根據(jù)labview的虛擬示波器設計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上設計報告題目：基于labview的虛擬示波器設計學生姓名： 學號： 報告日期：2013，6，26成績： 評定老師：XX大學光電工程學院一、 設計目的：綜合實用Labview知識，在本設計中使用了層疊式順序結構、分支結構、循環(huán)結構等編程邏輯結構以及常見的數(shù)據(jù)結構，如簇、捆綁成簇等數(shù)據(jù)處理結構；同時還用到了波形生成控件VI、邏輯控件VI、數(shù)值控件VI等多個控件。此外還創(chuàng)建了多個子VI，可以更好地掌握Labview編程的方法和技術。二、 設計要求：能夠實現(xiàn)比較簡單的雙通道示波器功能，主要功能包括：輸出波形顯示（單通道輸出波形顯示或兩通道輸出波形同時顯示）；選擇觸發(fā)器極性（通

2、道B觸發(fā)、外觸發(fā)EXT、正負極性觸發(fā)等）并能設置觸發(fā)電位；能進行水平分度和垂直分度的調(diào)節(jié)。三、 設計步驟：1、 程序主要功能模塊：該設計主要功能模塊有：觸發(fā)功能塊、通道選擇功能塊、水平分度調(diào)節(jié)功能塊、垂直分度調(diào)節(jié)功能塊和波形顯示功能塊。通道觸發(fā)（可調(diào)電平/斜率）功能模塊結構圖：觸發(fā)功能外部觸發(fā)水平分度調(diào)節(jié)顯示功能通道A垂直分度調(diào)節(jié)通道B通道選擇功能通道A&B主程序流程圖：電平/斜率調(diào)節(jié)功能通道選擇選擇觸發(fā)方式運行通道觸發(fā)停止是否停止？波形顯示水平分度調(diào)節(jié)垂直分度調(diào)節(jié)外部觸發(fā)否是2、 示波器前面板設計：（1） 示波器圖形控件：在前面板中選擇波形圖控件：格式與精度設置:標尺設置：（2） 其

3、他主要控件：通道選擇：前面板中選擇垂直指針滑動桿控件：屬性設置：標尺設置：文本標簽設置：電平調(diào)節(jié)旋扭：在前面板中選擇旋扭控件：數(shù)據(jù)輸入設置：標尺設置：顯示格式：分度調(diào)節(jié)：水平分度調(diào)節(jié)文本標簽設置：垂直分度調(diào)節(jié)文本標簽設置：停止按扭屬性：操作設置：對各控件進行布局得到示波器前面板：3、 程序框圖設計（1） 觸發(fā)源功能塊：觸發(fā)源功能塊的作用主要是利用觸發(fā)源開關的選擇和通道選擇開關完成對示波器顯示波形的觸發(fā)源的選擇，如下圖：源開關作為條件結構的選擇項，當源開關處于“通道觸發(fā)”時為真，此時斜率調(diào)節(jié)和電平調(diào)節(jié)可用。當源開關處于“外部觸發(fā)”時為假，此時斜率調(diào)節(jié)和電平調(diào)節(jié)不可用。功能的禁用與開啟通過相應控件

4、的屬性節(jié)點控制，屬性節(jié)點禁用屬性功能表如下：（2） 通道輸入信號的生成和選擇創(chuàng)建“通道”子VI如下圖：前面板：程序框圖：上圖程序分別為：通道A、通道B生成波形和通過兩路通道同時產(chǎn)生波形。在這幾個程序框圖中，都需要通過波形生成函數(shù)生成所需的信號，各自通過均勻白噪聲函數(shù)加入不同幅度的白噪聲后生成所需的信號。通過不同的信號選擇塊后輸入到“觸發(fā)”子VI后產(chǎn)生所需的波形輸出。所用到的正弦和方波信號生成函數(shù)的位置如下圖：（3） “觸發(fā)”子VI的創(chuàng)建：觸發(fā)子VI能夠根據(jù)觸發(fā)源的不同，對輸入的信號進行選擇后輸出。創(chuàng)建后的觸發(fā)子VI的前面板如下圖：在前面板添加“電平”數(shù)值輸入控件，“斜率”和“源”選擇開關，輸入

5、信號“波形1輸入”和“波形2 輸入”以及輸出波形“波形1輸出”和“波形2輸出”。程序框圖如下圖，圖中主要功能是通過“源”選擇開關對分支選擇結構進行選擇。若觸發(fā)源是通道觸發(fā)，即內(nèi)觸發(fā)，那么輸入的信號經(jīng)過“斜率”子VI產(chǎn)生信號的序號“索引”，通過“數(shù)組子集”函數(shù)返回從“索引”開始的長度為1000個點的一段信號，并將這段信號作為輸出信號通過“觸發(fā)”子VI輸出。如果觸發(fā)源是外部觸發(fā)，那么此時直接將輸入“觸發(fā)”子VI的兩路信號作為輸出信號輸出。（4） 觸發(fā)電平“電平”子VI的創(chuàng)建電平.vi的主要功能是根據(jù)輸入的信號，與觸發(fā)電平的數(shù)值進行比較后輸出產(chǎn)生觸發(fā)的數(shù)組的序號“索引”。電平.vi的前面板如下圖所示

6、。在該前面板上有輸入矩陣、輸入觸發(fā)電平以及觸發(fā)極性斜率。電平.vi的程序框圖如下：首先，在程序中根據(jù)輸入信號矩陣，產(chǎn)生索引數(shù)組和數(shù)組大小的數(shù)組，然后在while循環(huán)中，通過“判斷范圍并強制轉換”函數(shù)，對輸入信號矩陣進行范圍判斷并進行類型轉換，判斷的X標準為觸發(fā)電平；由此判斷作為分支結構的選擇條件，通過一些選擇性的邏輯判斷條件的判斷后，對輸入的信號進行對應信號矩陣和索引矩陣的判斷后的輸出索引數(shù)值。（5） 通道選擇功能的設計通道選擇功能可以實現(xiàn)在示波器波形圖上顯示不同通道的波形，可以實現(xiàn)兩路信號同時顯示以及兩個通道單獨顯示。實現(xiàn)的程序框圖如下圖所示：通道選擇開關作為分支結構的選擇條件，通過通道選擇

7、子VI “通道.vi”，根據(jù)輸入觸發(fā)源電平、觸發(fā)極性以及采樣點數(shù)實現(xiàn)兩路信號的重新配置，并輸出所需要的通道信號。通道選擇子VI的輸出信號根據(jù)產(chǎn)生的信號“創(chuàng)建數(shù)組”，進一步和分度數(shù)值“捆綁”成簇，輸入到波形圖進行輸出信號的顯示。（6） 水平分度調(diào)節(jié)處理功能塊程序框圖如下所示水平分度調(diào)節(jié)功能塊處理后所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息作為波形圖控件的水平分度范圍的設置數(shù)值。在具體實現(xiàn)這個功能塊的時候，首先將選擇的水平分度旋鈕的選擇數(shù)值作為分支結構的條件，（在這里使用3個離散數(shù)值作為調(diào)節(jié)數(shù)值）；再根據(jù)不同的選擇條件，在功能塊中捆綁不同的數(shù)據(jù)構成簇，將該簇作為波形圖控件屬性節(jié)點的水平分度范圍屬性的設定值。（7） 垂直分度

8、調(diào)節(jié)處理功能塊程序如下圖所示：其設計過程與水平分度功能塊設計類似（8） 程序輸入輸出程序塊程序框圖如下圖所示：這兩個部分采用平鋪式順序結構，在這兩個程序塊中，都建立了觸發(fā)源、觸發(fā)極性和觸發(fā)電平的屬性節(jié)點，對這些觸發(fā)控件進行統(tǒng)一設置。在程序初始化的輸出塊中，用觸發(fā)源作為輸出調(diào)節(jié)后面的程序；而在程序終止部分，則通過程序停止控件作為終止設置。(9) 對以上模塊進行合理組織得到示波器程序框圖如下圖：4、 程序調(diào)試出現(xiàn)的問題及解決方法（1） 在設計觸發(fā).vi時，把波形2（方波）輸入到電平.vi中，在導致運行時調(diào)節(jié)電平旋扭時波形無變化。通過高亮運行電平.vi發(fā)現(xiàn)，輸入的波形不能是方波，這是程序設計的問題。把波形1即正弦波輸入，即可