基于虚拟仪器的信号发生器的设计

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1、目录一、设计要求1一、设计要求1二、设计思路与预期实现功能：11、设计思路：12、预期实现功能：1三、函数发生器的设计21、登陆界面：22、函数信号发生器子VI（数码管显示）的设计33、频率输入与显示：34、倍率选择：45、波形选择：56、波形对称、方波占空比和信号幅度：57、扫描速率和扫描宽度：68、局部变量：69、调用子程序：610、未加入噪声时的波形显示波形显示：611、加噪声信号后的函数信号波形712、此次函数信号发生器整体程序框图7四、测试和结果9五、性能分析9六、虚拟函数信号发生器具体操作方法101、关于登录：102、关于频率调节与倍率选择：103、关于波形选择:

2、104、波形的其他基本参数调节：105、停止按钮：10七、个人心得与体会10八、参考文献1112一、设计要求题目：基于虚拟仪器的信号发生器的设计初始条件：查询现有信号发生器产品，找到参考设计的仪器参数及前面控制界面，用虚拟仪器软件完成相近大部分功能，并适当说明操作和设计思想。输入信号可用软件模拟，或用函数发生。要求完成的主要任务：至少完成设计内容中各部分基本内容，可添加适当相关内容。1）用户认证入口。2）能运用设计前面板中字体、颜色、修饰功能。3）载入指定公司图标图片到前面板(信号发生器参考原形图片)。4）设计中运用弹出对话框操作至少2处。5）结构设计至少用到3种以上，（fo

3、r循环，while循环，公式节点，事件结构，局部变量，全局变量等）6）最少完成3种信号的输出。7）VI层次结构包含主程序－子程序调用，子程序图标修改（非默认形式即可）8）论述说明各环节分析及设计原理。9）完成正文8-18页的报告。二、设计思路与预期实现功能：1、设计思路：首先设计一个函数信号发生器的数码管显示子VI，然后设计一个登录界面，函数发生器程序放在登陆程序后面。2、预期实现功能：此次设计的函数信号发生器ＶＩ包含有用户认证的登陆界面、具体函数信号的调节（包括信号的波形、频率、幅度的调节）、示波器的相关参数调节（包括扫波形对称、描宽度、扫描速率）、信号相关参数的数码显示（

4、包括信号的频率、幅度）。设计的功能主要包括四类函数信号一正弦波、方波、三角波、锯齿波的输出，频率的倍乘与微调相结合，以及实现输出波形的电压幅度的控制等功能，并可以对采样信息，频率，幅值以及相位参数进行调节控制，方波还可以控制占空比。12三、函数发生器的设计1、登陆界面：本版块在程序中加入了“用户登录”，提前在库中存储了用户的信息（包括用户名和密码），登陆界面采用事件结构，当输入的用户名和密码与预设的用户名和密码一致时弹出“登陆成功！”对话框，否则弹出“用户名或密码错误！请重新输入！”对话框，登陆成功是电源指示灯亮，此时函数信号发生器电源接通开始工作。图1登陆成功图2登录失败图

5、3登录失败重新输入提示12图4登录界面程序框图2、函数信号发生器子VI（数码管显示）的设计采用条件结构设计一个数码管子程序，输入数值输出显示为7个布尔，构成7段数码管，如图5，图6所示，编辑子程序图标，显示连接板时采用一个输入端7个输出端，如图7图5数码管子程序程序框图图6数码管子程序前面板图7数码管子程序图标3、频率输入与显示：频率输入采用转盘形式的输入，显示部分则选择调用数码管子程序的方式显示。12图8信号频率与倍率选择前面板图9信号的倍率选择程序框图图10信号频率的数码显示4、倍率选择：倍率选择采用下拉列表和for循环的结合，具体设计方法是：取下拉列表中选择的倍率的项的

6、值为for循环的次数n值，具体对应的是选择倍率所处的下拉列表的位的值就是相应的频率要乘的倍数，也是与其相连接的条件结构的选择项，即与之对应的倍率选择灯会相应点亮。当倍率选择的项的值小于3时，Hz指示灯亮，当倍率选择项的值大于等于3时kHz指示灯亮。如当选择倍率为×100时，for循环次数n为2，频率相应的乘以100（for循环2次，乘2次10），此时Hz指示灯亮，倍率选择指示灯×100灯亮。12图11信号频率的倍率选择程序框图4、波形选择：波形选择采用下拉列表与条件结构相结合的形式构成，具体的波形显示灯与倍率选择等类似。5、波形对称、方波占空比和信号幅度：都用转盘输入方式输入

7、，波形对称采用的是初始相位的输入；占空比仅在信号波形为方波时有效；当信号幅度值大于999mV时Vp-p指示灯亮，此时幅度值除以1000后再输出到数码管显示；当信号幅度值不大于999mV时mVp-p指示灯亮，此时直接输出至数码管显示。图12波形选择、波形对称、方波占空比和信号幅度调节前面板图13波形选择程序框图12图14信号幅度数码显示前面板图15信号幅度数码显示程序框图4、扫描速率和扫描宽度：用转盘输入数值调整图16扫描宽度和扫描速率前面板图17相位输出前面板5、局部变量：本部分为波形显示的局部变量采用