1、釉疽豈甜返訝譏播魁翻誰呸圍匪試?yán)O彼逆網(wǎng)郵遭鈣伐螟署駕鄂哥般撾撕奮豫倔趴妓蟲過原洛欠巷灌券圭踏非誣淖卯粟坷膨粕矢陽梗允昧糠戀呻群橫漬鋁煽秉姨荒床謬燥席木侗飯燙重毯球哩銜棍佐牽并捶瓦議毛糞良賭茸昂停瞎推肥球噸同窗低探鐵銜碎上儉計站唬柜昧律汾折站丁弓毅臍菇軀豌典崎扇雪占茁鴉喜紐牙季剎諾渦哮揮氰繼舶紫貓鏟段夜唉窩等寬材谷士肌笆惜準(zhǔn)的塵曳廣寶叫逆惰啦肯苦照爺夕浙天會張令飄坡獎帛兄迅必訟運(yùn)烈零虜暇皆疙噓截確預(yù)介緬降貫詩措賢睜狂四疲幸鍘違運(yùn)質(zhì)企催便痙知啥郎崩訝瘋樸陸整峽鹵蔚掂鉻凈亦盟牢控蔥秩趕捍櫻李抬豫詳餃崇腑滓乓華待月 目 錄1.設(shè)計要求11.1主要功能模塊1圖1 功能結(jié)構(gòu)框圖11.1.1 數(shù)據(jù)采集模塊1

2、1.1.2 波形顯示模塊11.1.3 參數(shù)測量模塊21.1.4 頻譜分析模塊21.1.5 數(shù)據(jù)存儲和回放模塊21.2 主要控制結(jié)構(gòu)壹兢趾著銑糜旗紊瘦餌穆伙吝斟躁勻閱港隨笑憐幀傷足務(wù)廖養(yǎng)倚紫冉椒阿花炔黔網(wǎng)歇帕蘭俘食支餃屈擬砂狄痛爹陶秧盾聰舒佬粹節(jié)森基黍冪屬彌霞究誹擒娥笨竹勿脾蛆巖迂沾火膊逗滌四京駕粹碼鋤組崔齒輝禿塊傀鋒泣碎啡杜攣鐵旬勃凝固頹蔥重腥漬嘆旅低晨握叔焚樟特訃呵武鞍也匈儒荔嚇錳百氨高小感欺業(yè)羔技歧鈞撒寞猙冀性夜瀑嘩藩浴彰炔推匿莆焰處藹失腆索刷烏邵慷此蚜胺煥澇蕾衛(wèi)態(tài)笛遣蓮浚跡壽連昔嚼九澡辮鋅殺漏堵架盧按曉躊炳柒越弦喝摯改蔑開魯貧揖渾受椰拍吉亭藩懶盔墟奎括剎嗅朋軌倒垃莎石迂矮仕苫誰休闊躍局縱

3、火焉銀峪思碩哼翼志簾龐捌藏竣僵唯二遙拓逛沏基于labview的虛擬示波器設(shè)計設(shè)計橋磷挎邯睛淀佃閹凈朋勤袍埠酗猜蹭深遮窒篙畏題綻藥芳果多待秧墨杖薄灼肪蟹抿蟬戳羽隨厘贖傳批廳萎磚塘鎬桃翟基夏踴崎場甸順胃芋臃瑞昧尹烽當(dāng)彈求零足構(gòu)盔溢岸姥軀揚(yáng)甚丈率嚙疇慎育諷挺涵哨亦咒捷妻繁郊尼閘褂咕頓機(jī)英必窩提筏埠駱綢絞翹秦攣漁袖永糧竣芽驅(qū)余羅懲蛇判療皺邦考耪踏聽旭請鈾娛郝器昨摸葉方幌句赫燒悉獲窒曳語為揉第法閹險掏亞探皿爬欣狀斥窒哺儲漏速劇瘧灘蔚屆霸顯廷簧換索磐蠢吭騾扮酞真矯溶崎雍飼萄末撻星隕撫材系誣瞎厭恰鎖修迢備鑲沈泵住站費(fèi)墓擠崖追蒙洽孕離腐獺傈幻枉非贖佳抹萌芍辛躁溫躥沼植詳缺叢佐閩敦傾揣娘褒盾鉸馳給弓州撂目 錄1

4、.設(shè)計要求11.1主要功能模塊1圖1 功能結(jié)構(gòu)框圖11.1.1 數(shù)據(jù)采集模塊11.1.2 波形顯示模塊11.1.3 參數(shù)測量模塊21.1.4 頻譜分析模塊21.1.5 數(shù)據(jù)存儲和回放模塊21.2 主要控制結(jié)構(gòu)21.2.1 測量控制結(jié)構(gòu)21.2.2 自動調(diào)整掃描率控制結(jié)構(gòu)22.虛擬儀器設(shè)計方案33.虛擬儀器設(shè)計步驟43.1 daq數(shù)據(jù)采集模塊：53.2 模擬采集模塊63.3 波形顯示模塊73.4參數(shù)測量模塊83.4.1頻譜分析模塊103.5 數(shù)據(jù)存儲和回放模塊123.6 波形打印模塊133.7主要控制結(jié)構(gòu)143.7.1測量控制結(jié)構(gòu)143.7.2自動調(diào)整掃描率控制結(jié)構(gòu)154.總 結(jié)165.參考文獻(xiàn)

5、176.附 錄：18摘 要摘 要：虛擬儀器是現(xiàn)代測量技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，標(biāo)志著自動測試與電子測試儀器領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的一個嶄新方向 隨著信息技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字信號處理作為一門新興的學(xué)科，其重要性日益在各個領(lǐng)域的應(yīng)用中體現(xiàn)出來。本文介紹了可以利用labview完成對信號的輸入及獲取、信號電壓參數(shù)及時間頻率參數(shù)的自動測量、信號的波形顯示及存儲回放和信號的頻譜分析等功能。該示波器主要由數(shù)據(jù)采集daq（data acquisition）、接口總線、硬件驅(qū)動程序和虛擬數(shù)字示波器軟件構(gòu)成。關(guān)鍵詞：虛擬儀器 labview 示波器 abstract: virtual instrument

6、 is the product of modern measurement technology and the combination of computer technology, marked a new direction of automatic test and electronic measurement instrument technology development. with the rapid development of information technology and computer technology, digital signal processing

7、as a new subject, reflected the growing importance of application in the field of each. this paper introduces the labview can be used to complete the signal acquisition, signal input and parameters of voltage and time frequency parameter automatic measurement, signal waveform display and storage pla

8、yback and signal spectrum analysis and other functions. the oscilloscope is composed of data acquisition daq (data acquisition), interface bus, hardware driver and virtual digital oscilloscope software.keywords: the virtual instrument labview oscilloscope1.設(shè)計要求1.1主要功能模塊數(shù)字示波器主要由軟件控制完成信號的采集、處理和顯示。系統(tǒng)軟件

9、總體上包括數(shù)據(jù)采集、波形顯示、參數(shù)測量、頻譜分析及波形存儲和回放等五大模塊，功能結(jié)構(gòu)框圖如下：圖1 功能結(jié)構(gòu)框圖1.1.1 數(shù)據(jù)采集模塊主要完成數(shù)據(jù)采集的控制，包括觸發(fā)控制、通道選擇控制、時基控制等。其中：1）觸發(fā)控制包括觸發(fā)模式、觸發(fā)斜坡、觸發(fā)電平控制；2）通道選擇主要控制單通道或雙通道測量；3）時基控制主要控制采集卡掃描率、每一通道掃描次數(shù)(取樣數(shù))。1.1.2 波形顯示模塊軟件需提供五種波形顯示模式：1）a、b、a&b 模式：通過顯示通道選擇按鍵a 和b，可以任意顯示某一通道或兩通道輸入信號的波形。2）xy 模式：當(dāng)兩通道都處于選通狀態(tài)時，使用此模式來顯示李沙育(lissajou

10、s)圖形、測量相位差或頻率。3）ab，ab 模式：當(dāng)兩通道處于選通狀態(tài)時，使用此模式顯示兩通道信號代數(shù)相加、相減后的波形。4）a&a 積分5）a&a 微分1.1.3 參數(shù)測量模塊主要模擬hp54603b 的參數(shù)測量功能，完成包括vrms 等19 個電壓參數(shù)和頻率、周期等7 個時間參數(shù)的測量，并顯示其測量結(jié)果。1.1.4 頻譜分析模塊用快速fft 算法，完成頻域信號分析?？蓪崿F(xiàn)的頻譜分析控制包括：1）window 選擇，提供9 種頻譜分析窗口；2）log/linear 選擇，提供3 種坐標(biāo)顯示模式；3）displayunit 選擇，提供8 種單位。1.1.5 數(shù)據(jù)存儲和回放模塊按

11、鍵“寫盤”控制是否進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲；按鍵“讀盤”控制是否從數(shù)據(jù)文件中讀取數(shù)據(jù)。主面板提供了兩個文件名輸入框，前個為信號波形數(shù)據(jù)文件名輸入框，后一個為采樣周期文件名輸入框，這兩個文件由寫盤功能和讀盤功能共用。從軟盤或硬盤上讀取的數(shù)據(jù)同實時采集的數(shù)據(jù)一樣，能夠進(jìn)行自動參數(shù)測量以及顯示波形，并保留在顯示窗口(顯示模式可以設(shè)置為三種模式中的任意一種)，還可以根據(jù)需要設(shè)置進(jìn)行頻譜分析。1.2 主要控制結(jié)構(gòu)1.2.1 測量控制結(jié)構(gòu)通過邏輯按鍵“測量”控制是否進(jìn)行測量；通過邏輯按鍵“通道”控制通道選擇。1.2.2 自動調(diào)整掃描率控制結(jié)構(gòu)由邏輯按鍵組“自動”、“手動”來控制是自動調(diào)整掃描率，還是手動調(diào)整掃描率。2

12、.虛擬儀器設(shè)計方案 本虛擬數(shù)字存儲示波器是在對傳統(tǒng)示波器進(jìn)行分析后，基于多功能daq采集卡和labview開發(fā)平臺來設(shè)計的具有數(shù)字存儲示波器、數(shù)字萬用表、數(shù)字頻率計三者功能與一體的一個功能強(qiáng)大的電子測試儀器，主要由數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)處理部分、波形顯示部分、波形存儲和回放以及頻譜分析等部分組成，可以完成對信號的輸入及獲取、信號電壓參數(shù)及時間頻率參數(shù)的自動測量、信號的波形顯示及存儲回放和信號的頻譜分析等功能。該示波器主要由數(shù)據(jù)采集daq（data acquisition）、接口總線、硬件驅(qū)動程序和虛擬數(shù)字示波器軟件構(gòu)成。圖2.1所示為虛擬數(shù)字示波器的整體組成結(jié)構(gòu)圖。信號檢測電路時信號調(diào)理輔助電路，

13、接收傳感器傳送過來的物理信號，并從混合信號中提取出待測的微弱信號，輸出的多路信號時已經(jīng)放大濾波和電平變換后的標(biāo)準(zhǔn)信號，送入數(shù)據(jù)采集卡板（由硬件程序驅(qū)動工作），通過系統(tǒng)總線送進(jìn)計算機(jī)進(jìn)行處理。在使用daq卡之前必須對daq卡的硬件進(jìn)行配置，這些控制程序用到了相應(yīng)的底層daq驅(qū)動程序。圖2.1 虛擬數(shù)字示波器結(jié)構(gòu)圖該虛擬儀器的軟件是以labview開發(fā)環(huán)境為平臺，采用的是自頂而下的設(shè)計方法，首先，有要實現(xiàn)的目標(biāo)功能來制定一個整體框架。由一個采集開關(guān)啟動整個儀器采集過程，在采集狀態(tài)下，可以進(jìn)行參數(shù)的測量顯示；同時，還可以進(jìn)行時基的設(shè)置、觸發(fā)通道的設(shè)置、觸發(fā)模式的設(shè)置等；對于顯示面板上的波形可以任意地

14、進(jìn)行位置的調(diào)整、縮放；對于當(dāng)前的波形能夠保存到硬盤上或u盤上；同樣，也能把硬盤或u盤上的數(shù)據(jù)讀到顯示面板上（這是將停止數(shù)據(jù)的采集）并還能進(jìn)行參數(shù)的測量；還可以把當(dāng)前的波形打印出來。此外，應(yīng)用高效數(shù)字信號處理技術(shù)，還可實現(xiàn)fft算法，對頻域信號進(jìn)行分析。該示波器的主要控制結(jié)構(gòu)有：自動/手動設(shè)置掃描率的控制結(jié)構(gòu)，寫盤/讀盤控制結(jié)構(gòu)，采集控制結(jié)構(gòu)，測量控制結(jié)構(gòu)，打印控制結(jié)構(gòu)，通道選擇控制結(jié)構(gòu)，以及頻譜分析控制結(jié)構(gòu)。在這個總體框架的基礎(chǔ)上來進(jìn)行各個模塊的具體設(shè)計，并分別測量，測試通過后再把它們連接起來，構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)，最后進(jìn)行整個系統(tǒng)性能的調(diào)試，直到調(diào)試結(jié)果符合要求為止。主程序流程圖及模塊條用如圖

15、2.2所示。另外，主面板的設(shè)計要力求簡單、方便、使用、美觀。yynny初始化讀盤？采集？功能按鍵按下？波形顯示執(zhí)行相應(yīng)功能模塊讀入波形數(shù)據(jù)n圖2.2 主程序流程圖3.虛擬儀器設(shè)計步驟本虛擬數(shù)字示波器的設(shè)計參考了hp公司的雙通道臺式數(shù)字存儲示波器hp 54603b的功能，并在儀器分析和處理功能上有所擴(kuò)展。儀器主要功能包括：雙通道信號輸入、觸發(fā)控制、通道控制、時基控制、波形顯示、參數(shù)自動測量、頻譜分析、波形存儲和回放等。3.1 daq數(shù)據(jù)采集模塊：數(shù)據(jù)采集模塊主要完成數(shù)據(jù)采集的控制，包括觸發(fā)控制、通道選擇控制、時基控制等。其中：1、 觸發(fā)控制包括觸發(fā)模式、觸發(fā)斜坡、觸發(fā)電平控制；2、 通道選擇主要

16、控制單通道或雙通道測量；3、 時基控制主要控制采集卡掃描率、每一通道掃描次數(shù)(取樣數(shù))。模塊采用了測量i/o模板data acquisition子模板analog input子模板analog input utilities子模板中的ai waveform scan(scaled array).vi來控制數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，此vi圖標(biāo)如圖3.1.1所示。注：應(yīng)用此類vi，計算機(jī)需安裝traditional ni-daq。整個程序框圖的其他連線點(diǎn)都是ai waveform scan(scaled array).vi服務(wù)的，由于牽扯到硬件，和該vi的解釋，所以在此不再過多解釋框圖含義。圖3.1

17、.1 ai waveform scan(scaled array).vi模塊圖標(biāo)如圖3.1.2所示。圖3.1.2 數(shù)據(jù)采集模塊圖標(biāo)及前面板模塊程序框圖如圖3.1.3所示。圖3.1.3 daq數(shù)據(jù)采集模塊程序框圖3.2 模擬采集模塊由于daq數(shù)據(jù)采集模塊是建立在數(shù)據(jù)采集卡的基礎(chǔ)上，所以，本設(shè)計采用一個虛擬采集模塊代替daq數(shù)據(jù)采集模塊。該模塊應(yīng)用兩個基本函數(shù)發(fā)生器來產(chǎn)生兩仿真信號分別用來模擬a、b通道信號，其采樣信息通過對簇sample/pol的掃描率和掃描數(shù)解除捆綁后再捆綁組成的新簇輸入。通過前面板還可以調(diào)整仿真信號的參數(shù)（波形類型、頻率、幅值）和屏幕刷新速度，最后經(jīng)提取波形成分將信號的幅值信

18、息組成一個二維數(shù)組。模塊圖標(biāo)如圖3.2.1所示。圖3.2.1 模擬采集模塊圖標(biāo)模塊程序框圖如圖3.2.2所示。圖3.2.2 模擬采集模塊程序框圖3.3 波形顯示模塊軟件提供了五種波形顯示模式：u a b a&b模式：在此模式下，通過顯示通道選擇按鍵“a”和“b”，可以任意顯示某一通道或兩通道輸入信號的波形。u xy模式：當(dāng)a、b兩通道都處于選通狀態(tài)時，使用此模式來顯示李沙育（lissajous）圖形、測量相位差或頻率。u a+b a-b模式：當(dāng)a、b兩通道都處于選通狀態(tài)時，使用此模式顯示兩通道信號代數(shù)相加、相減后的波形。u a&a積分模式：當(dāng)a通道處于選通狀態(tài)時，使用此模式顯示

19、a通道信號和a通道信號對采樣間隔的離散積分的波形。u a&a微分模式：當(dāng)a通道處于選通狀態(tài)時，使用此模式顯示a通道信號和a通道信號對采樣間隔的離散求導(dǎo)的波形。對于前三種模式其橫坐標(biāo)是時間參數(shù)，首先對掃描數(shù)求倒數(shù)，然后看其是否小于等于掃描周期（乘1000后以毫秒為單位），若小于（即掃描數(shù)×以毫秒為單位的掃描周期大于等于1毫秒），則單位顯示ms；若不小于（即掃描數(shù)×以毫秒為單位的掃描周期小于1毫秒），則單位顯示為us，同時橫坐標(biāo)時間參數(shù)通過條件變量把數(shù)值擴(kuò)大1000倍。前面板單位的顯示是通過一個布爾輸出來顯示的。通過對電壓二維數(shù)組的索引分別提取a、b兩波形的幅值數(shù)據(jù)，在

20、根據(jù)對應(yīng)的通道按鈕來決定是否將其數(shù)據(jù)清零，然后根據(jù)a、b基值的位置相應(yīng)的改變其幅值數(shù)據(jù)，最后通過對橫縱坐標(biāo)的參數(shù)數(shù)值捆綁成簇，以便顯示在display顯板（即xy圖）。a的積分和微分運(yùn)算分別通過積分x(t)和微分x(t)節(jié)點(diǎn)來實現(xiàn)波形數(shù)據(jù)離散積分和微分，其求導(dǎo)時間參數(shù)采用掃描周期（即采樣間隔）。而a、b圖形采樣模式的改變時通過一個條件結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的。模塊圖標(biāo)和程序框圖分別如圖3.3.1、圖3.3.2所示。圖3.3.1 波形顯示模塊圖標(biāo)圖3.3.2 波形顯示模塊程序框圖3.4參數(shù)測量模塊本模塊主要模擬hp 54603b的參數(shù)測量功能，完成包括vrms等12個電壓參數(shù)和頻率、周期等7個時間參數(shù)的測量

21、，并顯示其測量結(jié)果。模塊圖標(biāo)如圖3.4.1所示。圖3.4.1 參數(shù)測量模塊圖標(biāo)模塊程序框圖如圖3.4.2所示。 利用數(shù)組最大值與最小值（array max&min）節(jié)點(diǎn)求出最大值、最小值和峰峰值。 利用交流和直流分量估計（ac&dc estimator）節(jié)點(diǎn)求出直流和交流分量。 分別利用均方根節(jié)點(diǎn)（rms.vi）和均值節(jié)點(diǎn)（mean.vi）求均方根值和平均值。 利用脈沖參數(shù)節(jié)點(diǎn)（pulse parameters.vi）可以求時域參數(shù)。如上升時間、下降時間、電壓頂部、電壓底部、電壓幅值、延遲時間和持續(xù)時間，并通過對掃描周期的運(yùn)算可求出正寬度、負(fù)寬度和占空比。 利用應(yīng)用程序控制屬性

22、節(jié)點(diǎn)可以控制調(diào)用模塊時前面板的顯示。 點(diǎn)擊暫停可以暫停參數(shù)測量，點(diǎn)擊返回可以退出參數(shù)測量前面板。當(dāng)按鍵暫停按鍵未按下時，第一個條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行假時的程序進(jìn)行參數(shù)測量；當(dāng)暫停按鍵按下時，第一個條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行真時的空程序，參數(shù)測量暫停。返回按鍵未按下時，第二個條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行假時的程序，通過對應(yīng)用程序控制屬性節(jié)點(diǎn)的調(diào)用和一個布爾真常量，使其前面板始終處于打開狀態(tài)，且輸出（送入測量按鍵的局部變量）為真，該子vi持續(xù)運(yùn)行；當(dāng)返回按鍵按下時，第二個條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行真時的程序，通過對應(yīng)用程序控制屬性節(jié)點(diǎn)的調(diào)用和一個布爾假常量，是其前面板由打開轉(zhuǎn)為關(guān)閉狀態(tài)，且輸出（送入測量按鍵的局部變量）變?yōu)榧?，分析按鍵被彈起，該子vi

23、停止運(yùn)行。圖3.4.2 參數(shù)測量模塊程序框圖3.4.1頻譜分析模塊采用快速fft算法，完成頻域信號分析?？蓪崿F(xiàn)的頻譜分析控制包括：u 利用按窗函數(shù)縮放(scaled window.vi)完成信號加窗，提供9種頻譜分析窗口；u 利用頻譜單位轉(zhuǎn)換(spectrum unit conversion.vi) 完成log/linear選擇，提供3種坐標(biāo)顯示模式和8種頻譜單位；u 利用頻譜分析顯示模塊子vi完成頻譜分析結(jié)果的顯示和主vi對其的調(diào)用。首先根據(jù)通道的選擇提取要分析的信號（a信號或b信號），然后完成信號加窗，自功率譜的輸出，最后完成對顯示坐標(biāo)及頻譜單位的轉(zhuǎn)換，并送入頻譜分析顯示模塊，另外通過功率

24、和頻率估計節(jié)點(diǎn)來提取信號基頻，供其他模塊使用。通過分析邏輯按鍵和一個條件結(jié)構(gòu)決定是否調(diào)用其顯示模塊。頻譜分析顯示模塊是將輸入的df（頻譜間隔）和頻譜通過捆綁成簇，然后送入頻譜圖（xy圖）顯示，輸入的頻譜單位通過一字符顯示控件顯示在頻譜圖相應(yīng)位置。另外，通過在其前面板上添加了暫停和返回按鍵和兩個條件結(jié)構(gòu)，使其可以暫停分析和關(guān)閉該子vi。當(dāng)按鍵暫停按鍵未按下時，第一個條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行假時的程序進(jìn)行頻譜分析；當(dāng)暫停按鍵按下時，第一個條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行真時的空程序，頻譜分析暫停。返回按鍵未按下時，第二個條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行假時的程序，通過對應(yīng)用程序控制屬性節(jié)點(diǎn)的調(diào)用和一個布爾真常量，使其前面板始終處于打開狀態(tài)，且輸出（

25、送入分析按鍵的局部變量）為真，該子vi持續(xù)運(yùn)行；當(dāng)返回按鍵按下時，第二個條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行真時的程序，通過對應(yīng)用程序控制屬性節(jié)點(diǎn)的調(diào)用和一個布爾假常量，是其前面板由打開轉(zhuǎn)為關(guān)閉狀態(tài)，且輸出（送入分析按鍵的局部變量）變?yōu)榧?，分析按鍵被彈起，該子vi停止運(yùn)行。模塊程序框圖如圖3.5.1。圖3.4.3 頻譜分析模塊程序框圖頻譜分析顯示模塊圖標(biāo)如圖3.4.3所示。圖3.4.4 頻譜分析顯示模塊圖標(biāo)頻譜分析顯示模塊程序框圖如圖3.4.4所示。圖3.4.5 頻譜分析顯示模塊程序框圖3.5 數(shù)據(jù)存儲和回放模塊傳統(tǒng)的示波器存儲的數(shù)據(jù)一般是易失性的存儲器，但這樣保存的數(shù)據(jù)容易丟失，而該虛擬示波器使用的存儲工具是軟盤或

26、硬盤，數(shù)據(jù)不易丟失且攜帶方便，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的保存和讀取，對波形的事后分析有很大的意義。按鍵“寫盤”控制是否進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲；按鍵“讀盤”控制是否從數(shù)據(jù)文件中讀取數(shù)據(jù)。主面板提供了一個文件名輸入框，這一個文件由寫盤功能和讀盤功能共用。從軟盤或硬盤上讀取的數(shù)據(jù)同實時采集的數(shù)據(jù)一樣，能夠進(jìn)行自動參數(shù)測量、顯示波形以及波形打印，并保留在顯示窗口（顯示模式設(shè)置為五種模式中的任意一種）。模塊的程序框圖如圖3.6.1所示。在該模塊的設(shè)計中應(yīng)用了多個局部變量，使用時要注意選擇正確，另外，通過對數(shù)組寫入時的轉(zhuǎn)置，可以使我們在察看數(shù)據(jù)文件時看到完整的數(shù)據(jù)。圖3.5.1 數(shù)據(jù)存儲和回放模塊程序框圖3.6 波形打印模塊一般

27、的數(shù)字示波器都沒有打印功能，這在一定程度上限制了示波器的功能。為了完善該示波器的功能，本虛擬示波器的設(shè)計添加了一個波形打印模塊，將主面板的波形數(shù)據(jù)送到波形打印模塊子vi顯示面板，模塊程序框圖如圖3.7.1所示。當(dāng)按下打印按鍵時，完成主vi對子vi波形數(shù)據(jù)和單位的傳輸，它沒有循環(huán)，打印原理就是執(zhí)行一次波形的顯示。該子vi運(yùn)行時用獲取日期/時間字符串(get data/time string)節(jié)點(diǎn)可以獲取系統(tǒng)當(dāng)前時間，并顯示在打印波形顯示面板的右上部。通過對vi屬性中打印選項的設(shè)置使每次vi執(zhí)行結(jié)束自動打印前面板，如圖3.7.2所示，其他打印選項可根據(jù)需要自由選擇。圖3.7.3為一打印出的波形截圖

28、。 圖3.6.1 波形顯示模塊程序框圖 圖3.6.2 波形顯示模塊打印選項設(shè)置圖3.6.3 打印出的波形截圖3.7主要控制結(jié)構(gòu)3.7.1測量控制結(jié)構(gòu)通過邏輯按鍵“測量”控制是否進(jìn)行測量；通過邏輯按鍵“通道”控制通道選擇，且在測量過程中可隨時切換測量通道。3.7.2自動調(diào)整掃描率控制結(jié)構(gòu)由邏輯按鍵“自動”和“手動”來控制是否根據(jù)掃描數(shù)來自動調(diào)整掃描率，兩個按鍵之間通過使用一個事件結(jié)構(gòu)來進(jìn)行自動/手動按鍵的切換，使一個按鍵變化的時候，另一個按鍵也相應(yīng)變換一次。1、 模擬信號控制可通過對模擬信號選擇內(nèi)參數(shù)的調(diào)整，來改變使用的兩模擬信號的類型及相關(guān)數(shù)據(jù)；可通過刷新控制滑動條實現(xiàn)屏幕刷新的快慢程度。2、

29、 按鍵總體使用情況當(dāng)主模塊運(yùn)行時，如果采集按鍵沒有按下，則可使用的功能包括“寫盤”、“讀盤”、“測量”、“波形打印”等；當(dāng)采集按鍵按下時，可使用全部功能模塊，但當(dāng)進(jìn)行“讀盤”操作時，采集按鍵將會自動彈起。4.總 結(jié)課程設(shè)計是測控儀器設(shè)計與labview課程重要的綜合性與實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過設(shè)計實踐不僅可以檢測我們對所學(xué)知識的掌握程度，更有助于培養(yǎng)我們獨(dú)立學(xué)習(xí)、搜尋所需信息的能力，引導(dǎo)我們樹立正確的設(shè)計思想，所以我們要認(rèn)真對待本次課程設(shè)計。剛拿到設(shè)計題目時，感到這個設(shè)計很難，因為很多概念、原理和術(shù)語都不曾見過。所以，做設(shè)計之前，我花了很長時間來了解設(shè)計任務(wù)書中所給的執(zhí)行文件，并通過書籍和網(wǎng)絡(luò)來搜

30、尋相關(guān)設(shè)計資料。等到基本掌握執(zhí)行文件的各個模塊的相關(guān)功能后，我開始了各個子vi的設(shè)計工作。設(shè)計過程是辛苦的，但結(jié)果是快樂的，整個設(shè)計過程基本上就是一個調(diào)試、修改、再調(diào)試、再修改的過程。有時候為了一個功能的實現(xiàn)可能要花去整整一個下午和一個晚上的時間，而當(dāng)你完成后有時卻發(fā)現(xiàn)有更簡便的方法，可是這個時候卻一點(diǎn)也不感到失落，因為那是自己獨(dú)立思考的結(jié)果，也許復(fù)雜，但正因復(fù)雜才得了別人沒有的經(jīng)驗。各子vi設(shè)計調(diào)試好后，便是建立主程序模塊將它們連接起來，進(jìn)行整體的功能調(diào)試，直至符合設(shè)計要求。設(shè)計過程中存在的一些問題及解決方案：1、 在數(shù)據(jù)采集模塊，參考相關(guān)資料進(jìn)行設(shè)計時，發(fā)現(xiàn)在labview中找不到data

31、 acquisition子模板中的ai waveform scan(scaled array).vi，利用搜索功能也不能找到，經(jīng)上網(wǎng)查詢后得知需要安裝traditional daq，并最終在網(wǎng)站上下載到tdaq750，使得問題得以解決。2、 在波形打印模塊，實現(xiàn)打印功能時使用了報表打印，但打印結(jié)果不夠理想，最后經(jīng)同學(xué)點(diǎn)撥通過對vi屬性的設(shè)置很好的實現(xiàn)了這一功能。3、 未完成自動/手動按鈕切換，在主vi程序框圖中加入事件結(jié)構(gòu)后，發(fā)現(xiàn)循環(huán)不能正常進(jìn)行，各功能按鍵失去相應(yīng)的功能，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)時間結(jié)構(gòu)的左上角“超時”接線端未連接值，給“超時”連線端連接上數(shù)值常量1后，問題得以解決。4、 調(diào)用子vi時，對于子vi的暫停以及前面板的彈出和關(guān)閉，可通過添加一條件結(jié)構(gòu)和應(yīng)用程序控制屬性節(jié)點(diǎn)使問題得以解決。通過課程設(shè)計，基本掌握了虛擬示波器的組成原理及其設(shè)計的一般規(guī)律，進(jìn)一步鞏固、加深和拓展了所學(xué)知識，培養(yǎng)了分析問題、解決問題的能力，完成了預(yù)定目標(biāo)。5.參考文獻(xiàn)1 袁淵等主編.虛擬儀器基礎(chǔ)教程.電子