虚拟仪器课程设计报告

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1、哈尔滨工业大学（威海）课程设计用纸（威海）课程设计基本信息学生姓名：魏德宝学号：050220219院系名称：信息科学与工程学院课程设计名称：虚拟仪器课程设计课程设计地点：主楼308—创新设计实验室课程设计时间：08年12月29日至09年1月4日同组人姓名：曾超王熙课程设计内容目录页码1、课程设计题目与任务书...……………………………………………......[2]2、课程设计用仪器设备名称...……………………………………………..[2]3、课程设计过程……...……………………………………………………..[2]4、课程设计心得………………

2、...…………………………………………..[7]5、参考文献……...…………………………………………………………..[8]教师评语及课程设计成绩评语：成绩：教师签字：年月日哈尔滨工业大学（威海）课程设计用纸一．课程设计题目与任务书1.设计题目：基于PCI6024_E的虚拟示波器2.课程设计任务及要求1）波形来自外来的信号发生器；2）通过PCI6024采集此信号（波形采集）；3）主界面要求为一个典型的示波器界面，各个调节按钮的功能应该均具备；4）要求显示波形的特征量；5）存储并回放波形。二．课程设计用仪器设备名称1.实验用PC机一台；2.函

3、数信号发生器一台；3.NI公司生产的PCI6024-E数据采集卡及配套设备。三．课程设计过程1.前言20多年前，美国国家仪器公司NI(NationalInstruments)提出“软件即是仪器”的虚拟仪器(VI)概念，引发了传统仪器领域的一场重大革命，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。LabVIEW是NI推出的虚拟仪器开发平台软件，它们能够以其直观简便的编程方式、众多的源码级的设备驱动程序、多种多样的分析和表达功能支持，为用户快捷的构筑自己的实际生产中所需要的仪器系统创造了基础条

4、件。虚拟仪器由计算机、模块化功能硬件和应用软件三大部分组成，一般而言，虚拟仪器所用的计算机是通用的计算机，虚拟仪器根据其模块化功能硬件不同，而有多种构成方式。其中PC-DAQ测试系统是构成虚拟仪器VI得最常用的最基本的方式，因为一般而言，这种类型的虚拟仪器成本比较低，它能充分利用计算机的设计能力，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。该设计内容基于LabVIEW开发平台，应用美国NI公司的PCI-6024采集卡设计书通道数字存储虚拟示波器。PCI-6024数据采集卡主要性能指标参数为:哈尔滨工业大学（威海）课程设计用纸它集12位A/

5、D转换器、12位D/A转换器、16路中端接地的模拟输入通道、8位并行TTL输入输出线及两路24位定时器与计数器为一体，支持DMA方式和双缓冲区模式，保证了实时信号不间断采集与存储。在双极性时，输入电汪范围选择有100mV、1V、10V、20V四种，，它的最高采样率为200kbit/s，主要完成数据采集功能。使用采集卡PCI-6024基于PC机实现的虚拟示波器，能够实现对外部低频信号的测量，而内置的虚拟信号发生器可产生正弦波、三角波、锯齿波、方波及4种信号。本设计共分以下几大模块：外部数据采集模块，内部简单的函数发生器，简单的数据分析模块，数

6、据的存储与回放及显示模块，以下就各个模块展开论述.2.外部数据采集模块利用LabVIEW强大的数据采集功能，通过DAQ卡的模拟输入来达到数据采集的目的。设计中使用初级模拟输入模块，它们是位于DateAcquisition子模板中AnalogInput的初级AI模块AIAcquireWaveform.vi。。其中AIAcquireWaveform.vi中包含较多的内容，尤其是涉及到采样率。根据Nyquist定理，要得到准确地频率信息，采样率必须大于信号最大频率成分的两倍，但这对于描述信号的波形是远远不够的，工程实际中一般使用信号最高频率成分4

7、-10倍的采样率。在该模块设计过程中选用A、B、AB三种通道模式，这三种模式的切换时通过case结构来实现的，这三种该模块程序框图如下所示：哈尔滨工业大学（威海）课程设计用纸3.内部简单的函数发生器这里直接调用labview内部提供的函数信号发生子模块BasicFunctionGenerator，其框图如下所示：相应的设置信号类型选择，就可以产生不同的信号类型，并且把频率，幅度和相位及直流偏置引出至前面板，就可以调整自身产生信号的相关参数；并且将得到的波形转化成数组，如下图所示：4.简单的数据处理分析模块本模块同样是直接调用了Labview

8、中提供的信号子VI，直接对采集到的信号进行相关分析即可，在这个小模块中输出了被测信号的交流和直流分量，以及均方差，平均值，标准方差，超调量….等测量值，注意的一点就是在引入这些子