虚拟仪器实验作业
虚拟仪器课程设计作业
虚拟仪器课程设计作业一、教学目标本课程旨在通过虚拟仪器的相关知识，使学生掌握虚拟仪器的基本概念、设计与应用。
在知识目标上，要求学生了解虚拟仪器的定义、分类及基本原理，掌握虚拟仪器的软件设计方法，以及熟悉虚拟仪器在工程实践中的应用。
在技能目标上，要求学生能够运用虚拟仪器软件进行简单的设计与仿真，具备实际操作虚拟仪器的能力。
在情感态度价值观目标上，培养学生对科技创新的兴趣，提高学生解决实际问题的积极性，培养学生的团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括虚拟仪器的基本概念、硬件平台与软件设计，以及虚拟仪器在各个领域的应用。
具体包括：虚拟仪器的定义与分类、虚拟仪器的硬件平台、虚拟仪器的软件设计方法、虚拟仪器在信号处理、通信、自动化等领域的应用案例。
三、教学方法针对本课程的特点和学生实际情况，将采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法。
讲授法用于向学生传授虚拟仪器的基本概念、原理和设计方法；案例分析法用于分析虚拟仪器在实际工程中的应用案例，使学生更好地理解和掌握知识；实验法用于培养学生的实际操作能力，提高学生的实践技能。
四、教学资源为了保证本课程的教学质量，将选择和准备相应的教学资源。
教材方面，将选择国内外的优秀教材，如《虚拟仪器技术与应用》等；参考书方面，将提供相关的学术论文、技术文档等，以丰富学生的知识体系；多媒体资料方面，将制作课件、视频等，以直观地展示虚拟仪器的原理和应用；实验设备方面，将配置相应的虚拟仪器软件和硬件平台，以满足学生的实践需求。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的积极性等；作业主要评估学生的实践能力，要求学生完成一定数量的实验报告和设计项目；考试则主要评估学生对虚拟仪器基本概念和原理的理解，以及运用所学知识解决实际问题的能力。
评估结果将以分数或等级形式给出，同时附以具体的评价和建议，以帮助学生了解自己的学习状况，进一步提高学习效果。
虚拟仪器实验一到实验四
实验一创建和调用子VI一.实验目的：练习创建一个子VI并学会如何在别的VI中调用。
创建一个子VI，子VI功能：输入3个参数后，求其和，再开方。
编一个VI调用上述子VI。
二.实验内容及步骤:建立一个VI，用来求三个参数和的平方。
步骤如下：１．选择File»New，打开一个新的前面板窗口。
２．从Controls»Numeric中选择三个Numeric Control放到前面板中。
３．在标签文本框中分别输入“a、b、c”。
４．从Controls»Numeric中选择一个Numeric indication放到前面板中。
可得到如下的前面板图。
5.从Windows»Show Diagram打开流程图窗口。
从功能模板中选择对象，将它们放到流程图上组成下图：该流程图中新增的对象有一个复合运算器、一个开方器组成。
6．选择File»Save, 保存该VI为 LabVIEW\Activity 目录中的Vol.vi。
在前面板中，单击Run（运行）按钮，运行该 VI。
7．选择File»Close，关闭该 VI。
另外创建一个VI，实现对上一个VI的调用。
１．打开LabVIEW\Activity目录中的Vol .vi。
２．在前面板中，用鼠标右键单击窗口右上角的图标，在快捷菜单中选择Edit Icon….。
３．删除默认图标。
使用Select Tool（矩形框），单击并拖动想要删除的部分，按下<Delete>。
４．用Pencil Tool（铅笔工具）绘制一个图标。
5．单击OK，关闭编辑器。
新创建的图标就显示在屏幕右上角的图标窗口中。
6．用鼠标右键单击前面板中的图标窗口，在快捷菜单中选择Show Connector，设置联接器端子连接模式。
将输入输出对象与连接器端口连接上。
7．选择File»Save，保存该 VI。
8. 新建一个VI，前面板与上一个VI相同，在后面板中，选择function>>select a VI，选择建好的子VI－Vol.vi，连接好，程序框图如下：三．实验结果：实验二变量、数组与簇一．实验目的1、熟练掌握本地变量的使用方法及特点；2、掌握数组的创建方法及常用节点的用法；3、掌握簇的创建方法以及簇节点的使用。
虚拟仪器实验6
实验六图表、图形显示控件1．创建一个VI，运用扫描刷新模式，将两条随机数曲线显示在波形图表中，两条曲线中一条为随机数曲线，另一条曲线中每个数据点为第一条曲线对应点的前5个数据值的平均值。
答：程序框图结果显示2．在一个波形图表中显示3条随机数组成的曲线，分别用红、绿、蓝3种颜色表示，其取值范围分别为0～1、1～5和5~10。
答：程序框图显示结果3．在一个波形图中用2种不同的颜色显示1条正弦曲线和1条余弦曲线。
正弦曲线长度为256个点，x0＝0，dx=1；余弦曲线长度为128个点，x0＝10，dx=2。
答：程序框图显示结果4．波形图控件可用的数据格式有哪几种？分别产生一正弦波和一余弦波，并组织成不同的数据格式通过‘波形图’控件显示出来。
答：波形图控件可用的数据格式为：①一维或二维数组；②一维数组打包成簇，然后以簇为元素组成数组；③簇类型的数据；④以簇为元素的二维数组，每个元素均由t0、dt和数值数据组成；每个波形曲线的上述3个参数可不同；⑤由t0、dt及数据类型的二维数组Y组成簇；⑥由t0、dt和以簇为元素的数组这三者组成的簇。
程序框图结果显示5．利用“XY图”控件生成利萨育图形，即‘XY图’控件的输入分别按正弦（假定X和Y的幅值和频率相同，相位不同）规律变化所形成的图形。
答：程序框图结果显示6．用两种方法在“XY图”控件中显示一个圆。
答：7．用两种方法在“XY图”控件中显示半径分别为1和2的同心圆。
答：程序框图显示结果8．用两种方法在“XY图”控件中一个波形显示区内绘出多个波形。
答：程序框图结果显示9．用for循环构造一个10×10的随机数二维数组，并用强度图显示出来。
答：程序框图结果显示10．用数字波形图显示数组各元素对应的二进制信号，数组为：（0，7，14，21，9，35，13）。
答：程序框图结果显示11．用‘三维曲面’函数在三维空间描绘一组正弦波曲线，每一个正弦波的幅值为0~1之间的随机数。
虚拟仪器实验作业
石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日评分教师签名实验项目名称实验一练习1：分别利用for和while循环的移位寄存功能，用两种方法求0＋5＋10＋15…＋45＋50的值（等差数列的和）。
练习2：设计一评分程序，输入不同的分数会得到不同的评论，分数小于60，“不及格”指示灯会亮起来，同时显示字符串“你没有通过考试”；分数在60～69之间，“及格”指示灯会亮起来，同时显示字符串“及格”；分数在70～79之间，“中等”指示灯会亮起来，同时显示字符串“你考试通过了”；分数在80～89之间，“良好”指示灯会亮起来，同时显示字符串“成绩良好”；分数在90～99之间，“优秀”指示灯会亮起来，同时显示字符串“恭喜”；分数为100，“第一名”指示灯会亮起来，同时显示字符串“第一名”；如果输入为0～100以外的数字，会有错误提示，同时显示字符串“错误”。
石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日评分教师签名实验项目名称实验二练习3：用顺序结构实现数值匹配：输入1～100之间的任意1个整数，然后系统随机产生1～100之间的整数，直到和预先输入的整数一样，然后输出匹配的次数和匹配的时间。
练习100次累加，用累加值除以循环次数，求这些随机数的平均数。
再用判断平均数是否在范围内，如果在此范围内则点亮指示灯，‘比较’子模板中的‘判定范围并强制转换’函数判断数的范围。
石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日评分教师签名实验项目名称实验三练习1：建立一个VI，产生一个包含20个随机数的数组，并输出它的第1，5，12，18个元素所组成的数组。
练习2：创建一个2行10列的二维数组，为数组赋值如下：10，11，12， (19)19，18，17， (10)然后将此二维数组改为一个一维数组，成员为10，11，12，…19，19，18，17，10石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日评分教师签名实验项目名称实验四练习3：用数组函数创建一个二维数组显示控件，数组元素为：1，2，3， (10)2，3，4，….10，13，4，5，….10，1，210，9，8， (1)9，8，7，….1，108，7，6，….1，10，9然后，用数组函数求出创建的数组大小，并将创建的数组转置。
虚拟仪器实验题
虚拟仪器实验题
要求：五题中任选三题。
设计的前面板尽可能美化象个仪器；完成实验报告，实验报告包括设计题目、设计思路、程序的前面板和程序框图、程序说明。
1．设计虚拟信号发生器，可选择是否加噪声，可选择加频谱分析，频谱分析前可选择是否加窗。
2．设计虚拟温度测量仪：用0-100的随机数代替摄氏温度，当前温度用温度计显示；将每500ms采集的温度的变化波形表示出来，并设定上下限，温度高于上限或者低于下限分别点亮对应的指示灯。
并将其上下限也一并在波形中表示出来。
3．（1）创建一个VI子程序，该子程序的功能是用公式节点来产生一个模拟压力，其计算公式是P=80+18.253V+1.244V2。
V是1到5的随机数。
（2）调用（1）的子程序，每1秒测量一次压力，共测量10次，将测量数据以文件形式存盘；而后读取文件数据，在波形图上显示，并求出压力的最大值、最小值和平均值。
4．用声卡读取一段声波，求其功率谱。
5．单片机进行数字采集并发送，用LabVIEW接收、滤波并显示。
或用PC机发送、自接收。
虚拟仪器实验报告
虚拟仪器实验报告实验目的：本实验旨在通过使用虚拟仪器，模拟真实的仪器实验，以探索实验原理，并获取实验数据，从而提升学生的实验能力和科学研究水平。
实验仪器与装置：1. 虚拟仪器软件：使用Simulink软件进行模拟实验。
2. 计算机：用于运行虚拟仪器软件和获取实验数据。
3. 相应的传感器和测量设备：根据实验要求设置相应的传感器和测量设备。
实验步骤：1. 准备工作：确认计算机和虚拟仪器软件正常运行。
2. 搭建电路（以电阻的测量为例）：根据实验设计，搭建所需的电路。
3. 连接传感器：将传感器正确连接到电路中。
4. 设置实验参数：在虚拟仪器软件中设置实验参数，包括电压、电流等。
5. 运行实验：点击软件中的"开始"按钮，运行实验。
6. 数据采集：观察软件界面上的数据显示，记录实验数据，如电阻值。
7. 实验结果分析：根据实验数据进行结果分析，比如绘制曲线图、计算相关参数等。
实验结果与讨论：通过模拟实验，我们成功地测量了电路中某一电阻的电阻值。
我们根据设置的实验参数，在虚拟仪器软件中观察到了电阻值，并成功地记录了实验数据。
通过对实验数据的分析，我们得出了以下结论：1. 实验数据与理论值的比较：比较实验测得的电阻值与理论计算值，我们发现两者存在一定的误差。
这可能是由于测量仪器的精确度、电路中其他元件的影响以及实验条件的限制等原因所导致的。
2. 实验数据的稳定性：在不同实验条件下进行多次测量，我们发现实验数据的稳定性较好。
重复实验结果的接近程度表明虚拟仪器的精确度和可靠性较高。
3. 数据分析与应用：根据实验数据，我们可以进一步分析电阻值与其他因素（如电流、电压等）之间的关系。
通过进一步的实验研究，可以探究电阻在不同工作条件下的变化规律，为相关领域的研究提供有价值的参考。
实验结论：通过本次虚拟仪器实验，我们掌握了虚拟仪器的使用方法，了解了在虚拟环境中进行实验的过程和步骤。
通过模拟实验，我们成功地测量了电阻的电阻值，并对实验结果进行了分析与讨论。
虚拟仪器实验报告一
虚拟仪器实验报告一一、实验目的：LabVIEW编程软件入门学习二、实验内容：LabVIEW 基础学习1、熟悉LabVIEW编程环境、操作模板、LabVIEW帮助。
2、熟悉编写VI的过程及常用操作，如常用控件的添加、转换、删除，对象连线及运行、调试VI。
3、子VI的创建：创建和编辑图标、建立连接器。
4、VI的编辑技术及调试技术。
三、实验步骤：启动LabVIEW，创建VI程序，在前面板（用户界面）和后面板（程序框图）中进行试验三、实验总结：第一次接触LabVIEW这个软件，感觉不难，只要自己有耐心，去寻找所需要的控件，所有问题都迎刃而解，第一次实验主要是熟悉该软件，个人觉得比较有意思，比较喜欢，通过这次实验也学到了很多东西，相信在以后的学习中会有更多的收获，我也会更加努力的。
四、实验作业：2. 新建2个子VI，再建立一个新VI，再调用2个子VI。
3.在前面板建立9个“数值显示控件”，并将其排列成三行三列的整齐图形。
4.创建一个数值控件，将其数据类型分别改为双精度浮点复数、单精度浮点数和定点数据类型。
7.修改方法：单击鼠标右键，选择表示法，选择相应的数据类型。
8.9.创建一个数值显示控件，将其改为数值输入控件，并关闭“显示为图标”菜单项，改变其显示方式。
10.11.12.列举布尔输入控件的机械动作并对其进行说明。
第一排：1.单击控件时改变控件值，该值保持到下一次按下控件为止，与程序读取控件值的次数无关2.单击再释放时改变控件值，该值保持到下一次释放操作为止，与程序读取控件的次数无关3.单击时改变控件值，该值保持到释放控件为止，与程序读取控件的次数无关第二排：4.在单击时锁定控件值，该值保持到释放控件为止，程序读取后恢复至默认值，不管是否处于按下的状态5.在释放时锁定控件，该值保持到程序读取为止，程序读取后恢复至默认值6.在单击时锁定控件值，该值保持到释放以后再被程序读取为止13.列举LabVIEW中各数据类型并写出其特征颜色。
第四次实验-PROTEUS虚拟仪器实验
SS：从模式选择端，从模式时必须为低电平才能
使终端响应；主模式时当数据正传输时此端为低电 平。 TRIG：输入端，能够把下一个存储序列放到SPI的 输出序列中。 双击SPI的原理图符号，可以打开它的属性设置对 话框，如图4-50所示。
DIN DOUT SCK SS TRIG
SPI
图4-50 SPI属性设置对话框
入，每条总线支持16位数据，主要用于接单片机的 动态输出信号。运行后，可以显示A0~A15、 B0~B3的数据输入波形。
(A0) A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 B0[0..7] B1[0..7] A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 B2[0..7] B3[0..7]
2. 虚拟示波器的使用 (1) 示波器的四个接线端A、B、C、D应分别接四路 输入信号，信号的另一端应接地。该虚拟示波器能 同时观看四路信号的波形。 (2) 照图4-35接线。把1kHz、1V的正弦激励信号加 到示波器的A通道。
Sine Source
A
A
B
B
C D
C D
图4-34 虚拟示波器
图4-35 正弦信号与示波器的接法
图4-33 虚拟仪器列表
4.2.1 示波器
1. 放置虚拟示波器 (1) 在Proteus ISIS环境中单击虚拟仪器模式 “Virtual Instrument Mode”按钮图标，出现如图433所示的所有虚拟仪器名称列表。 (2) 用鼠标左键单击列表区的“OSCILLOSCOPE”， 则在预览窗口出现示波器的符号。 (3) 在编辑窗口单击鼠标左键，出现示波器的拖动图 像，拖动鼠标指针到合适位置，再次单击左键，示 波器被放置到原理图编辑区中去。虚拟示波器的原 理符号如图4-34所示。
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石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号
实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日
评分教师签名
实验项目名称实验一
练习1：分别利用for和while循环的移位寄存功能，用两种方法求0＋5＋10＋15…＋45＋50的值（等差数列的和）。
练习2：设计一评分程序，输入不同的分数会得到不同的评论，分数小于60，“不及格”指示灯会亮起来，同时显示字符串“你没有通过考试”；分数在60～69之间，“及格”指示灯会亮起来，同时显示字符串“及格”；分数在70～79之间，“中等”指示灯会亮起来，同时显示字符串“你考试通过了”；分数在80～89之间，“良好”指示灯会亮起来，同时显示字符串“成绩良好”；分数在90～99之间，“优秀”指示灯会亮起来，同时显示字符串“恭喜”；分数为100，“第一名”指示灯会亮起来，同时显示字符串“第一名”；如果输入为0～100以外的数字，会有错误提示，同时显示字符串“错误”。
石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号
实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日
评分教师签名
实验项目名称实验二
练习3：用顺序结构实现数值匹配：输入1～100之间的任意1个整数，然后系统随机产生1～100之间的整数，直到和预先输入的整数一样，然后输出匹配的次数和匹配的时间。
练习4：设计一个VI，用移位寄存器对连续产生的随机数进行100次累加，用累加值除以循环次数100，求这些随机数的平均数。
再用判断平均数是否在0.45～0.55范围内，如果在此范围内则点亮指示灯，并计算程序运行所耗的时间。
提示：可以用‘比较’子模板中的‘判定范围并强制转换’函数判断数的范围。
石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号
实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日
评分教师签名
实验项目名称实验三
练习1：建立一个VI，产生一个包含20个随机数的数组，并输出它的第1，5，12，18个元素所组成的数组。
练习2：创建一个2行10列的二维数组，为数组赋值如下：10，11，12， (19)
19，18，17， (10)
然后将此二维数组改为一个一维数组，成员为10，11，12，…19，19，18，17，10
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实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日
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实验项目名称实验四
练习3：用数组函数创建一个二维数组显示控件，数组元素为：1，2，3， (10)
2，3，4，….10，1
3，4，5，….10，1，2
10，9，8， (1)
9，8，7，….1，10
8，7，6，….1，10，9
然后，用数组函数求出创建的数组大小，并将创建的数组转置。
练习4：构建一个VI，将包含10个随机数的一个数组的元素顺序颠倒过来，再将数组最后5个元素移到数组前端，形成一个新数组。
练习5：创建一个簇控件，成员分别为字符型控件“姓名”，数值型控件“学号”，布尔型控件“注册”，从这个簇控件中提取出簇成员“注册”，显示在前面板上。
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实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日
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实验项目名称实验五
练习1：在一个波形图中显示3条随机数组成的曲线，分别用红、绿、篮颜色表示，其取值范围分别为0～1、1～5和5～10。
练习2：用循环结构产生0~10之间的随机数，每次循环都延时1s在波形图表上显示出来，要求同时显示两条直线2和8，要求线条略粗于随机数曲线，要求Y坐标保持在0~10范围内。
当随机数大于9时LED灯闪烁，小于1时，波形图表不可见。
每次运行时图标从头显示。
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实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日
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实验项目名称实验六
练习1：建一个VI，产生一个2维（4列×5行）的随机数数组，要求随机数为1~10之间的整数，把它写入一个数据表格中去，要求在每列加上一个标题头(第几列）。
练习2：将随机产生的100个幅值介于20~100的温度数据用波形显示出来，以自己的班级学号姓名为文件名，分别存储为文本文件、二进制文件和电子表格文件，然后分别读取并显示其波形。
石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号
实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日
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实验项目名称实验七
练习1：产生一个多频信号，频率分别为100Hz，200Hz，300Hz，400Hz，振幅分别为1，2.0，1.5，2.5，初始相位分别为60°，120°，180°，240°。
练习2：高通滤波器应用：建立一个频率为200Hz，幅值为1的正弦波。
加入白噪声，噪声幅值为100，保留其频率低于20 Hz 的分量与正弦波叠加，再利用高通滤波器将正弦波滤出。
练习3：建立一个用于绘制温度曲线，能进行简单数据分析的虚拟仪器程序。
用50~80范围内的随机数代替温度值，采集1分钟数据。
在数据采集期间，程序在波形图表上实时显示测量温度值，实时统计大于70°的温度点的出现次数。
在数据采集完后，VI程序将绘出温度波形图，并且显示出测量温度的最小值、最大值和平均值，同时VI将显示出温度的拟合曲线。
石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号
实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日
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实验项目名称实验八
练习1：分别用DAC助手和DAC函数实现模拟输入通道0单端接地模式下，单点、软件连续、硬件采集一段数据、连续采集模拟通道0接入的模拟信号的功能。
练习2：分别用DAC助手和DAC函数实现模拟输出通道0单端接地模式下，单点、软件连续输出信号的功能。
练习3：分别用DAC助手和DAC函数实现数字端口P0的端口和线输入输出功能。
练习4：编程实现计数器的事件功能。
虚拟仪器技术
大作业
班级试1304班
姓名钱玉喜
学号 20132591 成绩
一、题目要求
利用簇模拟汽车控制，如右图所示，控制面板可以对显示面板中的参量进行控制。
油门控制转速，转速＝油门*100，档位控制时速,时速＝档位*40，油量随VI 运行时间减少，初始油量设为200升，当油量低于20升时，油量指示器闪烁报警。
二、心得体会
通过对Labview软件在、数据采集和数据显示方面的应用可见, Labview是一款非常好的图形编程软件和虚拟实验平台软件,能够快速实现可视化数据采集系统的创建,相信随着学习的深入,会对今后的研究工作带来更大的帮助。
其次通过对这门课程的学习运用给自己一个实践的机会也给自己今后的学习个工作奠定一
个基础。