虛擬儀器設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書 - 修改-

1、華東交通大學機電工程學院虛擬儀器設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書學生姓名:學號:一、設(shè)計題目1.虛擬示波器;2. 虛擬信號發(fā)生器;3. 虛擬條碼識別系統(tǒng);4. 虛擬顯示儀設(shè)計;5.虛擬輔助實驗系統(tǒng);6. 虛擬八位二進制LED并口顯示系統(tǒng)設(shè)計;7. 虛擬八位二進制LED串口顯示系統(tǒng)設(shè)計;8. 數(shù)字測溫記錄儀;9. 電機轉(zhuǎn)速測定與PID控制;10.自動溫控系統(tǒng)設(shè)計;11.心率計設(shè)計;12.多功能濾波器設(shè)計;13. 二極管正向伏安特性測量程序;14. 數(shù)字信號邏輯分析儀設(shè)計;15. JK觸發(fā)器仿真程序;16. 戴維南定理仿真程序;17. RLC串聯(lián)諧振特性曲線分析程序;18. 51單片機與二、設(shè)計目的和要求通過對

2、虛擬儀器的設(shè)計,了解虛擬儀器設(shè)計的基本原理及常用的對象使用方法;通過設(shè)計一臺虛擬式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、圖形識別系統(tǒng)、通過串口、并口控制、測溫系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)等,了解虛擬儀器數(shù)據(jù)采集卡的使用及設(shè)置,并口或串口的數(shù)據(jù)傳輸,了解虛擬編程中如何驅(qū)動非NI公司的數(shù)據(jù)采集卡或電腦中常用的聲卡,學會把外界物理信號采集到計算機并進行簡單分析或者通過虛擬儀器產(chǎn)生符合要求的信號并通過聲卡輸出或者學會利用NI的ELVIS系統(tǒng)設(shè)計簡單的測量軟件。加深虛擬儀器知識、單片機的了解,培養(yǎng)學生運用虛擬儀器思想解決工程實際問題的能力。二、設(shè)計內(nèi)容A.詳細要求:1.虛擬示波器:采用聲卡作為數(shù)據(jù)采集卡,將信號發(fā)生器輸出的常見信號采集到

3、計算機中,所編虛擬軟件要求能夠?qū)Σ杉降男盘栠M行顯示及頻譜分析(如給出頻率,幅值等。2.虛擬信號發(fā)生器:通過虛擬儀器編程產(chǎn)生滿足要求的常見信號(要求該信號應(yīng)可通過程序前面板由用戶自行設(shè)置并通過聲卡輸出到數(shù)字示波器中觀察。3.虛擬條碼識別系統(tǒng):設(shè)計一條碼識別系統(tǒng),通過程序驅(qū)動普通聊天用的攝像頭,采集任何一本書上的條碼圖片,對條碼圖片進行識別,顯示條碼號。(使用IMAQ Vision工具包識別圖片,利用NI的攝像頭補丁程序驅(qū)動攝像頭4.虛擬顯示儀設(shè)計:設(shè)計一臺基于虛擬儀器技術(shù)的顯示儀器,利用單片機發(fā)送信號,計算機串口采集單片機信號在計算機上顯示。5.虛擬輔助實驗系統(tǒng):設(shè)計的虛擬儀器要求可以讀出給出

4、的兩路信號,信號數(shù)據(jù)已用文本文檔保存,并且對讀出的兩路信號做頻譜,概率密度函數(shù),倒頻譜等,并給出幅值、周期及其它指標。6.虛擬八位二進制LED并口顯示系統(tǒng)設(shè)計:設(shè)計的虛擬儀器要求通過計算機并口控制LED進行顯示,在儀器中輸入任意的十六進制數(shù)實時的顯示出:0123456789ABCDEF等字段。7.虛擬八位二進制LED串口顯示系統(tǒng)設(shè)計:設(shè)計的虛擬儀器要求通過計算機串口控制LED進行顯示,在儀器中輸入任意的十六進制數(shù)實時的顯示出:0123456789ABCDEF等字段。8.要求使用ELVIS的VPS給熱敏電阻電路供電,然后讀出熱敏電阻兩端電壓值,并轉(zhuǎn)換成溫度值。在此基礎(chǔ)上添加一個記錄儀以方便觀察溫

5、度趨勢。9.利用NI ELVIS可調(diào)電源來運行和控制直流電機的速度,并利用紅外線發(fā)光二極管和光敏晶體管構(gòu)建一個運動傳感器來測量電機的轉(zhuǎn)速并實現(xiàn)其PID控制。由ELVIS平臺、電機以及運動傳感器共同構(gòu)成一個計算機自動控制系統(tǒng)。10.使用LabVIEW開發(fā)環(huán)境和PCI-6251DAQ卡、溫度傳感器加外圍電路,測量和顯示外部溫度變化,并控制風扇和加熱絲進行相關(guān)操作,使一定空間范圍內(nèi)的溫度保持基本恒定。11.使用LabVIEW開發(fā)環(huán)境和PCI-6251DAQ卡、壓電傳感器,實現(xiàn)對人體脈搏的采集,顯示每分鐘心臟跳動的次數(shù)。12.使用LabVIEW開發(fā)環(huán)境,編寫多功能數(shù)字濾波器仿真程序,要求實現(xiàn)盡可能多地

6、實現(xiàn)濾波器功能。13.使用LabVIEW開發(fā)環(huán)境和PCI-6251DAQ卡,實現(xiàn)對小功率二極管的正向伏安特性曲線測量。14.使用LabVIEW開發(fā)環(huán)境,編寫16通道的數(shù)字邏輯信號分析儀仿真程序。15.使用LabVIEW開發(fā)環(huán)境,編寫數(shù)字電路的JK觸發(fā)器仿真程序。16.使用LabVIEW開發(fā)環(huán)境,編寫驗證戴維南定理的仿真程序。17.使用LabVIEW開發(fā)環(huán)境,編寫顯示RLC串聯(lián)諧振的特性曲線的程序,并顯示品質(zhì)因數(shù)。18.使用LabVIEW開發(fā)環(huán)境,編寫能與51單片機開發(fā)板串口通信的程序。19.使用LabVIEW開發(fā)環(huán)境和NI ELVIS,搭建7鍵電子琴硬件環(huán)境。編寫7鍵電子琴發(fā)音、播放程序,驗證

7、音階頻率的變化規(guī)律。20.使用LabVIEW開發(fā)環(huán)境和NI ELVIS,搭建液位系統(tǒng)模型,編寫能控制此液位系統(tǒng)進出水、水平顯示、預警等信息的程序。21.使用LabVIEW開發(fā)環(huán)境和NI ELVIS,搭建熱式紅外線傳感器測距系統(tǒng),編寫測距程序。22.使用LabVIEW開發(fā)環(huán)境和NI ELVIS,搭建基于駐極體麥克風的聲控門鎖,編寫利用人聲開關(guān)門鎖的程序。23.使用LabVIEW開發(fā)環(huán)境和NI ELVIS,搭建小型音樂噴泉,編寫噴泉受音樂參數(shù)控制的系統(tǒng)程序。B.前面板上要設(shè)置必要的控件對象以設(shè)置相應(yīng)參數(shù)。C.設(shè)計界面要美觀,程序可讀性好。三、設(shè)計進度安排設(shè)計時間總計2周課程設(shè)計任務(wù)及要求講解(0.5天設(shè)計任務(wù)分析及查找資料(1.5天程序編制及調(diào)試(5.5天設(shè)計說明書撰寫(2天答辯(0.5天四、設(shè)計任務(wù)書應(yīng)包括的主