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1、虚拟示波器设计设计题目：虚拟示波器设计目的：1、数据集卡设计虚拟示波器，实现双通道的采集与显示，利用 LabVIEW 设计完成。2、通过实验，了解虚拟仪器基本原理和概念，在此基础上掌握利用相关软，硬件平台完成虚拟仪器设计与实现的方法和步骤，3、培养创新意识和综合实践能力。设计要求：利用数据采集卡设计虚拟示波器，实现双通道显示，时间轴，幅值轴可调，必须采用硬件实现数据的输入输出，完成传统示波器面板控件功能。基本设计思路：用 DAQ 输入模块将信号送入数据采集卡PCI6221 再用 DAQ 输出模块将信号采集回来用波形图显示，便可验证所产生的信号，利用条件结构实现通道的选择，通过其可设置频率、幅值
2、的调节，即可进行双路、单路等各信号输出的选择，然后用 While 循环使输出信号连续的动起来，所产生的信号通过波形图来显示。程序流程图：设计实现过程：（1） 利用 DAQ 数据采集卡设置信号的输入在程序框图中右键选输入找出 DAQ，用两个，双击进行属性设置；具体设置如下：双击进行属性设置，在 输入选 A0、A1, 即得采集输入模块，通过其便可将所产生的信号送入采集卡，在第二个 DAQ 也双击得 选 A0、A1、N sample 及 RES 得到采样输出模块，并进行 rate、number of samples 的输入控件设置，值得强调的是必须在编程中选定时设置 延迟时间来作缓冲，因为经过采集卡
3、输入到输出是需要一定时间后信号才能连续输出的，这时便可将信号从数据卡中信号输出，通过波形图便可验证所产生信号的实用性。为保证顺利运行将采样输出也用条件结构永远为真来控制。（2）通过“条件结构”来分配通道在程序框图中，右键在编程结构中如图，即可拖出条件结构 ，此条件结构通过设置条件分支来进行通道 1、2、双通道波形信号的选择。条件分支的设置可在前面板输入控件中选择“滑动杆” ,在程序框图中将 连入分支选择中，对其进行属性设置得到通道选择如图，作为所产生波形通道的选择。在真假选择中通过右键增加输入分支分别为0、1、2，对应通道 1、2、双通道。将相关参数设置控件放条件结构内，如图a，图 b,图 c
4、. 图 a 通道一的框图程序图 b 通道二的框图程序 图 c 双通道的框图程序其他输入控件放条件外，如“幅值 1”， “幅值 2”， “频率 1”， “频率 2”以实现对通道幅值，频率的控制， “垂直调节 1”和“垂直调节 2”以及对 CH1,CH2 通道幅值轴的调节。（3） “创建波形”模块及基本参数设置在程序框图中右键选择编程如下图,选中波形找到创建波形，将此模块放条件结构内用于产生波形信号，下图分别为通道 0，通道 1，双通道的波形产生。 图 a“创建波形”基本参数设置：由“即时帮助” 可以得知其相关参数的设置 ，在前面板中，击右键，从 Express 中的数值输入控件中，选择旋钮输入控
5、件，并将其拖入前面板中，之后，按住 Ctrl 键不放，一次拖动复制 2 个旋钮，并分别命名为“频率 1”、“频率 2”，控制波形的上下平移，连接“波形成分” ，将采集的信号连接“波形” ，然后将波形输出到“波形图” 。（4）波形输出问题通过“创建波形”已经产生了各类信号，但要通过在前面板中右键图形显示控件波形图如下：选出波形图，用于显示信号波形。波形图的相关参数的设置：通道的幅值，频率的设置以及幅值轴的调节由图 a 可以实现，时间轴的调节则如图利用对波形图创建属性节点，如“x 标尺，范围：次增量” ， “x 标尺，范围：最大值” ， “x 标尺，范围，最小值”等参数的设置。信号的相关参数的显示
6、。（5）循环显示波形用 while 结构实现循环显显示波形的功能，将上述已画好的程序框图全部嵌套在 while 结构中。(6) 电源及运行状态监控：在前面板上布尔控件中选择“开关按钮”和“指示灯“，用来作为电源开关，当程序运行起来时指示灯亮，此时按便可结束程序运行同时指示灯灭。在程序框图中是通过非门来连接的前面板的设计与修饰：在前面板中右键选择新式修饰平面框，拖出用鼠标拉大将所有控件全部放入，如图 b,再在工具栏点查看工具选板，点字体 A 及字体颜色对各类字体进行设置即可。经过一系列的修饰后，设计的示波器的前面板如下图 c： 图 b 图 c调试过程概述：当用 DAQ 输出模块显示时将采集卡 P
7、CI6221 的输入 AI0 与输出 AO0 相连，AI1 与 AO1 相连，输入地线 DGND 与输出地线 DGND相连。当点击运行时其采回来的信号波只有一小部分显示，无法看到整体波，此时停止运行，将采样速度与采样点均设为 1000，便可看到整个波形。当改变频率、幅值、及上下平移时波形都可按照要求输出。实验完整程序框图及前面板如下图：图 1 通道一的信号波形显示图 2 通道二的信号波形显示图 3 双通道的信号波形显示完整的程序框图如下：图 4 双通道示波器的完整程序实习总结：在这次设计中，充分运用课堂中学习到的知识，在设计的过程中对LabVIEW 软件更加了解与熟练，虽然课堂学的东西远远不能满足实际要求，但至少使自己学到一些知识。由于知识掌握所限，与传统的示波器相比有些功能无法设计与实现，设计出来的虚拟示波器只可以实现示波器的一部分功能。通过这次设计，我更加明白理论与实际的差距，我们应该多动手，多思考，提高自己的实践动手能力。
