雙路信號(hào)發(fā)生器

1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)虛擬儀器課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題 目：雙路信號(hào)發(fā)生器姓 名：*學(xué) 號(hào)：*班 級(jí)：測(cè)控*班指導(dǎo)教師：肖俊生11一、簡(jiǎn)介：虛擬儀器(VI - Virtual Instrument)是指通過(guò)應(yīng)用程序?qū)⑼ㄓ糜?jì)算機(jī)與功能化硬件結(jié)合起來(lái)，用戶(hù)可通過(guò)友好的圖形界面操縱計(jì)算機(jī)，就像在操縱自己定義、自己設(shè)計(jì)的單個(gè)儀器一樣，從而完成對(duì)被丈量的采集、處理、分析、判定、顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。在這種儀器系統(tǒng)中，各種復(fù)雜測(cè)試功能、數(shù)據(jù)分析和結(jié)果顯示都完全由計(jì)算機(jī)軟件完成，在很多方面較傳統(tǒng)儀器有無(wú)法相比的優(yōu)點(diǎn)，如使用靈活方便、測(cè)試功能豐富、價(jià)格低廉、一機(jī)多用等，這些使得虛擬儀器成為未來(lái)電子丈量?jī)x器發(fā)展的主要方向之一。二、

2、設(shè)計(jì)題目: 多路信號(hào)發(fā)生器三、設(shè)計(jì)目的：1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓我們更深入了解虛擬儀器的基本原理及觀念，掌握利用相關(guān)的軟、硬件平臺(tái)完成虛擬儀器設(shè)計(jì)的方法和步驟。2、了解虛擬儀器的具體的實(shí)際應(yīng)用。3、將所學(xué)的知識(shí)通過(guò)設(shè)計(jì)信號(hào)發(fā)生器實(shí)驗(yàn)可產(chǎn)生各種波形如正弦波、方波、三角波、鋸齒波等；來(lái)加深對(duì)虛擬儀器技術(shù)的深層理解。四、設(shè)計(jì)要求: 可以輸出任意一種以下的信號(hào)：正弦波信號(hào)、方波信號(hào)、鋸齒波信號(hào)或三角波信號(hào)，且可輸出雙路信號(hào)。 信號(hào)頻率、幅值、占空比、相位和偏移量可調(diào)。五、設(shè)計(jì)思路: 在條件結(jié)構(gòu)中運(yùn)用“基本函數(shù)發(fā)生器”模塊作為正弦波、方波、三角波信號(hào)的發(fā)生單元，通過(guò)其可設(shè)置頻率、幅值、相位差及占空比的調(diào)節(jié)，信號(hào)合

3、并進(jìn)行雙路、單路等各信號(hào)輸出的選擇，然后用While循環(huán)使輸出信號(hào)連續(xù)的動(dòng)起來(lái)，所產(chǎn)生的信號(hào)通過(guò)波形圖來(lái)顯示，通過(guò)示波器來(lái)驗(yàn)證。六、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程:1、 啟動(dòng)LabVIEW8.5，進(jìn)入程序運(yùn)行界面，進(jìn)入程序框圖，擊右鍵。、while循環(huán)在“編程”-“結(jié)構(gòu)”中找到 “While循環(huán)”，拖到面板中如圖示：、DAQmx 模擬量采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程： 從“程序框圖”面板中點(diǎn)擊右鍵，然后按照“測(cè)量I/O”“DAQ”“DAQ mx”的順序在列表中找到“DAQmx Create Virtual Channel”，拖到面板中如圖示：設(shè)定最大最小值及其通道值。按上述順序在“DAQ mx”并列位置找到“Timing”

4、，如圖示：設(shè)置采樣時(shí)鐘為“Sample Clock”，采樣方式為“Continuous Samples” 。在“DAQ mx”并列中找到“write”,設(shè)置如下圖同樣在“DAQmx”并列中找到“stop”如下圖然后找到“Clear”如下圖在“Clear”的錯(cuò)誤輸出端點(diǎn)擊右鍵，在對(duì)話(huà)框與用戶(hù)選版中找到“簡(jiǎn)單錯(cuò)誤輸出” 如下圖：” 圖1圖2從函數(shù)選板上找到“信號(hào)處理”選項(xiàng)，如圖1所示；再單擊“波形生成”選項(xiàng)，找出“基本函數(shù)發(fā)生器”模塊如圖2所；將其拖放到程序框圖中，共需要4個(gè)模塊?；竞瘮?shù)發(fā)生器函數(shù)為：、多路信號(hào)基本參數(shù)1、兩個(gè)基本函數(shù)發(fā)生器。函數(shù)類(lèi)型都選擇正弦信號(hào)，第一個(gè)頻率10，采樣信率100

5、00/1000，幅值5。第二個(gè)頻率10，幅值5，采樣信率10000/1000。兩個(gè)輸出信合并輸出到while循環(huán)里的DAQ write信號(hào)輸入端。2、在前面板中，擊右鍵，從“數(shù)值輸入控件”，每個(gè)通道選擇4個(gè)“旋鈕”，4個(gè)“數(shù)值輸入控件”（如圖3），將其拖入前面板中，并分別命名為 “幅值”、“頻率”、“偏移量”、“占空比”相位。3、再在前面板上右擊選擇“圖形顯示控件”選擇“波形圖”，如圖所示： 得到的數(shù)據(jù)連到產(chǎn)生函數(shù)的信號(hào)輸出端。如圖： 4、在產(chǎn)生函數(shù)的模塊畫(huà)一個(gè)while循環(huán)，時(shí)間為200ms。（在各個(gè)模塊都運(yùn)行成功后再進(jìn)行后續(xù)復(fù)雜操作。）5、添加噪聲。在程序框圖中右鍵選擇條件結(jié)構(gòu)，改變條件結(jié)

6、構(gòu)的條件，分別為“均勻白噪聲”、“無(wú)”。在“均勻白噪聲”添加均勻白噪聲波形函數(shù)；在“無(wú)”中添加一個(gè)占空比和幅值都為零的方波波形函數(shù)使其輸出“0”。得到的程序框圖如圖所示： “均勻白噪聲” “無(wú)”均勻白噪聲波形生成函數(shù)為：6、添加公式函數(shù)輸出。在基本波形發(fā)生函數(shù)中建立條件結(jié)構(gòu)，在“真”中選擇基本函數(shù)發(fā)生器，連接各個(gè)輸入控制按鈕或者開(kāi)關(guān)等；在“假”中添加公式波形生成函數(shù)，連接各個(gè)輸入控制按鈕或者開(kāi)關(guān)等。框圖程序圖如下圖所示： （公式波形生成器） （基本函數(shù)生成器）公式波形生成器函數(shù)：7、進(jìn)一步完成while循環(huán)里各個(gè)器件的屬性，畫(huà)DAQ I/O通道。在程序框圖右鍵選擇測(cè)量I/ODAQmax，在里面

7、畫(huà)出下面的圖，信號(hào)發(fā)生、計(jì)時(shí)、讀寫(xiě)、暫停、擦除。選擇雙通道輸入輸出。每個(gè)器件的屬性見(jiàn)下圖： 8、在while里接個(gè)停止按鈕，如上圖。while循環(huán)加延時(shí)實(shí)現(xiàn)程序的連續(xù)運(yùn)行，創(chuàng)建一個(gè)該布爾量的局部變量，用該局部變量來(lái)控制while循環(huán)的“啟?！?，即：當(dāng)上電后，while循環(huán)開(kāi)始執(zhí)行，斷電后，while 循環(huán)中止執(zhí)行。9、程序框圖總圖：10、前面板設(shè)計(jì)7、 運(yùn)行后的前面板如下（信號(hào)屬性可調(diào)）：八、實(shí)驗(yàn)收獲通過(guò)本次對(duì)虛擬雙路信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)，對(duì)LabVIEW編程環(huán)境更加熟悉，了解到計(jì)算機(jī)LabVIEW控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程、應(yīng)用設(shè)計(jì)的基本的要求，學(xué)會(huì)了利用LabVIEW進(jìn)行一些波形生成、處理并顯示的工作，并掌握了一些基本的元器件的硬件結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)，在參考了相關(guān)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容及課本資料的同時(shí)，還了解了現(xiàn)在流行的設(shè)計(jì)思想和時(shí)下廣泛應(yīng)用的元器件?？傊谠O(shè)計(jì)中，要真正的把理論與實(shí)際相結(jié)合起來(lái)，把所學(xué)的內(nèi)容真正變成會(huì)用的內(nèi)容、自己的內(nèi)容。在此同時(shí)要做到活