labview雙通道數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)

1、專業(yè)課程設(shè)計設(shè)計名稱：雙通道數(shù)據(jù)采集回放系統(tǒng)學(xué)生姓名：學(xué) 號：指導(dǎo)教師：時間：年 月日一. 設(shè)計目的和意義信息獲取、信息處理、信息傳輸和控制是信息技術(shù)及系統(tǒng)的重要組成部分。虛擬儀器則是儀器技術(shù) 與計算機技術(shù)深層次結(jié)合的產(chǎn)物，本設(shè)計是在虛擬儀器的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化的硬件和軟件平 臺上，利用數(shù)字信號處理技術(shù)、模擬電子技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)理論及專業(yè)基礎(chǔ)知識，設(shè) 計一個雙通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實現(xiàn)傳統(tǒng)示波器的基本功能，如波形的選擇（可以選擇正弦波、三角 波、方波三種基本波形），單/雙通道的選擇，時間基準(zhǔn)和電壓基準(zhǔn)的調(diào)整以及對波形各參數(shù)的設(shè)置 （如波形的頻率、幅值的更改）。二. 設(shè)計任務(wù)分析程序

2、面板（2個，回放為子 VI）1. 掌握Labview編程思想，用 Labview編寫整個軟件系統(tǒng)。2. 能夠?qū)﹄妷夯鶞?zhǔn)和時間基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。3. 系統(tǒng)要虛擬為一個示波器，對雙通道數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，能調(diào)節(jié)顯示窗口的大小位置，并能對數(shù)據(jù)進(jìn) 行實時記錄保存。4. 系統(tǒng)一個界面可模擬產(chǎn)生各種不同形式的波形如正弦波、方波、三角波，并能設(shè)置采樣頻率及幅 度。5. 該系統(tǒng)要求對保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行回放。回放要求顯示加窗后的時域信號，相應(yīng)的頻譜特性圖，信號 的峰頻值，信號在峰頻處的功率等，并且提供多種窗函數(shù)進(jìn)行加窗處理。前面板（2個，總系統(tǒng)面板與回放系統(tǒng)面板）1. 雙通道波形的發(fā)生?？梢赃x擇通道的波形，設(shè)置波形的頻率和幅

3、度。2. 窗口設(shè)置?？梢栽O(shè)置 X軸和Y軸的刻度。3. 采集按鈕。按下采集按鈕采集數(shù)據(jù)、顯示4. 記錄按鈕。按下記錄按鈕，對當(dāng)前采集數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。5. 回放按鈕。按下回放按鈕，將彈出新界面。對當(dāng)前保存數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理顯示。6. 停止按鈕。停止按鈕控制儀器結(jié)束運行。7.三. 設(shè)計思路、程序結(jié)構(gòu)分析依次設(shè)計雙通道波形發(fā)生 VI,回放系統(tǒng)VI,分析處理總程序。1. 首先要設(shè)計模擬雙通道基本波形的發(fā)生，同時還要建立一個實用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。這個系統(tǒng)使 用case結(jié)構(gòu)。下面了解一些關(guān)于模擬信號采集過程和模擬輸入系統(tǒng)設(shè)計的基本知識。根據(jù)信號的特征和測試目的，模擬信號可以分為 3類：對于隨時間緩慢變化的信號，例

4、如容器的液位、對象的溫度等，通常叫做直流信號。對直流信 號一般只需要比較慢的采樣頻率。對于隨時間變化較快得信號，如果需要了解它的波形，則把它作為一個時域信號來處理。這時 候就需要比較高的采樣頻率。對于隨時間變化較快的信號，如果需要了解它的的頻率成分，則把它作為一個頻域信號處理。 根據(jù)來徹斯特理論，要得到準(zhǔn)確的頻率信息，采樣率必須大于信號最大頻率成分的兩倍。采樣 率的一半叫來徹斯特頻率。這實際上意味著對于最大頻率的信號成分每一個周期只采樣兩個數(shù) 據(jù)點，這對于描述信號的波形是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。工程實際中一般使用信號最高頻率成分4- 10倍的采樣率。雙通道波形發(fā)生 VI子程序結(jié)構(gòu)采用case結(jié)構(gòu)：chaa

5、nel值對應(yīng)0:三角波；1:方波發(fā)生；2:正弦波發(fā) 生；并添加白噪聲。通道2與通道1類似，下面舉通道1程序框圖。1）三角波2) 方波正弦波2. 設(shè)計回放系統(tǒng)，回放系統(tǒng)也要用 while 循環(huán)完成。（ 1）創(chuàng)建一個 case 結(jié)構(gòu)，首先從文件里讀取數(shù)據(jù)，讀取的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為雙精度數(shù)組輸出，連接 倆個數(shù)組，組裝一個集群后將輸出送到示波器 1 中；2）設(shè)計濾波器：創(chuàng)建 case 結(jié)構(gòu)，可以選擇不同的濾波器，如中值濾波、零相位濾波、反冪濾波，貝3）濾波后的數(shù)據(jù)又通過自相關(guān)時域分析處理，再經(jīng)過加窗函數(shù)，其中加窗函數(shù)也用了case 結(jié)構(gòu)，可以選擇不同的加窗類型，最后加窗后的數(shù)據(jù)再經(jīng)過頻域分析傅里葉變換得到

6、最終的頻譜分析數(shù)據(jù) 經(jīng)過示波器 3 顯示出來；回放子程序：3. 分析處理總程序，在 while 循環(huán)結(jié)構(gòu)中完成，控制循環(huán)執(zhí)行率。 總程序：前面板：下面按照設(shè)計順序依次說明：1）電壓基準(zhǔn)、時間基準(zhǔn)的設(shè)置：采用 case 結(jié)構(gòu)，每一個分支對應(yīng)前面板上旋鈕的每一個刻度。 時間基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)2）數(shù)據(jù)記錄模塊：創(chuàng)建 case結(jié)構(gòu)，通過寫入電子表格文件將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為文本字符串，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的 記錄。3）調(diào)用回放系統(tǒng)子 VI :創(chuàng)建case結(jié)構(gòu)實現(xiàn)數(shù)據(jù)回放。四. 程序難點分析、使用過程1. 程序結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)計的順序。2. 對每一個開關(guān)屬性、圖表屬性的定義。3. 對于想實現(xiàn)的功能尋找合適的控件。五. 程序調(diào)試1. 開關(guān)屬性要使用 switch ，不能使用 latch2. 先做子 VI ，再做總 VI 。3. 對于前面板圖表類型選擇要慎重。六. 設(shè)計總結(jié)設(shè)計過程一定要細(xì)心，因為哪怕一個小地方做錯了，最后出來的東西也達(dá)不到預(yù)期的效果，甚 至是一個開關(guān)的選擇上， 這次在如何調(diào)出 vi 子程序時其實做了很多無用功， 本來很簡單的東西 但因為不知道確切的做法就會找