NI-ELVIS实验平台的基本操作报告
更新时间:2023-07-29 08:11:02 阅读量: 实用文档 文档下载
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虚拟仪器设计实验报告
课程名称 虚拟仪器设计
学 院 仪器科学与光电工程学院学院 系 别 仪器仪表工程 班 级 研1204班 姓 名 李金凤
学 号 2012020117
指导老师 刘桂礼、孔全存
实验一 NI-ELVIS实验平台的基本操作
一 实验目的
通过使用ELVIS上的标准函数信号发生器(FGEN),示波器(SCOPE),数字信号输入(DigIn),数字信号输出(DigOut)等仪器功能,了解和掌握ELVIS平台自带的虚拟仪器软面板的使用。
二 实验内容
1.检查NI ELVIS的硬件连接与配置
具体步骤为:
(1) 检查ELVIS工作台的电源已经连接并打开,并且已经通过USB线缆连接至PC机
(2)通过开始>>所有程序>>National Instruments>>Measurement & Automation打开NI Measurement & Automation Explorer ,也可以直接在桌面上通过直接打开图标来完成。
(3)在MAX中单击“设备和接口”,如果连接正常,应该前面的板卡符号应该显示为绿色. 可以单击右键选择“自检”对设备进行自检. 检查设备名是否已经是像下图一样显示为“Dev1”,如果不是的话,点击右键可以将设备重命名为“Dev1”具体如下图:
图1 MAX
图片分析:上图中可能采集卡的不同,对应的显示也有所不同,实验中我们用的是PCI-6251,则上图中的DAQ采集卡显示应为NI PCI-6251。
2.函数发生器(FGEN)和示波器(SCOPE)
具体实验步骤为:
(1)检查ELVIS工作台和Prototyping Board的电源均已开启. 然后通过Windows中的开始>>所有程序>>National Instruments>>NI
ELVISmx for NI ELVIS & NI myDAQ>>NI ELVISmx Instrument Launcher打开NI ELVISmx Instrument Launcher,如下图:
图2 NI ELVISmx Instrument Launcher
(2)分级点击上图界面中的Function Generator和Oscilloscope,打开信号发生器和示波器的软面板操作界面,按下图进行设置:通过函数发生器产生一个100Hz,峰峰值2V的正弦信号,然后通过示波器进行观察。如下图所示:
图3 信号发生器软面板
在Waveforms中选择正弦波,然后点击左上角On旋钮,这样就能产生100Hz,幅值为2.00V的正弦波,通过示波器显示,下图为示波器显示图:
图4 正弦波示波器
在上图中可以看出,选择A通道后Source选择FGEN FUNC_OUT,之后在左下角点击Run按钮,使得显示处显示100.00Hz,幅值为2.00V的正弦波。
与上面正弦波产生办法一样,只是在信号发生器中Waveforms中分别选择矩形波和三角波,则这样就可以分别产生矩形波与三角波了,具体波形如下:
图5 矩形波和三角波示波器
3. 数字输入(DigIn)和数字输出(DigOut)
具体实验步骤:
(1)在原型板上用导线将DIO 0分别连接至DIO 8和LED 0;DIO 1分别连接至DIO 9和LED 1;依次连接,直至将DIO 7分别连接至DIO 15和LED 7.,而时间有限,只做了两组,第一组和第二组,按下图连线:
而对应的实物图为:
图6 硬件连线图与实物图
(2)在NI ELVISmx Instrument Launcher中打开数字输入(Digital Reader)和数字输出(Digital Writer)软面板.。按照下图设置参数(设置DIO 0-7为数字输出通道,DIO8-15为数字输入通道),点击运行按钮Run。可以任意调整Digital Writer面板中的Manual Pattern,设置输出的数字电平高低,观察Digital Reader读取的数字量指示灯变化以及原型板右边LED指示灯区域的显示变化。如下图所示:
图片分析:在上述实物图中连接的是两组通道,分别对应地LED灯为LED1和LED7,与实物图相对应的在电脑上显示的数字量指示灯变化图中,在Manual Pattern上选择1和7,之后读入在上平面上看出只有1和7指示灯亮。同时改变按钮选择将有不同的指示灯亮,如下:
三 实验总结
在本次实验中,详细了解了NI-ELVIS实验平台,并使用了ELVIS上的标准函数信号发生器、示波器、数字输入、数字输出等功能。
实验二 MAX与DAQ助手
一 实验目的
熟悉MAX的操作,能够使用MAX的测试面板进行简单的配置和测量,学会如何在MAX中创建任务采集信号。
二 实验步骤
1.使用MAX中的设备自检和测试面板等功能
具体实验步骤:
(1)将ELVIS原型板上的AI0+ 端和FGEN端相连;AI0- 端与GROUND相连接,硬件连线图为:
(2)直接双击图标打开MAX。之后打开MAX的电源和Prototyping Board的电源。 在MAX中单击“设备和接口”, 检查设备名是否显示为“Dev1”,如果不是的话,点击右键可以将设备重命名为“Dev1”。
(3). 右击该设备并选择自检. 如果硬件设备正常完好,此处将会弹出对话框显示“设备通过自检”,单击“OK”关闭该对话框. 如果自检失败,请检查设备是否正确上电。
(4)为了进行模拟输入的测量,首先提供一个信号源。使用NI ELVISmx Instrument Launcher中的Function Generator来提供信号源,并从AI0端口引入该信号进行测量。打开NI ELVISmx Instrument Launcher,点击Function Generator打开函数发生器软面板,按照练习一中的设置产生一个100Hz,Vpp为2V的正弦波信号.
(5) 回到测试面板,在通道名中选择“Dev1/ai0”,模式选择连续,输入配置选择差分,采样率为1000Hz,待读取点数为100,然后点击开始。这时可以看到采集到的信号,如下图所示:
(6)改变Function Generator中的波形参数的设置,如频率,幅值等,可以明显观察到测试面板中波形的变化。
(7)单击停止按钮停止测试,单击关闭按钮关闭测试面板。
2.在LabVIEW中使用Express VI
(1)硬件连线和1实验连线相同,实物图如下:
(2)打开LabVIEW, 新建一个VI,并将程序保存为voltage measurement.vi.
(3)在程序框图中调出函数选板,找到“DAQ助手”Express VI并将其放置在程序框图中。
随后将自动弹出“新建Express 任务 ”窗口
:
点击采集信号 模拟输入 电压,然后点击Dev1左侧的“+”标志,选择通道ai0,然后点击“完成”. (注: 如需选择多条通道同时进行采集,只需按住键盘的Shift键再选择通道即可)
(4)在弹出的“DAQ助手”配置相关参数,其中接线端配置选择为Differential,采集模式为连续采样,待读取采样为100,采样率为1K。
(5)点击“运行”按钮,你将在对话框的波形窗口中查看到相应的正弦波波形,如下图所示
(6) 点击“停止”,然后点击“确定”关闭窗口,返回到LabVIEW程序框图中,并自动创建While循环。
(7) 创建程序框图如下:
(8)切换到前面板,运行该程序,可以看到之前设置FGEN软面板产生的正弦波显示在波形图表中,如下图所示,说明该程序可以正确的测量到相应的正弦波。
(9)点击停止按钮,结束程序运行,保存并关闭程序。
三 实验总结
通过本次试验,使得我们对利用虚拟仪器平台来完成数据采集了解更加深刻。
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