虚拟仪器设计说明书

测控专业虚拟仪器课程设计说明书题 目：多路信号发生器 学生姓名：学 号：专 业：测控技术与仪器班 级：指导教师：1.设计题目: 多路信号发生器2. 设计目的:1. 通过实验让我们更深入了解虚拟仪器的基本原理及观念，掌握利用 相关的软、硬件平台完成虚拟仪器设计的方法和步骤。2. 了解虚拟仪器的具体的实际应用。3. 将所学的知识通过设计信号发生器实验可产生各种波形如正弦波、 方波、三角波、锯齿波等；来加深对虚拟仪器技术的深层理解。3.设计要求: 可输出双路正弦波（方波、三角波）信号,其相位差可调 信号频率、幅值、占空比可调4. 基本设计思路:在条件结构中运用“基本函数发生器”模块作为正弦波、方波、三角波信 号的发生单元，通过其可设置频率、幅值、相位差及占空比的调节，且经过条件 结构即可进行双路、单路等各信号输出的选择，然后用 While 循环使输出信号连 续的动起来，所产生的信号通过波形图来显示，可用 DAQ 输入模块将信号送入数 据采集卡PCI6221再用DAQ输出模块将信号采集回来用波形图显示，便可验证所 产生的信号，或通过示波器来验证！5. 程序流程图：图 1. 程序流程图6设计实现过程:（1）通过“条件结构”来分配通道结构中如图，即可拖出条件结构在程序框图中，右键在编程此条件结构通过设置条件分支来通道选择择“滑动杆”进行通道1、2 各种波形信号的选择。条件分支的设置可在前面板输入控件中选连入分支选择中，对其进行属性设置得到通道选择如下图作为所产生波形通道的选择。在真假选择中通过右键增加输入分 支分别为 0、1、2、3，对应通道 1、2、双通道及公式波形。将基本函数发生器 及其类型放条件结构内，其他输入控件放条件外，以供个条件连线方便使用。2）“基本函数发生器”模块及基本参数设置在程序框图中右键选择信号处理如下图（a）,选中波形生成找到基本函数学I g I 波形凋理窗数发生器共调用频率1幅值1相位1UX此模块放条件结构内用于产生正弦波、方波、三角波等；“基本函数模块”基本参数设置：在前面板中，击右键，从Express中的数值输 入控鏈口选择旋钮输入控件，并耳将其拖入前面板中，之后，按住Ctrl键不放, 一次拖动复制八个旋钮（如图（b）,并分别命名为“频率1”、“幅值1”、“幅值2”、“占空比1”、“相位1”，“相位2”、“偏移量1”、“偏移量 2”（控制波形的上下平移）尤其是信号类型的输入控件，其中已经包含三角、方波、正弦波、锯齿 波，若需要可通过属性中编辑项插入来添加各种波形。square wa 胆 duty cycle (%)（3）波形输出问题通过基本函数发生器已经产生了各类信号，但要通过在前面板中右键图形显示控件波形图如下：于基本函数发生器与波形图不能直接转换，所以通过创建数组来进行转换，在编 程-结构-数组中选择创建数组来得到。4） DAQ 数据采集卡设置在程序框图中右键选输入找出DAQ,用两个，双击进行属性设置；具体设置如下：3 Generate Signals日 Analog Output双击进行属性设置，在虽：=' 输入选a0、al,即得采集输入模块，通过其便可将所产生的信号送入采集卡，在第二个 DAQ 也双击日 Acquire SignalsE） Analog Input得怨选a0、al、N sample及RES得到采样输出模块，并进行 rate、 number of samples 的输入控件设置，值得强调的是 必须在编程中选定时设置酬鱼I延迟时间来作缓冲，因为经过采集卡输入到 输出是需要一定时间后信号才能连续输出的，这时便可将信号从数据卡中信号输 出，通过波形图便可验证所产生信号的实用性。为保证顺利运行将采样输出也用 条件结构永远为真来控制。（5）循环显示波形用 while 结构实现循环显显示波形的功能，将上述已画好的程序框图全部嵌套在 while 结构中。（6）电源及运行状态监控在前面板上布尔控件中选择“停止按钮”和“指示灯“，用来作为电源开 停止2关，当程序运彳丁起来时指示灯亮，此时按 便可结束程序运彳丁同 时指示灯灭。在程序框图中是通过非门来连接的！7. 前面板的设置与修饰在前面板中右键选择新式修饰平面框，拖出用鼠标拉大将所有控件全部 放入，再在工具栏点查看工具选板，点字体 A 及字体颜色对各类字体进丁设 置即可。8. 调试过程概述当用DAQ输出模块显示时将采集卡PCI6221的输入AI0与输出AO0相连 All与AD1相连，输入地线DGND与输出地线DGND相连。当点击运行时其采 回来的信号波只有一小部分显示，无法看到整体波，此时停止运丁，将采样速度与采样点均设为 1000，便可看到整个波形。当改变频率、幅值、及上下平移时 波形都可按照要求输出，相位的改变需等波形非运动状态时进行调节，因为波形 是即时产生的，对其相位调节很难看出来！ 9实验完整程序框图及前面板图如下：采样输入被形图532spine Wavestop(F)3通道21020'分23.2912匚方波占空比（） 2|通道2参数设割通道1参数设詈I频率1146采祥输入信息设置鸽子Q：）吃张维鸽0705112336.S前面板1.031562时间屮宠他采祥輪出信息设置通道选择I誉式波形双通道-4.675680.031562Fsjl.OOkSquaVave公式rate J 1000:，采样数 j ji loo。尊 说明书-Microsoft Word张錐鸽0兀5112336.5.张錐鸽0705112336. vi.文件編辑查看也）项目曰操作9）工具窗口迥）帮助迫）采集验证信号转出逑 网| St应用程序字体百同詞药严匸Voltage,曲钱 1指示灯oI0.5 时间方波占空比（） 11j50.00停止按钮幅值1丨4?6271-80 10Q| 2.21602相位1 80 100' '120-55Jo.820 73：60 ' 120 -1 0 x匚1 = 0-上下平移1| 0通道1IsirwRNinQpU)* |1.44062幅值2|频率2|3尸V7二:0 100 102.9569厂$2.47603相位2|上下平移2|80 100I.-120-1 ° 11 180-2 2-551 22.074640.10.实习总结：经过调试本信号发生器，产生正弦波、方波、三角波三种信号，并且信号 的频率、幅值、占空比 、相位可调，产生的信号可以用实际的示波器显示，也 可通过 DAQ 采集卡进行采集再显示。通过这次设计，我深深体会到软件就是仪 器这句话的涵义。对于庞大的工厂来说，它不但节约了大量的硬件仪器所需要的 费用，还给操作人员带来了方便。