1、內蒙古科技(kj)大學虛擬儀器課程設計說明書題 目：一、多路信號(xnho)發生器 二、虛擬(xn)示波器一、多路信號發生器1.設計題目: 多路信號發生器2設計目的：了解、熟悉并掌握虛擬儀器的相關知識；完成所要求的實驗內容。3.設計要求: (1)可以輸出任意一種以下的信號：正弦波信號、方波信號、鋸齒波信號或三角波信號，且可輸出雙路信號。 (2)信號頻率、幅值、占空比、相位和偏移量可調。 (3)設置成雙通道。4.設計思路:采用基本函數信號發生器生成兩路信號，用while循環循環采集兩路信號，產生波形并將其用波形圖顯示。5設計實現過程 （1）條件結構的分層設計及while循環從“程序框圖”面板中點

2、擊右鍵，然后按照“編程”“結構”“條件框圖”的順序，拖到面板中如圖示：將其設置(shzh)為共六層，包括“三角(snjio)波信號”、“方波信號(xnho)”、“鋸齒波信號”、“正弦波信號”、“正弦&方波”及“默認”層。 按上述順序在“條件結構”并列位置找到“while循環”，如圖示：再在while循環結構中選擇函數發生器，如圖所示；再單擊“波形(b xn)生成”圖標，找出“基本(jbn)函數發生器”圖標如圖所；將其拖放到程序框圖中， 分別(fnbi)用于通道一、二及雙通道產生波形信號。（2）函數模塊基本參數設置在前面板中，擊右鍵，從Express中的數值輸入控件中，選擇數值輸入控件，并將其拖

3、入前面板中，之后，按住Ctrl鍵不放，一次拖動復制八個，并分別命名為“頻率1”、“幅值1”、“幅值2” 、“頻率2”、“相位1”，“相位2”、“占空比1”“占空比2”。然后在程序框圖中分別將此八個控件與函數發生器模塊一、二相連，如圖4所示。 設置采樣信息，再在前面板輸入文本控件中選擇文本下拉列表，作為通道選擇。如下圖： （3）DAQ數據采集卡的配置配置信號采集通道在程序框圖中擊右鍵，在函數選板的“輸入”子目錄中打開“DAQ Assistant”，然后配置采集信號類型（Acquire Signals），選擇“Analog InputVoltage”單擊進入，再選擇“Dev1(PCI-6221)

4、ai0,ai1” 單擊“Finish”，進入配置選板，選擇“Terminal ConfigurationRSE”,再“Timing settings”中設置“Acquisition ModeContinuous Samples”然后單擊“Run”看是否能夠采集到信號，若不能，再重復上述步驟，直至能采集到信號才完成通道配置。（如圖7）配置信號輸出(shch)通道在程序框圖中擊右鍵，在函數(hnsh)選板的“輸入(shr)”子目錄中打開“DAQ Assistant”，然后配置采集信號類型（Generate Signals），選擇“Analog OutputVoltage”單擊進入，再選擇“Dev1

5、(PCI-6221) ai0,ai1” 單擊“Finish”，進入配置選板，選擇“Terminal ConfigurationRSE”,再“Timing settings”中設置“Generation ModeContinuous Samples”然后去掉采樣點與采樣率的默認值，最后單擊“OK”即完成信號輸出通道配置。（如圖8）（4）整體結構細節 由while循環中的基本函數信號發生器發送數據，產生波形信號，通過信號的合并，一同輸給波形顯示控件。如圖：將雙通道的信號(xnho)寫入，while 循環使信號連續采樣，生成連續波形，布爾開關控制啟停。如圖：完成多路信號采集(cij)，和輸出波形（5

6、）采樣(ci yn)，調節，輸出，顯示 調節采樣回去的波形，進行頻率、幅值、相位、占空比的設定。程序圖如圖6調試(dio sh)過程 在調試發現在雙通道中運行不正常，但幅值和頻率都可調，只是(zhsh)只輸出單通道，在查找錯誤的時候發現，在雙通道的DAQ設的通道是一個ai0。而在板卡上的連線選擇的是ai0,ai8。每個信號配置都需要一個通道，故將原來的單通道西號配置改成雙通道ai0,ai1.。并且采樣點數過少，波形顯示變化較慢，故將采樣點數設置在1000以上。7面板(min bn)布局（如下圖所示）前面板布局(bj)8程序框圖9總結(zngji)打開電源，運行程序，由于我沒有設計通道選擇，輸出

7、波形是雙路同步輸出，所以波形圖同時顯示兩路波形。分別給兩個通道選擇信號(xnho)類型，調節參數直至符合要求，在前面板的“信號(xnho)顯示”控件中可看到采集回來的信號，完成了設計。二、虛擬示波器1、示波器功能主要功能包括：雙通道信號輸入、觸發控制、通道控制、時基控制、波形顯示、參數自測量等。本次設計的數據采集的功能與普通示波器一樣；波形顯示模式：通道 A或B 、A+B及AB同時檢測；電壓參數測量，時間/頻率參數測量，數據存儲與回放，測量結果顯示等。2、主要功能模塊虛擬示波器器主要由軟件控制完成信號的采集、處理和顯示。系統軟件總體上包括數據采集、波形顯示、參數測量等模塊。3、波形顯示模塊軟件

8、提供了三種波形顯示模式：*A B A&B 模式：通過顯示通道選擇按鍵可以任意顯示某一通道或兩通道輸入信號的波形；*AB模式：當兩通道都處于選同狀態時，使用此模式來顯示雙通道波形*A+B 模式(msh)：當兩通道都處于選通狀態時使用此模式來顯示兩通道信號帶數相疊加后的波形。4、示波器前面板設計(shj)虛擬示波器的界面圖，分為波形(b xn)顯示區和操作面板區。波形顯示區橫軸表示時間，縱軸表示幅值。單元格當前時間和幅值也可通過操作面板的“時間”框、“幅值”框顯示。操作區有：顯示模式轉換，數據采集配置，時基控制，數據處理等。數據采集是調節波形幅值，波形周期和選擇顯示的波形是哪個通道的，先是波形的類

9、型等。時基控制是選者掃描率，掃描數，選擇手動、自動等。設計這部分時,主要考慮操作簡潔,用戶能通過面板上的各種按鈕、開關等控鍵來控制虛擬示波器的工作。由于波形顯示控件的刻度有可能不符合要求，可在顯示器模板上點擊鼠標右鍵,對其進行屬性設置,如根據示波器的頻率與幅度值的變化, 利用工具模板中的文字工具,對顯示器橫(時間) 、縱(幅度) 坐標的刻度重新設置。1 前面板設計 圖1 波形顯示控件圖2 時基幅值控制圖3 數據(shj)存儲與回放 圖4 通道選擇(xunz) 圖5 信號測量 圖6 按鈕 開關(kigun)圖7采集(cij)信號2程序框圖設計(shj) 最外面(wimin)是開始采集的while

10、和條件結構圖9 while和條件結構While循環內部包括很多部分，包括數據采集， 數據測量，數據存儲與回放1、存儲(cn ch) 回放數據(shj)存儲為“真”時，將數據(shj)寫入數據回放為“真”時，將數據讀取2、 通道選擇通道設置的是數字輸入控件，將控件的表示方法改為“U16”的16為整型，由于示波器需要雙通道，所以建立一個條件循環結構，創建四個層次，第一個（標號為1），是數據A的信號通過，第二個是數據B 的信號通過，三是數據A 和B 同時通過，四是A B 信號的疊加 采集數據A的 信號 同步采集A和B 的信號 A B的疊加信號(xnho)3、創建XY標尺(bioch)屬性節點單擊后面

11、板的波形顯示(xinsh)控件，選擇“屬性節點”，選擇X標尺（或Y標尺）中的“范圍選項”，從中選擇“最大值、最小值、增量”等，將圖標拖至程序框圖中，圖表顯示為“讀取”類型，不符合要求，將整個圖標改為“寫入”，右鍵單擊圖標，第一行既是。之后定義各個變量參數，是指符合要求，框圖如下：5、數據讀盤由下圖可見(kjin)，是剛才采集的通道疊加的波形信號。測量(cling)的疊加信號測量(cling)的雙通道信號6、采集，信號(xnho)配置，統計While循環外是設置的采樣信息，采樣率，采樣數還有信號通道配置，完成基本設定后，就可以進行采集(cij)數據了，通過波形顯示控件，觀測波形大小，周期，但不能

12、顯示測量數據的均值、算術平均值、初值時間等，所以還應該添加數據統計控件，如下圖：7、整體(zhngt)框圖如下：示波器前面板如下(rxi)程序框圖如由于(yuy)框圖過大，只顯示一部分調試(dio sh)調試過程很不順利，首先(shuxin)就是數據存儲與回放功能的實現，在設計與調試時總出現錯誤，比如“用戶文件錯誤”“無法檢測到波形”等等，還有一個疏忽，就是在創建X Y 標尺時，設計輸入變量時，屬性節點提示錯誤，經過檢查，是由于數據既存在DEL格式，又存在無符號整型，使得發生數據錯誤。幾經調試，終于成功檢測到波形，但有一點很遺憾，就是數據存儲與回放功能不盡如人意，只能順序回放存儲的數據，卻不能即存即放，文件到達結尾會自動跳出程序，不解。九.設計(shj)總結(zngji)：通過學習這門課程以及這次的設計，我熟悉了LbVIEW編程環境及其特點，也學會了簡單的程序設計，了解了圖形化編程的方法和步驟；同時(tngsh)也使我掌握了數據對象類型與操作和數據、簇的概念與使用，以及其中的一些函數及結構的用法。讓我體會更深的是虛擬儀器技術給設計者帶來了極大的方便以及發展空間，使我看到了虛擬儀器技術對于測試測量行業發展具有的巨大潛力，當然，通過短短幾周的設計并不能充分理解和運用Labview