Labview數(shù)信號發(fā)生器研發(fā)設計方案(開放性實驗)

本次設計基于美國國家儀器〔NI〕的虛擬儀器開發(fā)平臺Labview，使用圖形的波形。關鍵詞：虛擬儀器；Labview；函數(shù)信號發(fā)生器；圖形化編程1122222while344793104121213第1章緒論多類信號發(fā)生器，然而，基于虛擬儀器技術的試驗室則能夠實現(xiàn)這一要求。隨著計算機技術的迅猛進展，虛擬儀器技術在數(shù)據(jù)采集、自動測試和儀器把握領域得到了廣泛的應用，促進和推動測試系統(tǒng)和儀器把握的設計方法與實現(xiàn)技術發(fā)生了深刻的變化?！败浖词莾x器”已成為測試與測量技術進展的重要標志。虛擬信號發(fā)生器就是利用高性能的模塊化硬件，結合高效靈敏的LabVIEW軟件來完成各種測試、測量和自動化應用。第2章虛擬函數(shù)信號發(fā)生器的設計概述統(tǒng)儀器的推廣和使用。本次設計利用labview設計包含傳統(tǒng)儀器各種功能的虛擬函數(shù)信號發(fā)生器。函數(shù)信號發(fā)生器程序框圖設計函數(shù)信號發(fā)生器的程序框圖的設計包含根本函數(shù)信號發(fā)生器的配置和while循環(huán)的設計。根本函數(shù)信號發(fā)生器的配置本次設計承受美國國家儀器〔NI〕的虛擬儀器開發(fā)平臺labview2023版原來實現(xiàn)。啟動labview2023進入軟件啟動界面，然后建VI并命名為“根本函數(shù)信號發(fā)生器”。通過菜單欄中“窗口→顯示程序框圖”〔或者快捷鍵ctrl+E〕進入程序框圖的編輯界面。在程序框圖的空白處鼠標右鍵單擊顯示函數(shù)選板，翻開“信號處理→波形生成”的子選板，選擇“根本函數(shù)發(fā)生器”，將其拖放至程序框圖中。為了便利觀看和操作，可以右鍵點擊函數(shù)發(fā)生器，快捷菜單中“顯示為圖標”2.1所示。2.1移動光標到函數(shù)發(fā)生器的“頻率”端口上，鼠標右鍵單擊，在其快捷菜單中選擇“創(chuàng)立→輸入控件”，程序會自動幫助完成輸入控件與函數(shù)發(fā)生器的連接，同過“幅值”、“相位”、“信號類型”、“重置信號”、“偏移量”、“采樣信息”等端口輸入控件的創(chuàng)立和連接，合理調整它們的位置，使得界面布局合2.2所示。2.2輸入控件的創(chuàng)立whileWhile循環(huán)模塊的功能實現(xiàn)程序連續(xù)運行及波形參數(shù)的實時調整與輸出顯while循環(huán)的條件接線端接入的是一個布爾變量，用以把握循環(huán)的完畢。在程序框圖的函數(shù)選板中，翻開“編程→構造→while循環(huán)”，鼠標左鍵單擊選中“while循環(huán)”后在程序框圖的適宜位置拖放出一個矩形框，該矩形框需要將程序框圖的全部節(jié)點都包含進去。為了能夠更好地操作程序，在while循環(huán)的右下角有個條件接線端，右鍵點擊循環(huán)的條件接線端，在其快捷菜單中選擇“下角有個條件接線端，右鍵點擊循環(huán)的條件接線端，在其快捷菜單中選擇“創(chuàng)立輸入控件”2.3所示。程序中的延時機制為了有效的把握代碼的執(zhí)行速率和降低CPU的占用率，需要在while循環(huán)中承受定時機制。在程序框圖界面中，翻開函數(shù)選版，選擇“編程→定時→等待〔ms〕”函數(shù)節(jié)點，將該函數(shù)節(jié)點拖放至循環(huán)構造的內部。移動光標到“等待〔ms〕”函數(shù)節(jié)點的“等待時間〔毫秒〕”“創(chuàng)立/常量”502.44所示。2.4延時機制的設置波形顯示控件的設計在程序框圖的菜單欄中，由“窗口→顯示前面板”〔ctrl+E〕切換至前面板。在前面板的空白處右鍵點擊調出“控件選板”，翻開“式→圖形”，將“波形圖”控件節(jié)點拖放至前面板的適宜的位置，并在程序框圖中和函數(shù)發(fā)生器的“信號輸出”2.5所示。2.5函數(shù)信號發(fā)生器的顯示控件的放置鼠標右鍵點擊“波形圖”控件，在其快捷菜單中選擇屬性選項，對其“外觀”、“顯示格式”、“曲線”等選項卡進展設置，具體的設置如下面的各個圖形所示。2.6圖形表控件的外觀選項卡的設置2.7圖形表控件的顯示格式選項卡的設置2.8圖形表控件的曲線選項卡的設置至此，整個函數(shù)信號發(fā)生器的程序框圖已經設計完畢，完整的程序框圖如2.9所示.2.9前面板的界面布局理的布局了。Labview虛擬儀器開發(fā)平臺在人機交互界面〔HMI〕的設計上有很多會覺察在前面板覺察很多輸入控件和顯示控件選板中，翻開“式→修飾”后我們會觀看很多的修飾控件，這些都是為我們更好的裝扮我們的HMI，讓我們的人2.10所示。2.10控件選板的修飾控件界面經過對前面板控件的合理布局及修飾，我們得到如圖 2.11所示的最終界面。2.11函數(shù)信號發(fā)生器的前面板幫助信息常規(guī)解釋,點擊函數(shù)信號發(fā)生器的右上角的幫助文字幫助信息就會以對話框的形式顯示出來。解釋如下：偏移量：指的是直流信號的偏移。0.頻率：是指波形的頻率。幅值：是指波形的振幅，同時也是電壓信號的峰值。0，假設重置信號輸入為假，則無視相位。采樣信息：包含采樣率〔FS〕和采樣數(shù)，采樣率是指每秒鐘的采樣率，而采樣數(shù)是指波形中的樣本數(shù)。方波占空比〔方波占空比〔〕：是指一個周期內，方波高電壓持續(xù)時間占總周期的百分2.12函數(shù)信號發(fā)生器的幫助信息第3章程序調試程序調試結果如下面各圖所示。3.1正弦波的調試結果3.2三角波的調試結果3.3方波的調試結果3.4鋸齒波的調試結果第4章試驗設計總結LabVIEW圖形化語言將計算機硬件資源與儀器硬件有機地融合為一體，從而把計算機強大的計算處理力氣和儀器硬件的測量、把握力氣LabVIEW實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的顯示、存儲以及分析處理。由于虛擬信號發(fā)生器可與計算機同步進展，與網(wǎng)絡及其他周邊設備互聯(lián)，用戶只需轉變軟件程序就可以不斷賜予它或擴展增加它的測量功能。這就是說，儀器的設計制造不再是廠家的專利。虛擬信號發(fā)生器開創(chuàng)了儀器使用者可以成為儀器設計者的時代，這將給虛擬信號發(fā)生器使用者帶來無盡的利益。Labview作為一個圖形化編程軟件，是開發(fā)測試系統(tǒng)的一種功能強大、便利快捷的編程工具。其良好的相通性、開放性、專用性，使測試系統(tǒng)的開發(fā)周期的虛擬函數(shù)信號發(fā)生器具有機交互性好、易于操作等特點，能夠廣泛的應用與于科研、生產等領域．參考文獻.LabVIEW8.2.1虛擬儀器實例指導教程.北京:機械工業(yè)出版社,2023.11.張凱等編著LabVIEW虛擬儀器工程設計與開發(fā).北京:國防工業(yè)出版社,2023.6.[3]張毅等編著.虛擬儀器技術分析與應用.北京:機械工業(yè)出版社,2023.2.余成波,馮麗輝等編著虛擬儀器技術與設計重慶:重慶大學出版社,2023.7..LabVIEW的虛擬函數(shù)信號發(fā)生器的設計[J].20235月31期.NationalInstruments.U