基于Labview與單片機(jī)的振動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng)研究

圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：密級(jí)：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)基于Labview與單片機(jī)的振動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng)研究RESEARCHONVIBRATIONSIGNALACQUISITIONSYSTEMBASEDONLABVIEWANDMCU畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)PAGEII學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書(shū)本人完全了解關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸所擁有。有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期：年月日日期：年月日摘要今天，我們生活在高度發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)時(shí)代，機(jī)械化的運(yùn)用變得相當(dāng)普遍，因此如何保證機(jī)械正?；\(yùn)轉(zhuǎn)已成為專(zhuān)業(yè)人員研究的主要內(nèi)容，但在我們選擇合適的測(cè)試儀器同時(shí)，卻因?yàn)閮x器的繁雜不知道如何選擇，導(dǎo)致實(shí)際操作中進(jìn)度總是很緩慢。隨著計(jì)算機(jī)軟件的膨脹式發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)一系列的仿真軟件，由于這種軟件的產(chǎn)生，使得虛擬設(shè)備儀器在振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)和分析上得到質(zhì)的飛躍，這種技術(shù)不僅克服了傳統(tǒng)技術(shù)周期長(zhǎng)的缺陷，還實(shí)現(xiàn)了開(kāi)發(fā)維修低成本的優(yōu)勢(shì)。為此，本次課題專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)以單片機(jī)為采集核心，以labview軟件為上位機(jī)開(kāi)發(fā)一個(gè)針對(duì)振動(dòng)信號(hào)的經(jīng)濟(jì)有效的采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)上位機(jī)由我們熟悉的labview軟件開(kāi)發(fā)，它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集進(jìn)行控制、信號(hào)的處理分析以及最終結(jié)果的顯示，最后完成工程測(cè)試的實(shí)際需要。關(guān)鍵詞振動(dòng)測(cè)試；虛擬儀器；單片機(jī)；labview AbstractTodayweliveinahighlydevelopedeconomy,theuseofmechanizationbecomequitecommon,thereforehowtoensurethenormaloperationofmachineryhasbecomethemaincontentoftheprofessionalresearchers,butwhenwechoosethepropertestinstrumentatthesametime,butbecauseofthecomplexityoftheinstrumentdonotknowhowtochoose,resultingintheprogressoftheactualoperationisalwaysveryslow.Withtheexpansionofthedevelopmentofcomputersoftware,aseriesofsimulationsoftwareonthemarket,becauseofthissoftware,thevirtualinstrumenthasbeenaqualitativeleapinthedetectionandanalysisofvibrationsignal,thistechnologynotonlyovercomesthedefectsofthetraditionaltechnologyoflongcycle,alsohastheadvantageoflowcostdevelopmentandrepair.Therefore,thistopicdesignedwithMCUasthecorecollection,usingLabVIEWsoftwareforthePCtodevelopavibrationsignalacquisitionsystemiseconomicalandeffective,thedevelopmentofLabviewsoftwareofthecomputersystembythefamiliar,itcanrealizethedataacquisitionprocessingandanalysisofcontrolsignal,andthefinalresultsshowfinally,theactualneedsofEngineeringtesting.KeywordsVibrationtestVirtualinstrumentSCMlabview畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)PAGE6目錄摘要 IAbstract II1緒論 11.1本課題研究的背景和意義 11.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì) 11.3課題主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 12虛擬儀器和labVIEW 32.1虛擬儀器 32.1.1虛擬儀器的概述 32.1.2虛擬儀器的特點(diǎn) 32.1.3虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較 42.2LabVIEW 42.2.1LabVIEW的簡(jiǎn)介 42.2.2LabVIEW的基本特點(diǎn) 42.2.3軟件的信號(hào)分析與處理模塊 53系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 63.1振動(dòng)測(cè)試分析系統(tǒng)的組成 63.2信號(hào)的采集與分析 63.3系統(tǒng)整體功能設(shè)計(jì) 64硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 84.1繪制硬件電路圖軟件Protel介紹 84.2振動(dòng)傳感器傳感器的選型 84.2.1傳感器的介紹 84.2.2渦流位移傳感器介紹 84.3模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC1543功用介紹 94.3.1TLC1543簡(jiǎn)述 94.3.2A/D轉(zhuǎn)換電路 94.4控制模塊 104.4.1AT89S52單片機(jī)功能特性描述 104.4.2AT89S52管腳結(jié)構(gòu) 104.4.3AT89S52單片機(jī)管口功能介紹 114.4.4AT89S52單片機(jī)與其他電器元器件接線(xiàn) 114.5串口簡(jiǎn)述 124.5.1串口介紹 124.5.2MAX232功能介紹及接線(xiàn)圖 134.6電源模塊的選擇及接線(xiàn)圖 144.7其他原件電路原理介紹及接線(xiàn) 144.7.1單片機(jī)的復(fù)位電路 144.7.2單片機(jī)的晶振電路 155下位機(jī)軟件設(shè)計(jì) 175.1keil軟件介紹 175.2軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 175.3A/D芯片控制程序設(shè)計(jì) 185.3.1TLC1543工作時(shí)序 185.3.2TLC1543與AT89S52接口程序 195.4串口通信的程序設(shè)計(jì) 206上位機(jī)LabVIEW程序設(shè)計(jì) 216.1labview介紹 216.2上位機(jī)總體設(shè)計(jì)方案 216.3系統(tǒng)主界面設(shè)計(jì) 226.4LabVIEW程序設(shè)計(jì) 226.4.1數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì) 226.4.2程序保存模塊設(shè)計(jì) 236.4.3振動(dòng)波形顯示模塊 247采集卡外殼設(shè)計(jì) 257.1采集卡外殼設(shè)計(jì)要求 257.2電子產(chǎn)品外殼的具體安全注意事項(xiàng) 257.3采集卡外殼使用介紹 258系統(tǒng)仿真 278.1仿真運(yùn)行過(guò)程 27結(jié)論 28致謝 29參考文獻(xiàn) 30附錄 311緒論1.1本課題研究的背景和意義隨著計(jì)算機(jī)軟件的膨脹式發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)一系列的仿真軟件，由于這種軟件的產(chǎn)生，使得虛擬設(shè)備儀器在振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)和分析上得到質(zhì)的飛躍。人們常說(shuō)的振動(dòng)，一般是指物體或處于某種狀態(tài)下，會(huì)隨著時(shí)間的變化而產(chǎn)生特定的往復(fù)現(xiàn)象，這類(lèi)現(xiàn)象的出現(xiàn)不會(huì)受外接擾動(dòng)而產(chǎn)生太大的改變，只有在系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生變化，這種現(xiàn)象才會(huì)發(fā)生徹底改變。在當(dāng)今日常生活中，振動(dòng)的出現(xiàn)還是普遍存在的。例如：大型雷沃GE-60收割機(jī)在顛簸不平的鄉(xiāng)村路上產(chǎn)生的振動(dòng)；在風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)中由于電機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量平衡的缺失而產(chǎn)生的振動(dòng)；在操作臺(tái)上由于周?chē)O(shè)備的工作導(dǎo)致機(jī)床的振動(dòng)；上世紀(jì)保留的紀(jì)念性建筑物受地面和強(qiáng)風(fēng)的擾動(dòng)而產(chǎn)生的振動(dòng)等。在我們的印象中振動(dòng)絕對(duì)是百害無(wú)一利的，它不僅給我們帶來(lái)這樣或那樣的麻煩，還會(huì)讓我們想要的加工零件因?yàn)榫炔贿_(dá)標(biāo)而報(bào)廢，甚至是讓某些精密儀器特殊零件磨損加快，最終帶來(lái)不可估量的損失。因此，我們?yōu)榱烁玫慕鉀Q這些因振動(dòng)而產(chǎn)生的諸多問(wèn)題，社會(huì)上出現(xiàn)了一項(xiàng)新的研究學(xué)科——振動(dòng)測(cè)試與分析。1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)從振動(dòng)測(cè)試的發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)了好幾十年，但是我們對(duì)振動(dòng)研究的腳步，卻能夠始終有條不紊的進(jìn)行著，這使檢測(cè)系統(tǒng)變得越來(lái)越便捷。在絕大多數(shù)的振動(dòng)測(cè)試中，我們經(jīng)常選擇動(dòng)態(tài)參數(shù)作為檢測(cè)的依據(jù)，常見(jiàn)的參數(shù)有物體運(yùn)動(dòng)的速度、加速度，聲音的強(qiáng)度，以及激振力的測(cè)量。動(dòng)態(tài)測(cè)量的信號(hào)是由傳感器來(lái)獲得的，但是這些信號(hào)不能直接利用，我們要將這些信號(hào)改變?yōu)槲覀兂Ｓ玫碾妷盒盘?hào)，緊接著我們要對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理好的結(jié)果實(shí)時(shí)的進(jìn)行記錄、顯示、分析。因此，我們要研究振動(dòng)測(cè)量必須在動(dòng)態(tài)參數(shù)中選擇[1]。我們國(guó)家剛開(kāi)始對(duì)振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的研究是很片面的，他們沒(méi)有關(guān)注其他動(dòng)態(tài)參數(shù)的變化，只是以實(shí)驗(yàn)力學(xué)檢測(cè)儀器為研究對(duì)象，并且當(dāng)時(shí)使用的靜態(tài)儀表幾乎以指針的形式來(lái)顯示，這個(gè)局限性并不能給我們帶來(lái)深入研究結(jié)果，直到改革開(kāi)放后，大量進(jìn)口儀器的涌入，使得我們的研究面變得更加寬廣。更加值得一提的是，90年代計(jì)算機(jī)的引入，它改變了我們對(duì)傳統(tǒng)儀器設(shè)備的印像，他給我們提供了更加完善的虛擬儀器，使得這方面研究更加的人工智能化。1.3課題主要設(shè)計(jì)內(nèi)容本文系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的角度是以虛擬儀器為核心。首先我們應(yīng)把系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案和硬件如何配置給確定，然后從整體出發(fā)，再確定各個(gè)小模塊所需要的功用。在論文的主要設(shè)計(jì)部分，我們要闡述采集卡各個(gè)原件的選型及相關(guān)硬件電路的設(shè)計(jì)過(guò)程，然后講述labview上位機(jī)開(kāi)發(fā)的經(jīng)過(guò)，設(shè)計(jì)完畢后，選擇合適的采集卡外殼與之匹配，最終進(jìn)行系統(tǒng)的仿真。在本人開(kāi)發(fā)時(shí)，曾遇到許多這樣或那樣的疑惑，為了實(shí)現(xiàn)本次系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，現(xiàn)將論文主要設(shè)計(jì)內(nèi)容展示如下：1、振動(dòng)虛擬儀器的應(yīng)用研究從發(fā)展的眼光來(lái)看，虛擬儀器的研究已經(jīng)成為當(dāng)代新興學(xué)科的代表，它的產(chǎn)生給儀器產(chǎn)業(yè)帶來(lái)前所未有的動(dòng)力。本次設(shè)計(jì)我會(huì)從虛擬儀器的概述出發(fā)，具體介紹虛擬儀器的組成結(jié)構(gòu)、強(qiáng)大的功能以及傳統(tǒng)設(shè)備沒(méi)有的巨大優(yōu)勢(shì)等等。虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器相比優(yōu)勢(shì)很多，其中最大的優(yōu)勢(shì)在于，它不像傳統(tǒng)儀器那樣需要大量的硬件設(shè)備支持，因此，在儀器運(yùn)用和開(kāi)發(fā)過(guò)程中大大減少了成本的投入。最終，論文會(huì)說(shuō)明虛擬儀器設(shè)備在信號(hào)分析與處理方面的優(yōu)勢(shì)。2、振動(dòng)測(cè)試與分析應(yīng)用開(kāi)發(fā)在經(jīng)過(guò)虛擬儀器的介紹后，我們開(kāi)始把工作重心轉(zhuǎn)移到整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)上，在此過(guò)程中我會(huì)講述以單片機(jī)AT89S52為核心，以串口通訊為基礎(chǔ)和其他輔助器件組成的數(shù)據(jù)采集卡的硬件設(shè)計(jì)。3、虛擬振動(dòng)測(cè)試分析系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)在本次系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)完成后，下面緊接著我們將會(huì)對(duì)系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。軟件部分分為下位機(jī)程序設(shè)計(jì)和上位機(jī)程序設(shè)計(jì)，因?yàn)?1單片機(jī)的程序通用性很強(qiáng)，所以重點(diǎn)介紹上位機(jī)程序的開(kāi)發(fā)。對(duì)于虛擬儀器的開(kāi)發(fā)，我們首選labview軟件，然后經(jīng)過(guò)特殊計(jì)算，將振動(dòng)測(cè)試的算法化為labview的框圖程序。應(yīng)用軟件的主要功能包括:(1)數(shù)據(jù)采集：labview與單片機(jī)串口的軟件設(shè)計(jì)。(2)文件管理：采樣數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式以及訪(fǎng)問(wèn)讀取的時(shí)間。4、振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)采集卡的外殼設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇合適的材料與尺寸，將表面的孔及開(kāi)關(guān)位置按要求設(shè)計(jì)好，最終用螺絲將外殼和電路板固定。2虛擬儀器和LabVIEW2.1虛擬儀器2.1.1虛擬儀器的概述1986年美國(guó)國(guó)家儀器公司第一次提出要開(kāi)發(fā)虛擬儀器，他們認(rèn)為虛擬儀器必須以算機(jī)為核心的基礎(chǔ)，并且方便用戶(hù)自己開(kāi)發(fā)和使用。在虛擬儀器上有許多類(lèi)似實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的虛擬操作面板，使用者可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終開(kāi)發(fā)出一套能實(shí)現(xiàn)測(cè)試功能的計(jì)算機(jī)儀器控制系統(tǒng)。虛擬儀器的的優(yōu)點(diǎn)很多，其中最突出的是，它能真實(shí)的模擬傳統(tǒng)儀器的所有功能，它還可以以多樣化的形式顯示輸出檢測(cè)結(jié)果；通過(guò)強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)軟件功能，它可以迅速的將信號(hào)進(jìn)行處理以及進(jìn)行相關(guān)的運(yùn)算和分析；最終通過(guò)相關(guān)端口的連接完成目標(biāo)測(cè)試。正因?yàn)樘摂M儀器集專(zhuān)業(yè)化功能和控制面板功能于一體，所以它才能夠加速了今天儀器行業(yè)的發(fā)展[2]。2.1.2虛擬儀器的特點(diǎn)虛擬儀器是一種全新的測(cè)試功能儀器，與其它儀器相比，他有很多特點(diǎn)，具體如下：(1)由于計(jì)算機(jī)的引入，使得計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算能力得到體現(xiàn)，大大縮短了目標(biāo)數(shù)據(jù)的得出時(shí)間。(2)資源可以得到最優(yōu)化使用，用戶(hù)可以根據(jù)自己的喜好，給出定義，并且設(shè)計(jì)和制作虛擬儀器；(3)在虛擬儀器系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中，絕大多數(shù)的硬件是可以相互通用的，各個(gè)系統(tǒng)間最大的不同點(diǎn)在于他們所使用軟件的不同。虛擬儀器的由兩大部分組成，他們分別是電子測(cè)試儀器部分和計(jì)算機(jī)的特殊功能硬件模塊部分，然而虛擬儀器的核心部分是軟件。軟件有許多功能模塊組成，其中最基礎(chǔ)部分當(dāng)屬設(shè)備的驅(qū)動(dòng)軟件，標(biāo)準(zhǔn)的儀器驅(qū)動(dòng)軟件和儀器硬件變化是沒(méi)有關(guān)聯(lián)的，正是有了這個(gè)獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)點(diǎn)，使得虛擬儀器與其他儀器變得格外不同，還讓我們儀器開(kāi)發(fā)的周期大大縮短。虛擬儀器中應(yīng)用程序不僅有許多硬件可選，例如DAQ、VXI、RS-232、GPIB，還能讓那些可重復(fù)的庫(kù)函數(shù)與其他軟件實(shí)現(xiàn)完美匹配，最終完成各大儀器模塊間的相互通信，以及實(shí)時(shí)的定時(shí)與開(kāi)啟。用戶(hù)還可以通過(guò)幾個(gè)基礎(chǔ)模塊開(kāi)發(fā)自己的新模塊，使得虛擬儀器設(shè)備的功能，變得更加完善。由于VI具有模塊化、開(kāi)放性、靈活行等特點(diǎn)，當(dāng)用戶(hù)對(duì)自己目標(biāo)測(cè)試內(nèi)容調(diào)整時(shí)，他們可以根據(jù)自己的需要隨時(shí)來(lái)刪除、或者添加硬、軟件模塊，還可以重新配新的模塊資源，最終完成測(cè)試的要求。同時(shí)，當(dāng)用戶(hù)關(guān)閉工程項(xiàng)目建立一個(gè)新的其它工程項(xiàng)目時(shí)，很容易擔(dān)心因?yàn)檎`操作導(dǎo)致資源的丟失，但是在虛擬儀器中并不存在這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樵陧?xiàng)目轉(zhuǎn)移的同時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)地生成出新的VI系統(tǒng)。當(dāng)代的虛擬儀器技術(shù)相當(dāng)成熟，它的功能相當(dāng)強(qiáng)大，還能實(shí)時(shí)的顯示目標(biāo)測(cè)試結(jié)果，所以這種軟硬件化技術(shù)的革新，十分適合當(dāng)代潮流的需要[3]。2.1.3虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較仔細(xì)觀(guān)察表2-1，我們可以看到與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器在很多方面都有它突出的特點(diǎn)，它在當(dāng)代的影響顯而易見(jiàn)。虛擬儀器的產(chǎn)生不僅在電子測(cè)量中占有巨大優(yōu)勢(shì)，就算是在未來(lái)，它也能占有一席之地[4]。表2-1虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的特征特性虛擬儀器傳統(tǒng)儀器兼容性開(kāi)放性、靈活性，可與計(jì)算機(jī)技術(shù)保持同步發(fā)展封閉性，儀器間相互配合較差系統(tǒng)升級(jí)關(guān)鍵是軟件，系統(tǒng)升級(jí)方便，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載升級(jí)程序關(guān)鍵是硬件，升級(jí)成本高，而且要上門(mén)進(jìn)行升級(jí)服務(wù)價(jià)格價(jià)格低廉，儀器間資源可重復(fù)利用率高價(jià)格昂貴，儀器間一般無(wú)法共享資源體積體積較小，便于攜帶和野外工作體積較大，不便于運(yùn)輸開(kāi)發(fā)和維護(hù)用戶(hù)可以定義儀器功能可以與網(wǎng)絡(luò)及周邊設(shè)備方便連接開(kāi)發(fā)與維護(hù)費(fèi)用較低功能由生產(chǎn)商預(yù)先定義功能單一，只能連接有限立設(shè)備開(kāi)發(fā)與維護(hù)開(kāi)銷(xiāo)高技術(shù)更新周期技術(shù)更新周期短(1-2年)技術(shù)更新周期長(zhǎng)(5-10年)2.2LabVIEW2.2.1LabVIEW的簡(jiǎn)介L(zhǎng)abVIEW是LaboratoryVirtualinstrumentEngineering的簡(jiǎn)稱(chēng)，它的研究起始于美國(guó)，并且它是由美國(guó)國(guó)家儀器公司(簡(jiǎn)稱(chēng)NI)研制開(kāi)發(fā)的應(yīng)用軟件。LabVIEW的產(chǎn)生不僅給國(guó)際大公司提供了更好的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，還滿(mǎn)足了許多個(gè)體開(kāi)發(fā)戶(hù)對(duì)自己儀器系統(tǒng)的構(gòu)造。LabVIEW采用圖形化編程語(yǔ)言——G語(yǔ)言，它編寫(xiě)的每一塊程序，都是通過(guò)一個(gè)個(gè)框圖的形式來(lái)體現(xiàn)的，這種語(yǔ)言除了形象生動(dòng)外，還能比較容易掌握，因此G語(yǔ)言的學(xué)習(xí)不必花很多時(shí)間，在短期內(nèi)可實(shí)現(xiàn)自己開(kāi)發(fā)使用。圖形化的程序設(shè)計(jì)編程與傳統(tǒng)的編程語(yǔ)言相比，會(huì)顯得直觀(guān)明了，沒(méi)有太多的重復(fù)，這使用戶(hù)的開(kāi)發(fā)效率得到很大提高。隨著虛擬儀器技術(shù)的不斷發(fā)展，使得這種圖形化的編程語(yǔ)言，變得越來(lái)越受大多數(shù)年輕用戶(hù)們的喜愛(ài)[5]。2.2.2LabVIEW的基本特點(diǎn)1、具有實(shí)用的圖形用戶(hù)界面，并且這些控制組件圖形和真實(shí)儀器功能幾乎一樣。2、用方框圖的形式來(lái)編寫(xiě)程序，這與其它編程語(yǔ)言相比，顯得非常簡(jiǎn)單。3、用Labview來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，使得整個(gè)系統(tǒng)的模塊化水平和層次變得與眾不同；用Labview編寫(xiě)的VI通用性很強(qiáng)，它除了可以在重要項(xiàng)目的子程序中運(yùn)行外，還可以作為頂程序使用。4、Labview軟件與其他軟件一樣，程序中包含仿真模塊。在程序的調(diào)試中，可以根據(jù)需要設(shè)置斷點(diǎn)，可以做到點(diǎn)動(dòng)循環(huán)執(zhí)行，也可迅速停止。2.2.3軟件的信號(hào)分析與處理模塊現(xiàn)實(shí)中數(shù)字信號(hào)無(wú)所不在,因?yàn)閿?shù)字信號(hào)具有易處理，實(shí)用性強(qiáng)，不惜丟失的優(yōu)點(diǎn)，所以得到了廣泛應(yīng)用。目前，對(duì)于系統(tǒng)的實(shí)時(shí)分析，必須要包括高速浮點(diǎn)運(yùn)算和數(shù)字信號(hào)處理能力。這些系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用到社科、生物和醫(yī)療領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理、語(yǔ)音識(shí)別、數(shù)字音頻和圖像處理。然而數(shù)據(jù)的分析的顯得相當(dāng)重要，由于數(shù)據(jù)在采集時(shí)，一般是沒(méi)有時(shí)效性的，所以一定要消除噪聲帶來(lái)的擾動(dòng)，及時(shí)地?fù)尵饶切┮驗(yàn)樵O(shè)備故障原因而被破壞的數(shù)據(jù)，另一方面我們可以用環(huán)境的補(bǔ)償來(lái)修復(fù)數(shù)據(jù)，如溫度和濕度等。LabVIEW在開(kāi)發(fā)環(huán)境中提供了函數(shù)分析數(shù)學(xué)信號(hào)處理模塊，可以幫助使用者從采集的數(shù)據(jù)中提取有效信息，分析測(cè)量結(jié)果和處理信號(hào)。且LabVIEW分析工具使用很簡(jiǎn)單，根本不需要操作人員關(guān)心底層算法是否復(fù)雜。3系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.1振動(dòng)測(cè)試分析系統(tǒng)的組成。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。結(jié)論本次論文設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)針對(duì)振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了深入的探討與研究，充分的展示了虛擬儀器在在振動(dòng)測(cè)試領(lǐng)域的重要性。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，開(kāi)發(fā)了一套新的振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要含有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1、本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的是一套振動(dòng)測(cè)試虛擬儀器系統(tǒng)。該系統(tǒng)中采用虛擬儀器的開(kāi)發(fā)方式，將傳統(tǒng)的儀器電路用LabVIEW圖形化的編程語(yǔ)言去代替，減少開(kāi)發(fā)的成本。用PC機(jī)作為系統(tǒng)硬件平臺(tái)中心，自主研發(fā)了以單片機(jī)為核心的串口通訊的數(shù)據(jù)采集卡，以此作為整個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)信號(hào)的來(lái)源設(shè)備。該數(shù)據(jù)采集卡的研制，打破了美國(guó)NI公司在專(zhuān)用數(shù)據(jù)采集卡的壟斷，這種采集裝置不僅在價(jià)格上非常便宜，而且具有便于攜帶以及實(shí)現(xiàn)即插即用等特點(diǎn)。正由于諸多優(yōu)點(diǎn)，所以在工程振動(dòng)測(cè)試領(lǐng)域一定會(huì)得到推廣。軟件是處于虛擬儀器的核心位置，它能準(zhǔn)確的定義儀器的功能。因此在分析了振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)數(shù)據(jù)時(shí)，我們將虛擬儀器應(yīng)用程序替代傳統(tǒng)分析方法。2、該系統(tǒng)的應(yīng)用平臺(tái)由LabVIEW圖形化的G語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，這種語(yǔ)言為虛擬儀器的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)便捷的設(shè)計(jì)環(huán)境。使用LabVIEW編程還有許多美觀(guān)的前面板控件，進(jìn)一步展示虛擬儀器的智能畫(huà)面。3、系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)功能化設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)在擴(kuò)充時(shí)顯得很長(zhǎng)方便，主要功能包括：數(shù)據(jù)采集處理、文件管理等。4根據(jù)工程測(cè)試相關(guān)需要及電氣安全準(zhǔn)則，自己設(shè)計(jì)了美觀(guān)而又實(shí)用的采集卡外殼，實(shí)現(xiàn)了機(jī)殼完美的結(jié)合。致謝參考文獻(xiàn)[1]余成波.傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù).高等教育出版社，200938-48．[2]UsingDDEinLabVIEW［Z］。NationaIInstrumentsCorporation，2000，58(11)：300-308．[3]UsingExternaICodeinLabVIEW［Z］.NationaIInstrumentsCorporation，2000，36(18)：35-38．.[4]LabVIEWUserManua［Z］.NationaIInstrumentsCorporation2000，36(12)：200-208．[5]劉君華，賈惠芹，丁暉.虛擬儀器圖形化編程語(yǔ)言L(fǎng)ab-VIEW教程［M］.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，200116-18．[6]李江全．LabVIEW虛擬儀器數(shù)據(jù)采集與串口通信羽控應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：人民郵電出版社，201032-35．[7]高鵬、安濤．電路設(shè)計(jì)與制版——Protel99入門(mén)與提高.人民郵電出版社，200015-18．[8]趙繼文.傳感器與應(yīng)用電路設(shè)計(jì)[M].北京：科學(xué)出版社，200214-18．[9]劉守義.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社，200916-20．[10]秦曾煌.電工學(xué)上冊(cè)，電工技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，200756-60．[11]劉靜.VC++高級(jí)編程技巧與示例［M］.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2001118-125．[12]時(shí)秋蘭，趙偉，侯國(guó)屏.基于LabVIEW環(huán)境開(kāi)發(fā)虛擬儀器的幾點(diǎn)體會(huì)［J］.電測(cè)與儀表，2001，38（12）：29-33．[13]張新亮，孫軍強(qiáng)，劉德明.LabVIEW驅(qū)動(dòng)一般多功能接口卡的研究［J］.儀器儀表學(xué)報(bào)，2000，21(3)：290-292．[14]楊樂(lè)平．LabVIEW程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用(第2版)[M]．北京：電子工業(yè)出版社．200635-40．[15]孫桓，陳作模,葛文杰.機(jī)械原理[M].北京：高等教育出版社.200636-42．附錄附錄1附錄2附錄