基于虛擬儀器技術的紅外傳輸設計

課程設計說明書〔2023/2023學年第一學期〕課程名稱：測控系統(tǒng)工程設計題目：基于虛擬儀器技術的紅外傳輸設計專業(yè)班級：學生姓名：學號：指導教師：設計周數(shù)：設計成績：2013年1月7日目錄一.課程設計目的1.1課程設計目的·································31.2課程設計任務及要求···························3§設計任務·································3§技術要求·································3二.設計正文················································32.1編程參考···········································32.2紅外傳輸控制程序設計·····························3§2.2.1實驗原理······································§2.2.2實驗步驟······································§2.2.3軟件流程圖····································§2.2.4LABVIEW面板圖·····························§2.2.5LABVIEW測試圖·····························§2.2.6LABVIEW流程圖·····························三.課程總結················································10四.參考文獻················································10課程設計目的：課程設計目的：1了解虛擬儀器的有關知識。2熟悉LABVIEW開發(fā)環(huán)境。3掌握虛擬儀器程序VI的創(chuàng)立，編輯和調試過程。課程設計任務及要求設計任務：1．了解紅外傳輸?shù)墓ぷ髟怼?.掌握紅外光發(fā)送和接收電路的工作原理。3.確定上位機監(jiān)控系統(tǒng)的控制方案。4.利用LABVIEW軟件編制上位機監(jiān)控系統(tǒng)界面，實現(xiàn)紅外傳輸?shù)母竟δ?，顯示輸入信號與原始數(shù)據(jù)信號并進行比擬，此外要求輸出數(shù)據(jù)為整數(shù)和布爾數(shù)組。5.對本次課程設計進行總結，撰寫課程設計報告。技術要求：1.紅外傳輸數(shù)據(jù)為整數(shù)和布爾數(shù)組。2.實現(xiàn)紅外傳輸?shù)母竟δ?，顯示輸入信號與原始數(shù)據(jù)信號并進行比擬。3.要求系統(tǒng)操作簡單，直觀使用方便，滿足用戶要求。4.課程設計報告書寫標準，文字通順，圖表清晰，數(shù)據(jù)完整，結論明確。二.設計正文2.1編程參考2.2紅外傳輸控制程序設計2.2.1紅外傳輸實驗主要掌握紅外傳輸?shù)挠布娐穼崿F(xiàn)方法,以及測量所得信號的微機處理和顯示方法。使用LabVIEW設計一個紅外傳輸實驗系統(tǒng),其中,光照度控制信號由U18的D/A提供,控制發(fā)光二極管的光照度,光照度信號由光敏電阻采集,經由U18的A/D輸入給微機顯示。1.CD4060B通過外接晶振電路在第9端產生頻率為38kHz的方波信號作為調制信號,輸入與門U11A的2端;另一路發(fā)射的數(shù)據(jù)通過U18接口轉化為模擬信號輸入PC,并通過IO1端輸入與門U11A的1端。輸入的數(shù)據(jù)通過與門調制,在其輸出端形成調制后的數(shù)據(jù)波,從而通過Q2控制紅外發(fā)光二極管D1,以38kHz的頻率發(fā)出紅外光。Q3為去調制波的紅外接收器,它去掉38kHz的調制波,解調成原始的輸入數(shù)據(jù)信號,通過3端輸出至U11B和U8B的驅動整形,再經過跳線器J3連接至IO2。IO2上的數(shù)據(jù)通過U18接口轉化為數(shù)字信號輸入PC,此轉換功能由U18硬件平臺提供。2.紅外傳輸實驗系統(tǒng)的前面板窗口設計(1)在面板上選擇AllcontrolsArray&clusterArray,將Array控件放置在前面板上。(2)再選擇AllcontrolsBoolenRoundLED,將RoundLED放入先前的Array控件中。同理建立接收數(shù)據(jù)。放置Array控件放置LED控件(3)將已放好的控件進行編輯,添加文字說明。LabVIEW提供了裝飾前面板上對象的設計工具,這些界面元素對程序不產生任何影響。所有的裝飾元素在裝飾子模板(Decorations)內,首先用鼠標選擇該控件,點擊工具條,在彈出的菜單中選擇MovetoBack,這時被裝飾件覆蓋的其他控件全部可見,適當?shù)卣{整控件的大小和位置并配以適當?shù)念伾?經過裝飾的界面會顯得比擬特別。這樣就創(chuàng)立好了所示的紅外傳輸實驗系統(tǒng)的前面板圖。紅外傳輸實驗系統(tǒng)前面板3.程序代碼設計是為了使前面板控制件、顯示件及按鈕的功能得以實現(xiàn)。紅外傳輸程序代碼(1)開關量輸入與輸出用LED的亮和熄來表示數(shù)字開關量?0#和?1#,置成相應的狀態(tài)。數(shù)字開關量輸入輸出用到的接口函數(shù)有CreateDevice.vi、GetDevviceDI.vi、SetDeviceDO.vi、ReleaseDevice.vi。(2)循環(huán)結構本文用到For循環(huán)結構。在Structures中選擇ForLoop,在程序中放置For循環(huán)結構的方法與While循環(huán)結構一樣。For循環(huán)也有兩個固定的端口,計數(shù)端口count是一個輸入端口,除非使用自動索引功能,否那么都要在For循環(huán)框外,為count端口連接一個整形數(shù),指定循環(huán)執(zhí)行的次數(shù),這里用ArraySize取得循環(huán)次數(shù);循環(huán)端口iteration是一個輸出端口,輸出循環(huán)當前執(zhí)行的次數(shù),循環(huán)次數(shù)從0開始計數(shù)。如下圖，U13CD4060B通過外接晶振電路在第9端產生一路頻率為38KHZ的方波信號作為調制信號，輸入與門U14A74HC08的2端；另一路為需發(fā)射的數(shù)據(jù)，它通過DO14端輸入與門U14A74HC08的1端。輸入的數(shù)據(jù)在與門調制，在其輸出端形成調制后的數(shù)據(jù)波，從而通過Q2S8050控制紅外發(fā)光二極管D13以38KHZ的頻率發(fā)出紅外光。Q31736為去調制波的紅外接收器，它去掉38KHZ的調制波，解調成原始的輸入數(shù)據(jù)信號，通過3端輸出至U14B74HC08及U5B74HC14的驅動整形，連接至DI9。2.2.21．接線：用電纜將實驗板數(shù)字口XS2與采集卡數(shù)字口XS2連接。2．調試與結果：控制labview應用軟件使U18的DO14端形成一路需傳輸?shù)脑紨?shù)據(jù)信號，在屏幕上可觀察到U18的DI9端輸入的信號與原始數(shù)據(jù)信號一致。3．軟件設計：用labview設計紅外傳輸程序，要求輸出整數(shù)或布爾數(shù)組，同時顯示發(fā)送和接收數(shù)據(jù)進行比擬2.2.3初始化設備初始化設備發(fā)送類型數(shù)字轉化為布爾數(shù)組布爾數(shù)組取數(shù)組長度Li=0取第i個元素通過DO14發(fā)送延時通過DI9接收延時i+1i=L?NY釋放設備2.2.4操作界面：2.2.5操作程序：三.課程設計總結經過兩周的課程設計，我感覺過的很充實，使我們更好的掌握了虛擬儀器這門課程！總的來說，這次設計，使我們在根本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的根底，由于能力所限，設計中還有許多缺乏之處，懇請各位老師、同學們