基于labview的数字示波器设计.doc

测控仪器设计课程设计说明书姓名：学号：班级：测控081班专业：测控技术与仪器学院：机械工程学院时间：2023.7.4～2023.7.15地点：机械工程学院机房指导教师：目录前言………………………………………………………………………………2课程设计任务书…………………………………………………………………3示波器设计方案…………………………………………………………………4示波器工作原理与设计环节……………………………………………………7模拟采集模块………………………………………………………7时基控制……………………………………………………………9三、波形显示模块………………………………………………………9四、参数测量模块………………………………………………………13五、频谱分析模块………………………………………………………15六、数据存储和回放模块………………………………………………16七、波形打印模块………………………………………………………17八、重要控制结构………………………………………………………18总结………………………………………………………………………………19附录：前面板和程序框图………………………………………………………21前言由于电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术和仪器领域中的应用，新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断出现。电子测量仪器的功能和作用已经发生质的变化。在先进的测控系统中，不仅希望设备可以单独进行测试，还希望他们之间可以互相通信，构成测试系统，甚至是测试网络系统，实现信息共享，以便对众多的被测信号进行对比、综合和自动分析、从而得出准确的判断。这是电子行业自身给测试设备提出的规定，传统的测试仪器在此方面受到很大的限制。由于上述因素，并且随着电子技术和计算机技术的快速发展以及价格不断下降，改变了传统的电子技术设计观念，使本来部分由硬件完毕的功能，现在能由软件实现。例如仪器面板和数字滤波等，实现硬件软件化。而不少硬件难以实现的功能，例如复杂的信号分析，数据记录和三维图像显示等，在计算机中则较容易实现。在市场的需求和相关技术支持下，促使了基于个人计算机的测控仪器——虚拟仪器的发展。虚拟仪器运用计算机强大的处理能力，使得它成为了一种很好的工具，其应用范围也越来越广泛。与传统仪器相比，虚拟仪器在智能化限度、解决能力和可操作性等方面均具有明显的技术优势。示波器是在科学研究和工程设计中广泛应用的一种通用仪器。目前研制一种结构简朴、操作方便、生产技术规定不高、费用低的数字示波器是非常必要的。本文介绍了一种新型的示波器：虚拟数字存储示波器。虚拟数字存储示波器是虚拟仪器技术的一种具体应用。该虚拟仪器基于计算机平台，将虚拟仪器硬件和软件紧密结合，实现比传统仪器更强大的功能。虚拟数字存储示波器系统由数据采集、数据分析和结果输出显示三个重要功能部分组成。其中，数据分析和结果输出显示完全由计算机软件系统来完毕，只有数据采集是在软件的控制下由硬件来完毕。本文重要完毕对软件系统的设计。测控仪器设计课程设计任务书设计题目：基于Labview的数字示波器设计设计规定：一、重要功能模块数字示波器重要由软件控制完毕信号的采集、解决和显示。系统软件总体上涉及数据采集、波形显示、参数测量、频谱分析及波形存储和回放等五大模块，功能结构框图如下：1．数据采集模块重要完毕数据采集的控制，涉及触发控制、通道选择控制、时基控制等。其中：1）触发控制涉及触发模式、触发斜坡、触发电平控制；2）通道选择重要控制单通道或双通道测量；3）时基控制重要控制采集卡扫描率、每一通道扫描次数(取样数)。2．波形显示模块软件需提供五种波形显示模式：1）A、B、A&B模式：通过显示通道选择按键A和B，可以任意显示某一通道或两通道输入信号的波形。2）XY模式：当两通道都处在选通状态时，使用此模式来显示李沙育(Lissajous)图形、测量相位差或频率。3）A＋B，A－B模式：当两通道处在选通状态时，使用此模式显示两通道信号代数相加、相减后的波形。4）A&A积分5）A&A微分3．参数测量模块重要模拟HP54603B的参数测量功能，完毕涉及Vrms等19个电压参数和频率、周期等7个时间参数的测量，并显示其测量结果。4．频谱分析模块采用快速FFT算法，完毕频域信号分析。可实现的频谱分析控制涉及：1）Window选择，提供9种频谱分析窗口；2）Log/Linear选择，提供3种坐标显示模式；3）DisplayUnit选择，提供8种单位。5．数据存储和回放模块按键“写盘”控制是否进行数据存储；按键“读盘”控制是否从数据文献中读取数据。主面板提供了两个文献名输入框，前—个为信号波形数据文献名输入框，后一个为采样周期文献名输入框，这两个文献由写盘功能和读