labview双通道数据采集处理系统

专业课程设计

设计名称： 双通道数据采集回放系统

学生姓名： 学 号： 指导教师： 时间： 年 月日

一. 设计目的和意义

信息获取、信息处理、信息传输和控制是信息技术及系统的重要组成部分。虚拟仪器则是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物，本设计是在虚拟仪器的标准化、系列化、模块化的硬件和软件平台上，利用数字信号处理技术、模拟电子技术、虚拟仪器技术等专业基础理论及专业基础知识，设计一个双通道数据采集系统，实现传统示波器的基本功能，如波形的选择（可以选择正弦波、三角

波、方波三种基本波形），单/双通道的选择，时间基准和电压基准的调整以及对波形各参数的设置（如波形的频率、幅值的更改）。

二. 设计任务分析

? 程序面板（2个，回放为子VI）

1.掌握Labview编程思想，用Labview编写整个软件系统。 2.能够对电压基准和时间基准进行调节。

3.系统要虚拟为一个示波器，对双通道数据进行采集，能调节显示窗口的大小位置，并能对数据进行实时记录保存。

4.系统一个界面可模拟产生各种不同形式的波形如正弦波、方波、三角波，并能设置采样频率及幅度。

5.该系统要求对保存的数据进行回放。回放要求显示加窗后的时域信号，相应的频谱特性图，信号的峰频值，信号在峰频处的功率等，并且提供多种窗函数进行加窗处理。 ? 前面板（2个，总系统面板与回放系统面板）

1. 双通道波形的发生。可以选择通道的波形，设置波形的频率和幅度。 2. 窗口设置。可以设置X轴和Y轴的刻度。 3. 采集按钮。按下采集按钮采集数据、显示

4. 记录按钮。按下记录按钮，对当前采集数据进行保存。

5. 回放按钮。按下回放按钮，将弹出新界面。对当前保存数据进行分析处理显示。 6. 停止按钮。停止按钮控制仪器结束运行。 7.

三. 设计思路、程序结构分析

依次设计双通道波形发生VI，回放系统VI，分析处理总程序。

1. 首先要设计模拟双通道基本波形的发生，同时还要建立一个实用的数据采集系统。这个系统使

用case结构。

下面了解一些关于模拟信号采集过程和模拟输入系统设计的基本知识。根据信号的特征和测试目的，模拟信号可以分为3类：

? 对于随时间缓慢变化的信号，例如容器的液位、对象的温度等，通常叫做直流信号。对直流信

号一般只需要比较慢的采样频率。

? 对于随时间变化较快得信号，如果需要了解它的波形，则把它作为一个时域信号来处理。这时

候就需要比较高的采样频率。

? 对于随时间变化较快的信号，如果需要了解它的的频率成分，则把它作为一个频域信号处理。

根据来彻斯特理论，要得到准确的频率信息，采样率必须大于信号最大频率成分的两倍。采样率的一半叫来彻斯特频率。这实际上意味着对于最大频率的信号成分每一个周期只采样两个数据点，这对于描述信号的波形是远远不够的。工程实际中一般使用信号最高频率成分4－10倍的采样率。

双通道波形发生VI子程序结构采用case结构：chaanel值对应0：三角波；1：方波发生;2:正弦波发生；并添加白噪声。通道2与通道1类似，下面举通道1程序框图。 1) 三角波

1

2)

方波

3)

正弦波

2

2.设计回放系统，回放系统也要用while循环完成。

（1）创建一个case结构，首先从文件里读取数据，读取的原始数据转换为双精度数组输出，连接俩个数组，组装一个集群后将输出送到示波器1中；

3

2)设计滤波器：创建case结构，可以选择不同的滤波器，如中值滤波、零相位滤波、反幂滤波，贝塞尔滤波等，滤波后的数据通过示波器2显示；

3）滤波后的数据又通过自相关时域分析处理，再经过加窗函数，其中加窗函数也用了case结构，可以选择不同的加窗类型，最后加窗后的数据再经过频域分析傅里叶变换得到最终的频谱分析数据经过示波器3显示出来；

回放子程序：

4

3.分析处理总程序，在while循环结构中完成，控制循环执行率。 总程序：

5

前面板：

6

下面按照设计顺序依次说明：

1）电压基准、时间基准的设置：采用case结构，每一个分支对应前面板上旋钮的每一个刻度。 ? 时间基准

?

? 电压基准

?

2） 数据记录模块：创建case结构，通过写入电子表格文件将数据转换为文本字符串，实现数据的记录。

7

3）调用回放系统子VI：创建case结构实现数据回放。

四. 程序难点分析、使用过程

1. 程序结构设计，设计的顺序。

2. 对每一个开关属性、图表属性的定义。 3. 对于想实现的功能寻找合适的控件。

五. 程序调试

1. 开关属性要使用switch，不能使用latch。 2. 先做子VI，再做总VI。

3. 对于前面板图表类型选择要慎重。

六. 设计总结

? 设计过程一定要细心，因为哪怕一个小地方做错了，最后出来的东西也达不到预期的效果，甚

至是一个开关的选择上，这次在如何调出vi子程序时其实做了很多无用功，本来很简单的东西但因为不知道确切的做法就会找不到改的地方。

? 感谢金老师的指导，让我对labview有了初步的认识，并且已经学会了做一些简单的程序，学

会了labview的基本应用。

时间：2017年7月5日 链接: https://pan.http://www.wodefanwen.com//s/1hrYhZjI 密码: hndq

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ah8p.html