基于LabVIEW的虚拟示波器设计.pptx

学 海 无 涯 ;I;I;II;I;学 海 无 涯 ;3;4;学 海 无 涯 2.2.2 虚拟仪器的发展趋势 虚拟仪器在很多领域表现出传统仪器所不具备的优势使得其能迅猛的发展，集合众多 优点的虚拟仪器，其表现出的经济灵活，在技术开发、学术研究和教学等领域迅速的发展 着。虚拟仪器的图形化编程平台，友好和方便的界面受到越来越多的人喜好。目前虚拟仪 器模块和系统正朝着通用化、标准化发展。近年，计算机技术的快速发展，也影响着虚拟 仪器朝着性能更高、功能更全面、集成度更高和网络化的方向迅猛发展。国内有专家预测 说在未来几年国内有近一半的将会是虚拟仪器，并且将会有更多企业使用虚拟仪器。虚拟 仪器的出现是一个巨大的改变，其出现就具备巨大的价值，比如说可以加强实验室基础建 设、缩短同类系统的研发时间、并且具备远程数据的测量控制，仪器也更加的方便智能。 LabVIEW 图形化编程语言 什么是 LabVIEW 由美国国家仪器公司研发出来的 LabVIEW 最早运行应用是在 1986 年，LabVIEW 与其他 计算机语言的显著区别在于 LabVIEW 使用的是图形化编程语言，产生的是程序框图。这样 更加直观形象的表现了程序的编写。图 2-1 所示是 LabVIEW 的前面板。软件的后面板如图 2-2 所示。 ;学 海 无 涯 ;学 海 无 涯 但是幅度信息将大量损失。通过计算可以得到，当一个周期中取样点数 N 为 4 时，即取样 频率 fs ? 4 f0 时，失真波形的最大值是波形幅度的 0.707，故数字示波器的等效带宽为 fz / 4 。若采用正弦内插显示，等效带宽可达 fs / 2.5 。数字示波器通过数据总线、地址总线 和控制总线相互联系和交换信息，以完成各种测量功能。 ;学 海 无 涯 4 虚拟示波器的总体设计 4.1 虚拟示波器的设计方案 本次所选设计课题是基于 LabVIEW 的虚拟示波器设计。利用 LabVIEW 开发平台的软件 设计一个虚拟示波器。设计前要了解虚拟示波器的概念，产生设计轮廓，进一步学习明确 具体设计思路，具体设计思路如图 4-1 所示，首先明确虚拟示波器的总体设计思路，然后 进一步的思考明确设计的示波器具体的功能，有对信号电压的测量，对信号周期平路测量， 以及能同时显示两路信号的波??，并且能控制每路信号的通断，最后能进行数据的存储， 以及对保存的数据的读取。明确思路以及具体任务、要实现的功能进入下一步设计，首先 要先明确使用的软件，本次设计是基于 LabVIEW 的虚拟示波器设计，故软件采用 NI 公司 的 LabVIEW 进行设计，最后对整体进行完善及测量，完成最后的设计。总体就是这样，采 用模块化的设计思想，逐步进行设计，一个一个实现预期功能，有调理的进行设计。 ;9;学 海 无 涯 5 虚拟示波器的软件设计 5.1 虚拟示波器的波形显示 虚拟示波器模仿传统示波器的功能及形态，LabVIEW的前面板用于设置输入数据值和 观察输出数据，生成仿照传统仪器控制面板的直观界面。其中每一个在前面板实现的功能 都对应着相应的后面板上的程序框图。框图程序是用LabVIEW图形编程语言在其后面板编 写的框图程序，和传统程序的代码相似。虚拟示波器的各个功能模块就是通过各模块的互 相联系及调用实现的互相通信。在程序的前面板上的控制和显示是以各种图标形式出现的 控件，如旋钮、图表、数值显示框、数值输入框等，多种形态的按钮和各类控件组成的前 面板和传统仪器更加相像。虚拟示波器的设计前面板大致如图5-3所示样式。 ;学 海 无 涯 路信号传递给图形显示控件，这样就完成了信号的调整、显示和控制。图 5-5 是虚拟示波 器的一个信号仿真模块。 ;学 海 无 涯 ;学 海 无 涯 示波器的读取模块用到的是和存储模块相似的“读取电子表格文件”函数节点，如图 5-9 所示。这里的路径控件是读取的路径，通过 case 结构实现读取数据的开始。进行读盘 操作时，需要先点击“读盘”按钮，使其处于开启状态，然后进行路径的选择即可进行数 据的读取与显示。再读取数据后为了方便对波形数据的观察与比较，还设计了读取后对读 取数据的调节同样可以改变数据的显示位置、放大等操作，读取后进行操作的模块如图 5-10 所示。 ;学 海 无 涯 ;学 海 无 涯 ;学 海 无 涯 5.2.3 虚拟示波器应用程序文件生成 虚拟示波器的大致设计就是这样，软件面板程序框图完成后，还可以将编写的程序生 成 EXE 应用程序文件，这样无论是在哪台计算机上也可以使用，即使这台计算机没有安装 LabVIEW 软件，这项功能十分便利，也增加了 LabVIEW 的实用性与灵活性。生成 EXE 应用 程序文件是在其工具栏中的