terminal ConfigurationRSE”,再“Timing settings”中设置“Generation ModeContinuous Samples”然后去掉采样点与采样率的默认值,最后单击“OK”即完成信号输出通道配置。(5)采样的分析5调试过程 在调试发现在双通道中运行正常,并且幅值和频率都可调,但换到别的通道后板卡就不可以正常运行,在查找错误的时候发现,在双通道的DAQ设的通道是两个ai0,ai1。而在别的通道上都需要一个通道,故只有将原来的单通道的波形改成双通道的.并且采样点数改成1000.。6面板布局(如下图所示)前面板布局7程序框图8总结打开电源,选择通道1或2,给两个通道选择信号类型,调节参数至符合要求,当选通道1或2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,这些信号可存储,以便用用来回放。