第8章虚拟仪器工程设计实例ppt课件.ppt

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1、第8章虚拟仪器工程设计实例第8章虚拟仪器工程设计实例教学重点虚拟仪器的设计原则虚拟仪器的设计步骤虚拟仪器软面板设计技术虚拟仪器工程设计实例8.1虚拟仪器的设计原则硬件设计基本原则经济合理安全可靠有足够的抗干扰能力软件设计的基本原则结构合理操作性能好具有一定的保护措施提高程序的执行速度给出必要的程序说明8.2虚拟仪器的设计步骤1分析问题和确定任务2系统总体设计进行硬件和软件的功能分配系统A/D通道方案的确定操作面板的设计系统抗干扰设计3硬件和软件设计4系统联调8.3虚拟仪器软面板设计技术1.虚拟仪器软面板的设计思想（1）根据测试要求确定仪器功能（

2、2）按照VPP规范设计软面板，使面板具有标准化、开放性和可移植性（3）采用面向对象的设计方法来设计软面板。2.虚拟仪器软面板的设计原则（1）直接操作的原则（2）重要性原则（3）相关性原则（4）控件的一致性原则（5）窗体与其功能匹配的原则（6）适当使用空白空间的原则（7）保持软面板简明的原则（8）控制颜色种类及选择中性化的原则（9）控件的形象选择与注释的原则（10）可用性设计原则（11）功能的可发现性原则（12）操作的容错性设计原则（13）“帮助”及文档中的回答问题原则8.4虚拟仪器工程设计实例虚拟仪器以计算机为核心，利用软件完成数据的采集、控制

3、、数据分析和处理以及测试结果的显示等功能，真正实现了“软件及仪器”的概念。因而虚拟仪器在设计上就更加灵活多样。8.4.1基于虚拟仪器的汽车制动性能检测系统汽车制动性能检测系统制动试验台的结构1.电动机2.减速箱3.压力传感器4.滚筒5第3滚筒6.光电传感器7.链传动8.测量仪表力传感器的信号放大原理电路速度信号的测量电路A/D采集卡HY-6042的工作原理框图A/D采集卡的寄存器描述及地址分配I/O模块板基地址+0D/O00~D/O07，板基地址+1D/O10~D/O17板基地址+2D/I00~D/I07，板基地址+3D/I10~D/I17带光

4、电隔离的I/O板卡HY-6120汽车制动性能检测系统的检测流程车辆到位检测设HY-6120板卡的基地址为260H#include#include#defineDLLExport_declspec(dllexport)/*定义动态连接库的输出宏*/DLLExportfloathydaq(intchreg)/*用所定义的宏声明动态连接库的函数*/{floatvalue;inti,a,c,base,dl,dh;/*定义过程变量*/base=0x280;/*板基地址设为280H*/a=inp(base+4);/*清A

5、/D完成等标志*/outp(base,0);/*写板控制字，置软件触发*/outp(base+1,chreg);/*切换模拟输入通道，设置增益*/for(i=0;i<70;i++);/*延时2~10μs*/outp(base+2,0);/*软件触发A／D*/do{/*查询A／D转换状态*/c=inp(base);}while(!(c&0x40));dl=inp(base+3);/*转换结束，读低8位结果*/dh=inp(base+4)&0xf;/*读高4位结果*/value=((dh*256+dl)-2048)*10/4096;/*将结果转换为

6、电压值*/returnvalue;}/*返回采集的电压值*/数据采集数据采集的程序框图采用调用动态连接库DLL的方式编写驱动程序实现一次数据采集的程序框图汽车制动性能检测系统的的前面板8.4.2基于LabVIEW和声卡的数据采集系统随着DSP技术走向成熟，PC声卡本身就成为一个优秀的数据采集系统，它同时具有A/D和D/A转换功能，不仅价格低廉，而且兼容性好、性能稳定、灵活通用、软件特别是驱动程序升级方便。利用声卡作为数据采集设备，可以组成一个低成本高性能的数据采集与分析系统。它适合采集音频域的信号，即输入信号频率必须处于20~20000Hz的音

7、频范围内。1.声卡的工作原理及性能指标声卡的工作原理图①复音数量。代表了声卡能够同时发出多少种声音。复音数越大，音色就越好，播放声音时可以听到的声部越多、越细腻。②采样频率。每秒采集声音样本的数量。采样频率越高，记录的声音波形就越准确，保真度就越高，但采样数据量相应变大，要求的存储空间也越多。声卡的采样频率可设为44.1kHz，22.05kHz，11.025kHz和8kHz等。③采样位数。将声音从模拟信号转化为数字信号的二进制位数（bit）。2.声卡数据采集的硬件结构声卡输入插孔和被测信号之间配置一个衰减器3.声卡数据采集的软件实现LabVlE

8、W中，对于声卡的声道可分为mono8-bit（单声道8位）、mono16-bit（单声道16位）、stereo8-bit（立体声8位）和stereo1