基于LabVIEW的虚拟仪器的设计-毕业设计

-24-毕业设计论文课题名称：基于LabVIEW的虚拟仪器的设计姓名：专业：电子测量技术与仪器班级：测量11301学号：11011072指导老师：2013年11月目录摘要 3第一章虚拟仪器 41.1虚拟仪器的概述 41.2虚拟仪器的发展 41.3虚拟仪器的结构原理 51.4虚拟仪器的性能特点 61.5虚拟仪器的应用 71.6虚拟仪器的平台LabVIEW 7第二章实验说明 102.1设计原理 102.2设计内容与要求 10第三章设计方案 123.1程序框图 133.2方案实现与前面板设计 133.3结果分析 18结束语 21参考文献 22心得体会 22附录 23

摘要现代科技发展日新月异，计算机尤其如此。计算机强大的处理能力，使得它成为一种很好的工具，其应用范围也越来越广泛。虽然传统仪器已经得到迅猛的发展，仪器精度越来越高，功能越来越强，性能越来越好，但传统仪器基本上没有摆脱单独使用、手动操作的模式。传统台式仪器是由厂家设计并定义好功能的—个封闭结构，它有固定的输入／输出接口和仪器操作面板。每种仪器只能实现一类特定的测量功能，并以确定的方式提供给用户。我国高档台式仪器如数字示波器主要依赖进口，一方面这些仪器加工工艺复杂、制造水平要求高，生产突破有困难；另一方面，用户可以将一些先进的数字信号处理算法应用于虚拟仪器的设计，提供传统台式仪器所不具备的功能，而且完全可以通过软件配置实现多功能集成的仪器设计。因此，目前研制一种结构简单、操作方便、费用低的数字示波器是非常必要的。声卡ＡＩＤ转换性能优越，技术成熟，配合ＬａｂＶＩＥＷ强大的数据采集与处理功能，可以构建性价比相当高的数据采集系统。本文运用普通的计算机声卡代替商用数据采集卡，设计了一种双通道数字存储示波器。它具有１６位的量化精度，最高采样频率为４４ＫＨｚ。该系统能够正确采集声卡设计频率范围内的信号。对１ｖ以上的信号，能够通过设计的电路衰减到合适的范围；对微伏级别的信号，能放大直到示波器上看到清晰的信号。虚拟数字存储示波器是虚拟仪器技术的一种具体应用，它将软件和虚拟仪器硬件紧密结合在一起，在公用计算机上虚拟地实现了示波器的各种功能，并进行了扩充。虚拟数字存储示波器系统由信号采集、信号处理和结果显示三大部分构成，但是除了信号采集部分是由硬件实现之外，其它两部分都是由软件实现。我们所设计的虚拟数字存储示波器总体上包括数据采集、波形运算、波形存储回放以及滤波等模块组成。它除了通用功能外，又具有普通示波器所没有的许多优点，如波形可以存储为数据文件，以便进行永久保存、随时调用数据，进行波形实时显示。成本低廉，功能可根据应用的需要不断加强。因而用声卡构建低成本的数据采集系统是切实可行的。

第一章虚拟仪器1.1虚拟仪器概述虚拟仪器技术是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。自1986年问世以来，世界各国的工程师和科学家们都已将NILabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节，从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间，并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信息，共享信息成果，有助于在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。20年来，无论是初学乍用的新手还是经验丰富的程序开发人员，虚拟仪器在各种不同的工程应用和行业的测量及控制的用户中广受欢迎，这都归功于其直观化的图形编程语言。虚拟仪器的图形化数据流语言和程序框图能自然地显示您的数据流，同时地图化的用户界面直观地显示数据，使我们能够轻松地查看、修改数据或控制输入。美国国家仪器公司NI（NationalInstruments）提出的虚拟测量仪器（VI）概念，引发了传统仪器领域的一场重大变革，使得计算机和网络技术得以长驱直入仪器领域，和仪器技术结合起来，从而开创了“软件即是仪器”的先河。“软件即是仪器”这是NI公司提出的虚拟仪器理念的核心思想。从这一思想出发，基于电脑或工作站、软件和I／O部件来构建虚拟仪器。I／O部件可以是独立仪器、模块化仪器、数据采集板（DAQ）或传感器。NI所拥有的虚拟仪器产品包括软件产品（如LabVIEW）、GPIB产品、数据采集产品、信号处理产品、图像采集产品、DSP产品和VXI控制产品等。1.2虚拟仪器的发展早在八十年代初，就有人以个人计算机为基础，在微机内部增加一些插件或外附插件箱，将各种测量电路插件接于PC内部总线，加上某些软件来实现传统仪器的功能，这种仪器称为PC仪器或个人仪器。因为计算机系统的硬软件资源可代替一般自动测试系统和智能仪表中的微处理器、存储器、接口电路和显示器，因而减少了仪器的许多硬件，降低了仪器成本，而且无需对每一种新仪表都从头开始设计，所以该方案一经提出就在仪表界引起极大的轰动。随着VXI(开放式测量系统)总线系统问世以及PC机的结构的变化，不断推动了虚拟仪表发展。VXI总线标准是一种全开放型卡式仪表标准，具有灵活适用、性能先进、高速运行、小型便携的特点，适用于模块化设计仪表。PC机微处理器CPU速度不断提高、采用流水线、RISC结构，大大地提高了测试系统的数值处理能力。近年来，由于计算机软硬件技术资源的极大丰富，数字信号处理技术，图形化界面技术和自动生成程序等技术的提高，使虚拟仪器的进一步发展有了雄厚的技术基础。1.3虚拟仪器的结构原理虚拟仪器主要利用PC技术，只是添加A/D及D/A变换等少许硬件和以软件为主的仪器称为虚拟仪器。虚拟仪器通过应用程序将通用计算机与功能化硬件结合起来，用户可通过友好的图形界面来操作计算机，就像在操作自己定义、自己设计的一台仪器一样，从而完成对被测试量的采集、分析、判断、显示、数据储存等。它是在PC技术的基础上发展起来的，能在数据导入磁盘的同时，实时地进行复杂的分析。具有高效的性能、强大的扩展功能、节约开发时间，以及完美的集成性能等技术优势。虚拟仪器是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。虚拟仪器的本质是利用现有的计算机，加上特殊设计的仪器硬件和专用软件形成既有普通仪器的基本功能又有一般仪器所没有的特殊功能的高档低价的新型仪器。它是利用计算机强大的图形环境和在线帮助功能，建立虚拟仪器面板，以代替传统仪器完成对仪器的控制、数据分析和显示功能。虚拟仪器的输入输出由数据采集卡、GPIB卡等硬件模块完成，仪器的功能主要由软件构成。一套完整的虚拟仪器系统的结构一般来说分为四层：1)测试管理层用户使用虚拟仪器生产厂商开发的应用程序，组成自己的一套测试仪器。这是虚拟仪器的优点之一，它可以方便地使用户根据自己的需要，自己的风格建立自己的测试仪器。2)应用(程序)开发层由生产商提供的软件开发工具，如NI(NATIONALINSTRUMENTS)公司的LabVIEW软件，LabWindows/CVI软件。用户可以用这类软件进行深层开发，以扩展仪器原有的功能。3)仪器驱动层由生产商开发，针对不同类型的仪器有不同的驱动程序接口。为给用户提供方便、易用的仪器驱动程序，泰克公司、惠普公司和美商国家仪器公司等35家国际上最大的仪器公司成立了VXIplug&play系统联盟，并于推出VISA(Virtu-alInstrumentSoftwareArchitecture)标准。4)I/O总线驱动层由生产商开发，用于将不同类型的实际仪器通过相同标准的总线连接起来形成一套完整的测试系统，如得到广泛应用的VXI(开放式测量系统)总线系统。1.4虚拟仪器的性能特点虚拟仪器彻底改变了传统仪器由生产厂家定义功能的模式，而是在少量附加硬件的基础上，由用户定义仪器功能。因为它的运行主要依赖软件，所以修改或增加功能、改善性能都非常灵活，也便于利用PC的软硬件资源和直接使用PC的外设和网络功能。虚拟仪器不但造价低，而且通过修改软件可增加它的适应性，进而延长它的生命周期，是一种具有很好发展前景的仪器。与传统仪器相比，虚拟仪器具有高效、开放、易用灵活、功能强大、性价比高、可操作性好等明显优点，具体表现为：1)智能化程度高，处理能力强虚拟仪器的处理能力和智能化程度主要取决于仪器软件水平。用户完全可以根据实际应用需求，将先进的信号处理算法、人工智能技术和专家系统应用于仪器设计与集成，从而将智能仪器水平提高到一个新的层次。2)应用性强，系统费用低应用虚拟仪器思想，用相同的基本硬件可构造多种不同功能的测试分析仪器，如同一个高速数字采样器，可设计出数字示波器、逻辑分析仪、计数器等多种仪器。这样形成的测试仪器系统功能更灵活、更高效、更开放、系统费用更低。通过与计算机网络连接，还可实现虚拟仪器的分布式共享，更好地发挥仪器的使用价值。3)操作性强，易用灵活虚拟仪器面板可由用户定义，针对不同应用可以设计不同的操作显示界面。使用计算机的多媒体处理能力可以使仪器操作变得更加直观、简便、易于理解，测量结果可以直接进入数据库系统或通过网络发送。测量完后还可打印、显示所需的报表或曲线。这些都使得仪器的可操作性大大提高而且易用、灵活。1.5虚拟仪器的应用虚拟仪器的功能和性能已被不断地提高，如今在许多应用中它已成为传统仪器的主要替代方式。随着PC、半导体和软件功能的进一步更新，未来虚拟仪器技术的发展将为测试系统的设计提供一个极佳的模式，并且在测量和控制方面都有无以伦比的强大功能和灵活性。可广泛应用于电子测量、振动分析、声学分析、故障诊断、航天航空、军事工程、电力工程、机械工程、建筑工程、铁路交通、地质勘探、生物医疗、教学及科研等诸多方面。虚拟仪器的各种优点让用户可以放心地舍弃旧的传统测量设备，接受更新型、以计算机为基础的虚拟仪器系统。由于计算机的性能价格比不断改进，使虚拟仪器的价格更为大众化，用户不必再受限于传统仪器的使用限制和昂贵的价格，进一步降低了使用成本，减少了系统的开发费用和系统的维护费用。此外，新型笔记本电脑又把虚拟仪器的便携性和强大功能推向一个新的水平。所有这些必将加快虚拟仪器的发展，使它的功能和应用领域不断增强和扩大。1.6虚拟仪器的平台LabVIEWLabVIEW是一种图形化编程语言，是美国国家仪器公司（NationalInstruments，简称NI）的软件产品，是目前功能强、应用和发展广阔的的图形化软件集成开发环境。它又主要是面向计算机测控领域的，一种基于图形化虚拟仪器编程语言的软件开发平台，它是世界上第一个采用图形化编程技术，面向仪器的32位编译型程序开发系统。LabVIEW是实验室虚拟仪器工程平台LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench的缩写。它用图标代替文本代码创建应用程序。LabVIEW使用数据流编程由数据决定程序执行。在LabVIEW中，用一系列工具和控制对象建立用户界面，即前面板（frontpanel），然后利用图形化函数图标添加程序代码，控制前面板对象。LabVIEW这种图形化编程语言（graphicalprogramminglanguage），又称G语言。其编写的程序称为虚拟仪器VI（VirtualInstrument），以.VI为文件名后缀来表达。采用LabVIEW这种G语言言编写的源程序很接近于去“画”一个程序流程图，画出方框图（程序流程图）后即可自动生成测试软件，而不需要再去编写文本程序，它使得科研和工程人员可以摆脱对专业编程人员的依赖。它是构建虚拟仪器的理想工具，它从整体上形成了一个易于掌握的理想的面向仪器的开发环境，它不需要去编写复杂、繁琐、费时的文本源代码，而是在简化了的菜单式图标的提示图形模板中去选择功能函数和节点，并用线条把各种功能（图形）连接起来形成简单图形化编程。可以使科研工作者能够自由地表达思想，科研工作者也无须具备专门的程序开发经验和掌握系统软件开发平台的技术。它的编程风格有别于传统的文本编程VB、VC语言，低了对编程者编程经验和熟练程度的要求，它以严格定义的概念构成了一种易于理解和掌握的硬件和软件模块，它所提供的程序设计环境，面向的是没有编程经验的用户，而不是编程专家，适合于从事科研、开发的科学家和工程技术人员。它易于学习和使用，可大大提高编程效率，被誉为“工程师和科学家的语言”。在这个平台上，各专业领域的工程师、科学家们通过定义和连接代表各种功能模块的图标来方便迅速地建立高水平的应用程序。作为一种高水平的程序设计，同传统的编程语言相比，采用LabVIEW图形编程方式可缩短仪器的开发周期，大约可节省80%的程序开发时间，并且仪器的功能易于扩展、修改，而其运行速度却几乎不受影响。由于LabVIEW是一个真正的32位编译器。使用LabVIEW，能创建32位的编译程序，解决了其他按解释方式工作的图形编程环境速度慢的问题。可以生成独立的可执行文件，这使用户的数据采集、测试和测量方案得以高速运行。LabVIEW的基于数据流编译型图形编程环境，采用全图形化的编程手段，为数据采集、信号处理和硬件驱动等提供了丰富的函数库和多种强有力的工具箱，接口库，扩展函数库、子程序库，包括齐全的用于数据采集、分析、表达以及存储的函数库。LabVIEW还包含传统的程序开发工具。您可以设置断点，使程序动画式运行，或单步运行以观察程序的运行细节。所有这些，均使程序的调试和开发更为容易。LabVIEW集成了与GPIB，VXI、PXI、RS-232和RS-485以及插入式数据采集设备等硬件进行通信的全部功能。还内置了通过LabVIEW网络服务或TCP／IP、ActiveX等软件标准连接到Internet的特性。在这种通用程序设计系统中，提供的应用程序有数百种之多，除了具备其它语言所提供的常规函数功能和上述的生成图形界面的大量模板外，内部还包括许多特殊的功能库函数和开发工具库以及多种硬件设备驱动功能，从低层的I/O接口控制子程序到大量的仪器驱动程序，从基本的数学函数、字符串处理函数到高级分析函数库，从对TCP/IP协议，ActiveX标准控件的支持，到具有硬件底层通讯驱动以及调用其他语言的代码级模块等高级功能，应有尽有，供用户直接调用，可以完成复杂的面向仪器编程。可以进行诸如小波变换和联合时频分析、数字图像处理等的测试与分析。此外，LabVIEW还支持Windoes95/98/NT/2000，Macintosh等操作系统平台，并可把在不同平台上开发的应用程序直接进行移植，提供了大量的通过DLLs（动态连接库）、DDE（共享库）等与外部代码或软件进行连接的机制，以及大量DDLs（动态数据交换库）接口和对OLE的支持，扩展了ActiveX（COM）技术应用并与Mathworks的MATLAB及NI的HiQ数字和交互分析能力进行无缝集成。另外，作为仪器软件主要供应商的NI公司还推出了用于数据采集、自动测试、工业控制与自动化等领域的多种设备驱动软件和应用软件，包括LabVIEW的实时应用版本LabVlEWRT、工业自动化软件BridgeVIEW、工业组态软件Lookout、基于Excel的测量与自动化软件Measure、即时可用的虚拟仪器平台VirtualBench、生理数据采集与分析软件BioBeneh、测试执行与管理软件TestStand，以及各种LabVIEW和LabWindows／CVI的增值软件工具包。

第二章实验说明2.1设计原理声音的本质是一种波，表现为振幅、频率、相位等物理量的连续性变化。声卡作为语音信号与计算机的通用接口，其主要功能就是将所获取的模拟音频信号转换为数字信号，经过DSP音效芯片的处理，将该数字信号转换为模拟信号输出。声卡的基本工作流程为：输入时，麦克风获取的音频信号通过A/D转换器转换成数字信号，送到计算机进行播放、录音等各种处理；输出时，计算机通过总线将数字化的声音信号以PCM(脉冲编码调制)方式送到D/A转换器，变成模拟的音频信号，进而通过功率放大器送到音箱等设备转换为声波，人耳侦测到环境空气压力的改变，大脑将其解释为声音。2.2设计内容与要求本次大作业基于“硬件的软件化”思想，在对信号分析、虚拟仪器技术和声卡的实用性进行理论分析的基础上，利用虚拟仪器专用语言LabVIEW开发环境，设计基于声卡的虚拟仪器。用普通的计算机声卡代替商用数据采集卡，利用声卡的DSP技术和LabVIEW的多线程技术实现信号的数据采集，开发基于PC机声卡的虚拟仪器，可实现数据采集，信号分析，信号存储，信号回放、输出等多种功能。要求：1.程序可通过声卡采集、存储线路输入口的信号，或麦克风接口的信号或计算机内部产生的信号，并实时显示波形。(1)缓存区大小调节按钮，用于调节数据缓存区大小；(2)声音格式，调节声卡采集数据时的参数，可以调节通道数如单声道和双声道、采样频率可以选择8000Hz、11025Hz，22050Hz、44100Hz四种采样频率。采样位数为8位，16位可选；(3)一个用来停止采集的控制按键；2.对采样的信号进行一些分析和处理（时域分析和频域分析）。其中时域分析包括实时显示波形，测量信号电压、频率、周期等参数；频域分析包括幅值谱、相位谱、功率谱和FFT变换等。3.保存采样的信号数据，以文本文件的形式保存，通过用户界面可将数据以excel形式提交给用户。4.点击回放按键。面板上可显示回放存储数据的波形，或计算机内部产生的信号波形（需通过控件来选择），同时信号通过声卡完成D／A转换输出，连接计算机线路输出接口与真实示波器，可对虚拟仪器前面板显示的波形与传统示波器显示波形做对比。5.设计界面要美观，程序可读性好。需合理排布用户前面板，体现良好的程序用户交流界面。注意：1.计算机内部产生的信号：通过调用框程图中的不同功能函数，得到不同的信号。面板上可选择信号类型按钮：选择正弦，余弦、三角波、方波、锯齿波等；频率选择按钮：调节输出信号的频率；幅值调节按钮：调节输出信号的幅值。2.采集从线路输入口LineIn或麦克风接口MicIn的外部信号由信号发生器提供。注意幅值不同：线路输入口LineIn：可接入不超过1.5V的信号麦克风接口MicIn：可接入大约为0.02～0.2V的信号3.在运行程序时一定要选好计算机系统的声音选项。要不然可能得不到正确的波形。比如要采集从线路输入口进入的外部信号。那最好对录音选项里选择线路输入，而不是混合单声道或者是混合立体声，要不然会产生干扰．波形有极大的噪点。当选择混合输入时，最好不要使计算机系统产生任何声音．要不然不能采集显示所需要的波形。注意：①计算机前部：粉色插头MicIn（接麦克风）有前置放大器绿色插头音源输出LinOut（接耳机、音箱）②计算机后部：粉色插头MicIn（接麦克风）无前置放大器绿色插头音源输出LinOut（接耳机、音箱）蓝色插头音源输入LinIn（录音机里的声音用电脑播放）第三章设计方案在对程序框图进行设计之前，应先对前面板做一个框架设计，由于实验要求的内容比较多，前面板需要一个大选项卡，因此在程序中首先放入一个事件结构以选项卡控件连接。之后将不同程序放入不同事件选显卡中。程序中需要用到声音打开文件子VI，文件对话框、关闭声音文件子VI、配置声音输出子VI和写入声音输出子VI等等，利用之前学习的循环结构分别对各种信号进行输入、读取和写入的操作。实验程序首先需要对输入信号进行记录显示，并且保存下来。输入信号包括线路输入，语音输入以及计算机内部产生的信号，根据信号的不同，将外部信号独立为一个选项卡，内部信号也有一个选项卡。接下来就是输入数据的回放，将保存的信号文件打开进行回放，同时显示该信号的文本信息。最后再对该信号进行分析。分析包括幅值谱，相位谱以及功率谱。这便是总体的设计方案。3.1程序框图3.2方案实现与前面板设计3.2.1方案实现对于声卡、线路输入和保存部分的程序框图。首先采用文件对话框，设置声音保存文件的格式为wav格式，接下来通过声音打开文件将输入的信号写入目标文件中去保存起来。再输入到循环结构中，写入测量文件，并且显示信号波形。对于输入数据回放部分的程序框图，首先得通过声音读取文件将之前保存的声音或者信号文件打开，之后就与输入及保存部分的程序类似，将信号从循环结构中输入，这次不需要保存文本文件，只需要将信号的文本形式创建表格后显示出来就可以了，同时将其波形也显示出来。将显示的文本文件与之前保存的文本文件中得数据进行对照即可。信号分析处理部分，首先需要打开之前保存的文件，再对该信号进行分析处理，其中主要的处理方法就是将该信号的功率谱显示出来，两外还有信号的频谱图和幅值图，用到了功率谱子VI，FFT变换子VI。最后是计算机内部产生信号的部分程序，其实就是产生几种不同的信号，比如正弦信号、方波信号、三角波信号和锯齿波信号。然后再将这种信号利用波形显示控件显示出来，并且写入文件保存起来，这样就可以对计算机内部产生的信号同样进行信号分析与处理。3.2.2前面板设计3.结果分析在声卡线路输入与保存界面，点击运行时弹出窗口提示输入保存文件路径与文件名。接下来输入信号。上图中为输入数据回放的结果，可以看到之前输入数据的波形以及文本数据。上图为信号分析处理部分的程序结果，本来是一个动态的过程，这里只能截取某一瞬间的图片来展示，其右上角显示的是功率谱，左下角为频域幅值谱，右下角为频域相位谱。上图为计算机内部产生方波信号，通过调节输入信号可以将方波变为三角波，锯齿波或者正弦波。同时也将信号波形记录下来。这是截取的信号文本，文本同时也可以通过回放信号直接再前面板中观察。结束语本次实验是这个学期以来最大的一次实验也是最复杂的一次实验，需要做的东西有许多，这次实验内容包含了之前所有实验的各种知识，需要对之前的知识都有较清楚的掌握才可以完成这次实验。这次实验包括了对声音以及其他各种信号的采集、保存和处理，对我们的各方面要求都比较高。之前看到题目的时候都感觉无法下手，因为要做的东西太多，感觉前面板都不知道怎么排版了。后来经过老师的提醒，才知道了可以用选项卡这种控件来实现前面板的美观与人机交互界面的完成。让我有一次了解到了LabView的强大功能与方便美观。解决了前面板的问题后，程序框图就的轮廓就出来了，接下来就是分块进行编程，首先是声音信号线路输入信号的采集与保存，这里用到了许多之前没用过的控件，像声音打开文件子VI，文件对话框、关闭声音文件子VI、配置声音输出子VI和写入声音输出子VI等等，在使用这些控件的时候都烦了许多错误，最后问过同学看过帮助后，才将每一个控件都正确使用了。接下来还有数据回放，信号分析处理以及计算机内部信号这三个部分，编程的时候都遇到了大大小小的难题，但最后经过与同学之间的交流，上网查询等渠道都一一得到了解决。运行程序后，发现结果总是不能让人满意，一开始信号输入进去都没有什么反应。后来信号波形显示成功后，保存的wav文件又打开失败，不能记录信号输入的全过程。在信号回放程序部分也有一些问题，即信号不能正常回放，有时候不能打开信号保存的wav文件，这些都是之前程序框图没有设计好的问题，有的是引用句柄的问题，有的是循环的问题。在信号分析与处理部分，开始运行时，出现的原始信号波形以及处理过的功率谱、幅值谱、频率谱波形都不是动态的，而是静态的，即在一张图中将整段信号波形统统显示出来，这样就无法看到信号的变化，同时，由于信号太过密集，是波形十分混乱不方便观察。后来将波形处理控件放入循环过程中后，才将信号波形改换成为动态的波形。在实验完成验收的那一刻，感觉很有成就感，这样大的一项实验被自己一点一点完成感觉非常好，觉得自己这一学期学习的知识得到了应用，同时也对之前一学期的知识重新做了一次巩固。参考文献《LabView8实用教程》【美】RobertH.Bishop电子工业出版社LabVIEW8.2基础教程雷振山编著中国铁道出版社.2008LabVIEW8.2.1与DAQ数据采集龙华伟.顾永刚编著清华大学出版社LabVIEW8实用教程[美]RobertH.Bishop著电子工业出版社NationalInstruments.LabVIEWUserManual[M].Texas:NationalInstruments,2003.陈锡辉．LabVIEW8.20程序设计从入门到精通[M].北京:清华大学出版社,2007王珍宁,吴先球,张诚,陈俊芳.基于声卡的远程数据采集[J].微计算机信息（测试自动化）,2007,23(4):141～142.周爱军,马海瑞.基于声卡的LabView数据采集与分析系统设计[J].微计算机信息,2005,21(9):108～110.徐继宁,程志强.基于声卡的虚拟信号发生器设计与实现[J].工业控制与计算机,2007,20(2):72～73.周林,殷侠等.数据采集与分析技术[M].西安电子科技大学出版社,2005心得体会本次大作业，作为学习labview程序设计的最终落脚点，在系统设计上的要求可想而知。总体感觉这次设计内容综合了软件与硬件，将我们以前做的小实验中所用到的方法和功能整合到一起。不仅程序结构更加复杂，而且在编程过程中，更需要我们对工程整体思想做深入思考。我后来发现，我们这个题目其实也是Labview软件应用的一个经典例子，参考书籍、网上资料以及软件自带的范例模板，会有更加专业的设计方案。相比之下，我自己设计的程序虽然结构上显得比较简单，但是在性能上还有许多值得修改、完善的地方。程序设计中，往往需要借鉴前人的经验和一些优秀的算法、解决方案，使得自己的程序更加严谨，功能更完善，性能更优越。附录（使用说明）打开VI程序，进入前面板界面，看到一个大的选项卡，选项卡内容有四块，分别为：声卡、线路输入与保存、输入数据回放、信号分析与处理和计算机内部产生信号。首先是声卡、线路输入与保存部分，设备ID，采样率和声音格式都选取默认值，将外部线路都搭好后，点击运行，弹出对话框输入要保存的信号文件的路径以及文件名，文件格式为wav，选择完毕后，点击确定，即可运行。在信号输入的同时，将信号写入测量文件，文件格式为lvm，文件保存路径默认为：D:\Backup\我的文档\LabVIEWData\test.lvm。再点击停止，则停止外部信号的输入。接下来是输入数据回放部分，首先输入保存的wav文件的路径，又来打开声音文件。设备ID和采样数都采取默认值。点击运行，即可将之前播放的信号波形显示出来，同时将文本文件也一同显示在波形显示控件下方的表格中。旁边的进度条可以调节音量的大小。再点击停止，则停止信号的回放。再往下是信号分析与处理部分，点击选择之前信号文件保存的路径，设备ID和采样数都采取默认值。点击运行即可显示处理好的信号波形：左上角为原始波形，右上角是功率谱，左下角是频域幅值谱，右下角是频域相位谱，音量进度条可以调节信号音量大小。再点击停止，则停止信号的播放与处理。最后是计算机内部产生信号部分的操作。设备ID和采样数选择为默认值，频率可以选择适当小一些，100HZ、50HZ都可以，上面是波形选择，可以选择正弦波、方波、三角波和锯齿波四种波形，声音格式也采取默认值。点击运行后弹出窗口，如第一部分一样选择保存信号文件的路径和文件名，格式为wav，点击停止可以停止信号的输入。之后也可以通过保存的文件对计算机内部产生信号进行分析与处理。基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现HYPERLINK"