双通道虚拟示波器设计—课程设计论文.doc

虚拟仪器课程设计说明书题 目：双通道虚拟示波器专 业：测控技术与仪器班 级：学生姓名：学 号：指导教师：双通道示波器设计目的：综合实用labview 知识，在本设计中使用了层叠式顺序结构、分支结构、循环结构等编程逻辑结构以及常见的数据结构，如簇、捆绑成簇等数据处理结构；同时还用到了波形生成控件vi、逻辑控件vi、数值控件vi等多个控件。使学生更好地掌握labview编程的方法和技术。设计要求：能够实现比较简单的双通道示波器功能，主要功能包括：输出波形显示（单通道输出波形显示或两通道输出波形同时显示）；能进行水平分度和垂直分度的调节以及实现波形测量。前面板样式如下：图1 基于daq双通道示波器的前面板实验内容：设计简单双通道示波器，并对主要功能进行测试、调节和使用。1. 运行所设计的简单双通道示波器vi。2. 调节该简单双通道示波器的一些选择开关和旋钮，可以测试该示波器的主要功能。3. 选择通道开关，可以显示不同信号。4. 选择幅值、频率调节开关，可以调节水平和垂直分度。5. 可以显示该简单双通道示波器的信息和终止该示波器的运行。简单双通道示波器vi的程序框图：该vi主要包括：通道选择功能块、水平分度调节功能块、垂直分度调节功能块、程序控制功能块和波形显示功能块。图2 简单双通道示波器的程序框图一、 简单双通道示波器vi控件的设计过程启动labview，弹出启动界面，选择文件下拉菜单中的新建项目，在弹出的项目浏览器中的我的电脑菜单上击右键选择新建vi，弹出vi界面：图3 创建vi并保存后的界面1、 前面板的创建和设计主要为创建波形图显示控件、测量信号值显示、创建通道选择面板、创建程序控制面板等。（1）示波器波形图控件的创建（2）设置波形图属性，在波形图上击右键弹出属性对话框，设定相应的属性：属性设置如下：所有属性均可根据需要设置。（3）旋钮的设计旋钮属性设置图13 标尺设置（4）通道选择面板设计图14设置好的通道选择面板二、程序框图设计（1）设计模拟采集电路 daqmx create virtual channel.vi 从“程序框图”面板中点击右键，然后按照“测量i/o”“daq”“daq mx”的顺序在列表中找到“daqmx create virtual channel”，拖到面板中并将设置成双通道输出如图示：daqmx timing.vi 设置采样时钟采样方式为：continuous sampledaqmx read.vi 每次读取的样本数（number of samples per channel 引脚的值）每秒钟while 循环运行的次数（while 循环中设置延时的倒数）=每秒钟采集的样本数（采样率）。 在“daq mx”并列中找到“write”, 拖到面板中设置如下图：同样在“daqmx”并列中找到“start”、“stop” 拖到面板中，然后找到“clear”如下图：在“clear”的错误输出端点击右键，在对话框与用户选版中找到“简单错误输出” 如下图：”采集通道电路的设计图如下：（2）、输入信号测量模块设计输入信号测量模块的作用主要是将被测信号源的最大值、最小值、平均值、基波频率、上升时间、下降时间测出并进行数字量显示，程序实现:1) 在信号操作中找出拆分信号如图：2) 查找波形测量所需控件3) 创建数值显示控件实现过程如下（3）、通道选择模块：通道选择功能可以实现在示波器波形图上显示不同通道的波形，可以实现两路信号同时显示以及两个通道单独显示。程序通过条件结构实现，条件结构共分3层0、1、2层分别代表ab通道，a通道， b双通道，各层如下：“0”条件分支即ab通道，将“daqmx读取”输出信号用“一维数组”拆分函数拆分后的两路信号在分支中“信号合并”在输出输入至“波形图”显示两通道信号.“1” 条件分支即a通道，将前所述拆分的两路信号其一在分支中输出输入至“波形图”显示a通道信号.“2” 条件分支b通道，同a通道相似将另一信号输入至“波形图”上图为分别通过三路通道显示波形、通道a、通道b和通道a&b生成波形的程序框图。在这几个程序框图中，通过不同的信号选择块后输入到示波器输出。（4）、频率调节处理功能块频率调节功能块处理后所产生的数据信息作为波形图控件的水平分度范围的设置数值。在具体实现这个功能块的时候，首先将选择的频率旋钮的选择数值作为分支结构的条件，（在这里使用3个离散数值作为调节数值）；再根据不同的选择条件，在功能块中捆绑不同的数据构成簇，将该簇作为波形图控件属性节点的频率范围属性的设定值。实验步骤：1）x坐标设计即扫描周期，选中“波形图”显示控件，右击选“创建属性节点”创建类型选“x标尺，范围，全部元素”。2）“属性节点”的控制，点选“属性节点”右击设置，转换为写入3）在属性节点中添加最大值、最小值、及增量，创建常量根据调试现象设置数值并与“属性节点”相连接。水平分度条件处理块的程序框图（5）、幅值调节处理功能块下图为幅值调节功能块的程序框图。其设计过程与频率调节功能块设计类似。case结构共有7个分支： 幅值调节功能块程序框图六、信号调试调试结果如下：七：心得体会通过本次实验，我学到了基于daq采集的双通道虚拟示波器设计，熟悉了labview开发环境，基本掌握了编程方法。在实验中调试