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1、学 号_ 毕 业 论 文（设计） 课 题 基于LABVIEW虚拟示波器的设计 学生姓名 袁敏 院 部 电气工程学院 专业班级 11电子信息工程（2）班 指引教师 陶 沙 二 一 五 年 五 月目录插图清单I摘 要IIAbstractIII第一章 绪论11.1虚拟仪器的来源和构造11.2虚拟仪器技术的四大优势11.3虚拟仪器的现状及发展方向21.4本论文的重要工作2第二章 LabVIEW32.1LabVIEW的概念32.1.1 LabVIEW创立虚拟仪器32.2 labview的模板32.2.1工具选板32.2.2控件选板（Control Palette）52.2.3函数选板(Functions
2、 Palette)6第三章 系统硬件设计83.1数据采集与仪器控制83.2虚拟仪器103.2.1选择合适的总线10第四章 虚拟示波器软件设计124.1系统总体构成124.2滤波器模块134.3存储与回放模块144.4频谱分析模块164.5参数测量模块16第五章 虚拟示波器的调试185.1波形显示185.2频谱分析185.3参数测量19第六章 结论和展望20参照文献21道谢：22插图清单图2-1 工具图4图2-2 工具选板的功能图4图2-3 新式功能选板图5图2-4 控件各个子模板图6图2-5 函数选板框图6图2-6 编程的功能框图7图3-1 传感器图8图3-2 选择合适仪器图11图4-1 系统
3、总体流程图12图4-2 系统总体前面板13图4-3 系统总体程序框图13图4-4 滤波器前面板14图4-5 滤波器程序框图14图4-6 存储和回放模块前面板15图4-7a 存储和回放模块程序框图15图4-7a 存储和回放模块程序框图15图4-8 频谱分析模块程序框图16图4-9 频谱分析模块前面板16图4-10 参数模块前面板17图4-10 参数测量程序框图17图5-1 波形显示成果18图5-2 频谱分析成果显示18图5-3 均方根分析成果19图5-4 相位分析19图5-5 全局成果的分析19基于LabVIEW的虚拟示波器的设计摘 要由于实验室大多驱动仪器硬件大多都是国外进口，不仅前期的耗费大
4、，并且后期的维护、升级的使用也会耗费大量的人力财力。而采用虚拟仪器则没有这方面的忧虑，它不仅可以便携的携带和操作，而顾客使用起来也很以便，对后期的维护也更简洁。本文对LabVIEW的虚拟示波器进行探讨，随着计算机的发展，在中国虚拟仪器的使用会越来越频繁。LabVIEW是一种图形化的编程语言，在国外它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一种原则的数据采集和仪器控制软件。它是一种功能强大且使用灵活的软件。运用它以便地建立自己的虚拟仪器，使其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。本文论述虚拟仪器的发展历程，虚拟仪器的基本概念、构成，及总线技术。还谈及LabVIEW的平台，虚拟示波器的硬
5、件、软件、调式，最后对虚拟仪器发展趋势将来进行了总结。核心词：虚拟仪器；总线技术；LabVIEWDesign of virtual oscilloscope based on LabVIEWAbstract Thelabs aredrivinginstrument hardwaremostlyimported from abroad,not onlythecost,but alsothe maintenance,upgradingtheusewill alsospend a lot ofmanpower and financial resources.Thevirtual instrument
6、has noconcerns about it,it can not onlycarry and operate protableand the useris also very easy to use,maintenanceofthe lateand more concise.Thevirtual oscilloscopeof LabVIEWare introduced,along withthe development of computer,more and more frequentlyin the useof virtual instrumentChinese.LabVIEW is
7、a graphical programming language which is widely accepted by industry, academia and research lab. as a standard data acquisition and instrument software. This is a powerful and flexible software. It can easily establish its own virtual instrument, its graphical interface makes programming and use of
8、 the process are lively and interesting. This paper discusses the course of development of virtual instrument, the concept of virtual instrument, basic composition, and bus technology. About the LabVIEW platform, the virtual oscilloscope hardware, software, debugging, finally the future development
9、trend of virtual instrument is summarized.Keywords: virtual instrument;bus technology; LabVIEW第一章 绪论1.1虚拟仪器的来源和构造由于虚拟仪器的诸多界面控件与操作都模仿了硬件仪器，因此虚拟仪器继承了老式仪器的功能。它将所有软件和测量电路封装了在一起，运用仪器前面板为顾客提供一定的功能。虚拟器系统提供了的是完毕测量或调制虚拟机的任务所需的所有软件和硬件设备，顾客可以根据系统提示去安装、操作就可以完毕。目前国际业界普遍使用的计算机语言都是美国NI公司的LabVIEW。随着计算机的快步发展和数字采集技术的
10、发展，虚拟仪器的优势日益扩大，应用越来越广泛。1.2虚拟仪器技术的四大优势（1）性能高虚拟仪器继承了PC的解决器和文献I/O外，还针对顾客体验和需求做出了巨大的提高和改善。通过日益进步的计算机网络和信息化使得虚拟器技术日益丰富其优势和功能。 （2）研发时间短NI在软件架构将计算机和仪器仪表、通讯方面的技术融合在一起。由于该软件的初衷本就是提供顾客操作的以便，将实体转化为虚拟以提高灵活性和更多跟强大的功能，可以在体验设备的各项操作便捷简约时间，提高效率，提高普及率。该平台为更好利于客户提供了多种I/O设备的原则化接口，减少研发时间。（3）无缝集成虚拟仪器技术主线上来说就是将软硬件高度集成的概念。
11、随着顾客在产品功能的需求日益增长，工程师就需要通过产品在功能的复杂和共用，但是在连接和集成所有的设备要耗费必要的较多时间，虚拟仪器平台则向所有的I/O设备提供的原则化的接口。（4）扩展性强由于相较于硬件设备大便携不以便、成本贵，虚拟仪器的诞生可以说是应运而生，可以在投入较少的硬件投资和人力、甚至无需在软件的升级的基本上改善系统的效率，因此该平台扩张性极强。 1.3虚拟仪器的现状及发展方向IEEE1394总线技术是目前PC体系中是较为重要也较为新的一套工业原则。为了使虚拟仪器可以合用于多种总线的匹配，以美国NI为首世界仪器公司为满足顾客市场需求不断的开发一系列的软硬件及插件，去满足虚拟仪器自动测
12、试系统的日益复杂的功能以及组装。自从上个世纪八十年代开始有虚拟软件产品面世，至今产品种类、功能、复杂限度都呈几何式的爆炸增长，至今为止世界上的虚拟仪器生产商以达上千以上。这种计算机操纵的模块化仪器系统在世界上都得到广泛的承认。在近些年中虚拟仪器的概念也被中国的工程师和院校实验室人员接受，NI为整个工业流程中的工程师涉及从设计、原型、测试、生产的全过程-带来了一种前所未有且高效强大的平台，实现了整体的效率的提高。在将来的发展，虚拟仪器势随着计算机的飞速发展也势必日益优化强大，成为工程师便携式的好帮手。1.4本论文的重要工作国内虽然在近些年在科学技术方面获得巨大的作用，但与国际一流技术仍有相称大的
13、差距。国内的实验室或其她的某些研究机构大多引进外国的某些仪器，不断耗费金钱，在后期的维护，更新都比较依赖外国。因此本阶段研究虚拟以对国内来说来说具有重要意义。目前，越来越多的科技公司开始加入开发虚拟仪器的队伍，因此也有愈来愈多的新测量仪器种类，这会吸引更多顾客去使用它，从而又带动新的需求，增进该行业竞争和扩大，形成良好的循环增进作用。技术的发展与种类的增长会增进其性能越来越好，价格越来越低，随着着其普及率也会提高。基于LabVIEW虚拟示波器等的便利使用更能阐明其优越性。本论文重要简介虚拟仪器和LabVIEW软硬件开发的过程以及有关概念重要构成是数据采集卡和一般PC机；软件。虚拟示波器重要有软
14、件和硬件的两部分。其中硬件部分虚拟示波器也是重要由硬件和软件两部分构成。它的硬件部分就是一般PC机和数据采集卡。其软件部分具有前面板，采集卡程序以及配套的相应应用软件（重要提供了数据的存储和读取、波形显示、频谱显示、分析及数字滤波器、虚拟示波器等）。第二章 LabVIEW2.1LabVIEW的概念 LabVIEW就是实验室虚拟仪器集成环境(Laboratory Vitual Instrument Engineering Workbench)。LabVIEW是一种高效实用的软件平台，它是由美国的NI公司提出并创立的。由于它除了涉及基本硬件设施的功能外，还此外建立合用软件原则的库函数如TCP/IP等诸多合同。 它是图形化界面，许多东西都是顾客自定义，是很以便顾客的也是实用应用较普遍的。2.1.1 LabVIEW创立虚拟仪器创立虚拟仪器有四个环节如下所示： （1）前面板的创立。而前面板的本质就是用来设立输入
