虚拟仪器课程设计报告
虚拟仪器课程设计报告_2
基于labview的上位机与下位机之间的通信一、虚拟仪器简介虚拟仪器的构成必须包含三大要素：计算机、应用软件和仪器硬件。
虚拟仪器实质上是一种计算机仪器系统，它是由计算机、功能硬件模块和应用软件等部分组成。
图1.虚拟仪器系统的基本组成1.虚拟仪器硬件平台的构成主要有两部分（1）计算机。
它一般是一台计算机或者工作站，是硬件平台的核心。
（2） I/O接口设备。
I/O接口设备主要完成被测输入信号的采集、放大、模/数转换。
不同的总线形式都有其相应的I/O接口硬件设备，如利用PC总线的数据采集卡/板（简称数采卡/板，DAQ）、GPIB总线仪器、VXI总线仪器模块、串口总线仪器等。
虚拟仪器的构成方式主要有5种类型，无论哪种VI系统，都通过应用软件将仪器硬件与计算机相结合，其中，PC-DAQ测量系统是构成VI的最基本的方式。
2.虚拟仪器的软件系统目前的虚拟仪器软件开发工具有如下两类。
（1）文本式编程语言：如Virstual C++、Virstual Basic、Labwindows/CVI等。
（2）图形化编程语言：如LabVIEW、HPVEE等。
虚拟仪器软件由两部分构成，即应用程序和I/O接口仪器驱动程序。
虚拟仪器的应用程序包含两方面功能的程序：实现虚拟面板功能的软件程序和定义测试功能的流程图软件程序。
I/O接口仪器驱动程序完成特定外部硬件设备的扩展、驱动与通信。
目前，最常用的虚拟仪器软件主要是美国NI公司开发的图形化编程语言LabVIEW。
LabVIEW是一种基于G语言（图形化编程语言）的虚拟仪器软件开发工具，它采用图标代替编程语言来创建应用程序，使用数据流编程方法来描述程序的执行。
LabVIEW环境下开发的程序称为虚拟仪器，由三个部分组成，即前面板、框图和图标/连接器。
现将虚拟仪器与传统仪器相比较特点如下表：表1.虚拟仪器与传统仪器优缺点对比对比可知，虚拟仪器之所以具有传统仪器不可能具备的特点，根本原因就在于虚拟仪器的核心是软件，软件决定了一台虚拟仪器的主要功能。
虚拟仪器设计课程报告_章喆
《虚拟仪器设计与仿真》实验总结报告姓名：章喆学号：SY1315325学院：宇航学院指导教师：李秀芝实验室名称：北航自动化学院仿真中心实验日期：2013年11月（一）基础实验：虚拟信号发生器设计1.1实验目的本实验属于虚拟仪器仿真基础实验。
通过查阅相关的资料、学习Labview软件，掌握编程过程、思路和方法。
独立设计一个虚拟信号发生器的前面板和软件编程，进行程序的调试，研究实验现象，解决实验过程中的问题，根据信号发生器的工作原理，实现基本功能。
1.2实验设备装有LabVIEW软件的计算机。
1.3实验原理说明利用LabVIEW的运算控件、基本波形发生器、任意波形发生器和波形图控件，设计虚拟信号发生器。
并能够实现实际信号发生器的主要功能。
要求：运行时使用界面简单、易于操作。
1.4实验要求1）实现功能：要有正弦波、方波、三角波、锯齿波、噪声以及任意波形的发生，并能任意切换产生信号类型。
2）实现指标：(1)任意波型可实现公式输入；(2)频率、幅度、相位、偏移量可调可控；(3)方波占空比可控；(4)噪声任意可加、波形与数码同时显示，同时显示输出频谱特性；(5)所有调制都可微调与粗调。
1.5实验步骤1）打开LabVIEW程序，新建一个VI程序。
2）先按照方案设计的内容建立前面板图，分别写好它们的标签，再分别调用显示和输入组件，设计波形图显示界面、停止控件、可调旋钮和输入控件的位置，使界面简单，利于操作，添加必要说明美化操作界面。
3）设计后面板，编写信号发生器的程序。
首先设计整体的while循环，然后设置基本信号发生器、任意信号函数发生器和噪声发生器的基本参数，采样频率、幅值、偏移量、相位等参量，并配置可调旋钮。
4）将两个信号发生器和波形显示器连接，任意波形发生器和噪声信号连接。
5）调试程序。
通过调试，检查信号发生器的功能是否实现，各项指标是否满足设计要求。
如满足要求，则进行面板修饰，如不满足要求，则进行修改，直至满足要求为止。
虚拟仪器课程设计实验报告
《微机化仪器综合设计与实践》实验指导书李扬周琦广东工业大学机电工程学院2015 6月印刷精选文库目录精选文库实验六基于PID算法的可控硅水温自动调节系统设计一、实验目的和要求1.掌握虚拟仪器高级语言Lab VIEW 或Lab Windows/CVI 的流程图和软仪器面板的编程设计方法，熟悉数据处理模块、信号分析模块、仪器控制模块等各种软件模块的应用。
2．掌握数据采集硬件的低层驱动程序（C 语言/汇编语言）设计、调试及嵌入Lab VIEW 的技术。
3.学习基于PID的比例积分微分程序编写方法。
4.了解可控硅的的温度控制特点和原理。
5.熟悉CB-68LP接线端子板各接口，利用CB-68LP端子板和PCI-6023E数据采集卡进行模拟量和数字量的转换及相关数据采集。
二、实验主要仪器设备和材料（1）装有lab windows/CVI 软件PC 一台（2）PC-DAQ/PCI 卡（3）CB-68LP端子板（4）变送器（型号 SBWZ-2460）（5）可控硅（6）热电偶三、实验内容和要求1、实验内容1）、对水温进行数据采样：先把水温加热至某个温度值（100℃左右，利用万能表测试相应引脚的输出电压，温度每下降1 摄氏度，就马上记录输出电压值。
2）、对采样数据进行处理：通过观察可知，电压与温度不成线性关系，是一条曲线，因此，本设计采用分段直线拟合。
得出电压与温度的对应关系。
3）、用户界面设计：用Lab windows/CVI 软件进行用户界面开发，并进行编程。
具体程序见后面。
4）、进行调试：把PC 和其他设备连接好，测试程序，设置PID 参数，观察控制效果，确立PID 参数。
5）、重新对数据采样：开始采样时，因为温度和电压值都不断发生变化，而温度计显示变化相对于电压变化有一定的滞后，造成微机上温度显示数值比温度计发生一定量的偏移，造成较大误差。
因此，此次采样利用刚开发的程序控制炉温恒定，观察电压变化范围，记录多个电压值，求其平均值。
虚拟仪器课程设计实验报告
北京邮电大学课程设计报告一．课程设计内容及目的：1．掌握虚拟仪器的概念和系统组成，虚拟仪器系统的基本设计思想；2．认识虚拟仪器的软件开发工具LabVIEW及图形化编程语言；3．掌握虚拟仪器软件的设计方法，能够运用LabVIEW进行数据操作、结构控制、文件读写、信号处理、数学分析、波形分析等；4．独立完成第一阶段的20个虚拟仪器设计；5．小组成员共同完成第二阶段虚拟仪器设计；6．完成虚拟仪器课程设计实验报告。
二．小组成员及分工：组长：王迪（2009211407班，学号09211870）,主要负责第二阶段任务的主要设计工作，包括功能设计，程序编写等。
组员：蒲瑞（2009211406班，学号09211847），主要负责第二阶段虚拟仪器设计的界面设计和优化。
周莹（2009211406班，学号09211860），主要负责第二阶段虚拟仪器设计的市场调研。
三．第一阶段设计任务：1.设计任务概述：通过20个简单的小设计，来熟悉LabVIEW的基本操作，了解图形化的编程语言与之前传统编程语言的区别，适应这种全新的编程方式，为第二阶段的设计任务打下基础。
2.第一阶段设计成果：经过四天时间学习和设计，圆满完成了第一阶段的设计任务，每一个小设计均独立完成，具有个人特色，大部分设计在题目要求的基础上增加了额外功能。
由于篇幅有限，20个设计不再一一赘述，在此详细展示3个第一阶段的虚拟仪器设计。
1）第七题：用for循环产生一个长度为5的随机数设计思路：可通过用一个循环五次的for循环，在每一次循环体中产生需要的5位随机数的一位。
具体实现方法为：在循环体中产生一个0到10的随机整数（通过随机数控件乘以10再取整得到），乘以一个每次循环自乘10的变量（利用反馈节点可实现自乘），再将得到的结果在每一次循环中进行自加（利用反馈节点实现自加），即可得到需要的五位随机数。
需要注意的是最高位随机数需要进行判断，使其值不为0或10，以保证随机数的长度。
虚拟仪器课程设计报告
虚拟仪器课程设计报告这是一个多义词词条。
它能够指"为把握某一课程内容所进行的设计"，见概念中的课程设计。
虚拟仪器课程设计报告，咱们来看看。
篇一：虚拟仪器课程设计报告实验三十六：1. 温度报警程序，当温度值大于37那么报警，小于-5那么退出运行状态。
前面板：程序框图：程序功能及用途：本程序功能为温度报警，温度值超过37就报警，小于-5就退出运行状态。
程序演示：当温度值大于37°时，红灯亮表示报警。
当温度值小于-5°时，程序退出运行状态。
程序思路和步骤：此题要求温度值超过必然值时就报警，那个地址用指示灯来显示，当温度值低于必然值时就退出运行状态。
由程序框图咱们能够明白：第一由一个随机数函数产生一个0-1之间的双精度浮点数，拿那个数与常量-15相乘能够取得一个范围为0到-15的数；另一方面通过另一个随机数函数产生一个0-1之间的双精度浮点数，拿那个数与常量100相乘能够取得一个范围为0到100的数；最后将这两个数通过“和”函数进行求和得出的结果作为温度计的输入值，并用输出数值控件显示现在的温度值；同时进而将那个值通过“大于”函数或是“小于”函数进行比较，当输出的温度值大于常量37，现在对应的报警指示灯就会由绿灯变成红灯，说明温度值超过预定设置的温度值，达到报警的目的；而当温度值小于常量-5时，小于函数输出为真，最后通过和停止按钮进行或操作，达到退出运行状态的作用。
在本设计中加入时刻延迟函数主若是将程序运行延迟一下时刻，不加延时的话程序运行过快，数据转变过快，无益于观看，本次设计设置延迟时刻为，观看的成效恰好。
至此，该题的所有功能均已实现。
2.成立一个实现计算器功能的 VI。
前面板有数字操纵件用来输入两个数值，有数值显示件用来显示运算结果。
运算方式有加、减、乘、除，可用一个滑动条实现运算方式的设定。
前面板：程序框图：程序演示：当0 当当 5 当10 篇二：虚拟仪器课程设计报告课题：计算器设计学院：工学院专业：自动化班级：自动化101 学号：1xxx5姓名：宋浩财陈宇豪时刻：201x年6月5日杨波摘要：LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，可是LabVIEW 与其他运算机语言的显著区别是：其他运算机语言都是采纳基于文本的语言产生代码，而LabVIEW利用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。
虚拟仪器课程设计报告
目录1．课程设计题目的确定2．课程设计的目的和设计的任务3．课程设计的要求及技术指标4．总方案的确定并画出原理框图。
5．各基本单元原理及设计 (结合设计图写)。
6．总原理图，工作原理、工作特性（结合框图及前面版讲解）。
7．电路安装、调试步骤方法，调试中遇到的问题及分析解决方法。
8．实验结果分析，改进意见及收获。
9．体会。
一、课程设计题目的确定虚拟热水器水位水温控制系统设计二、课程设计的目的和设计的任务课程设计的目的：1）掌握LabVIEW软件编程方法2）掌握LabVIEW硬件的应用3）培养综合应用所学知识来指导实践的能力设计的任务：虚拟热水器水位水温控制系统设计温度控制系统是自动化系统中最常见的一类。
虚拟仪器是一种全新结构概念的仪器,其设计应用已经成为测试与仪器技术发展的一个重要方向。
本课题将结合一个虚拟热水器水位水温控制系统的设计开发过程，掌握使用基于图形化编程语言LabVIEW进行虚拟仪器编程的方法与实现技术，具有一定的实用价值。
三、课程设计的要求课程设计的要求：该设计要求用仿真的形式，模拟实际的水位水温变化。
具体做到如下几点：（1）前面板画面要形象逼真，要求有水箱、进水管道、出水管道、加热炉等；（2）水位有最高和最低限制及报警设置；（3）温度有最高和最低限制及报警设置；（4）实时显示水箱内的水位和温度，并用波形显示其变化情况；（5）仿照真实情况自由添加一些功能。
四、总方案的确定并画出原理框图。
原理框图：五、各基本单元原理及设计 (结合设计图写)。
第一个框图原理：实现进水箱进水功能，设定一个最大值，当进水箱水位达到最大值时停止进水。
第二个框图原理：实现电阻丝加热功能，设定一个最高温度值，当进水箱水温达到最大值时停止对进水箱中的水加热。
第三个框图原理：实现对储水箱的储水功能，同时进水箱的水位随储水箱水位的上升而下降。
六、总原理图，工作原理、工作特性（结合框图及前面版讲解）。
工作原理本系统工作原理为：由前面板的双位控制参数设定设定温度的上限和下限，在实际运行中，当温度小于设定的温度下限时，加热丝开始工作，直到温度大于设定的温度上限时，加热棒停止工作，当温度降到温度下限的时候，加热棒再次开始工作。
虚拟仪器课程设计实验报告
一、程序名称：信号分析平台二、设计目的：通过注册，登录信号分析平台，对信号进行边界测试、滤波处理、加窗处理以及利用直方图统计各个幅值的百分比。
本系统对信号进行了一系列分析与处理，包括各种窗函数的比较、脉冲序列、信号采样、频谱测量、瞬态测量、FIR滤波器和IIR 滤波器，借助LabView强大的信号分析和处理能力和虚拟仪器功能，对信号方便而快速的进行了处理，简化了操作过程，直观展现了信号分析的结果，减少了传统仪器复杂操作，可以作为学生学习的虚拟实验平台。
三、程序设计特点：1、已经注册的用户正确填上用户名和密码直接登录，而未注册的用户需经过注册才能使用此系统。
2、通过对电子表格的写入和读取，实现用户的注册和登录过程。
3、此系统操作过程简单清晰，从此系统不仅可以直观的得到信号的分析结果而且还可以通过“帮助”按钮获得理论知识，对于学生学习十分有助。
4、此程序可扩展性强，可以对信号进行更多的分析。
四、程序前面板：1、登录界面：填入正确的用户名和密码，用户就可以进入此系统；否则需要首先注册然后再登录进入。
2、登录成功后就进入了图二所示的平台主界面，通过点击每个操作图形按钮，就可以对信号进行图示所示的分析。
各个信号分析界面如图三（1~7）所示。
图一 登录界面图二 平台主界面图三（1） 窗函数比较图三（2） 脉冲序列3、在各个信号分析面板上通过点击“帮助”按钮，可以调出详细帮图三（3）频谱测量图三（4） 信号采样图三（5） FIR 滤波器图三（6） IIR 滤波器助子函数对话框，如图四所示，用户可以通过点击按钮改变字号和是否加粗。
图三（7）瞬态测量五、部分程序框图：图五登录程序面板图六注册程序面板图七（1）窗函数比较框图图七（2）脉冲序列框图图七（3）频谱测量框图图七(4) 信号采样框图图七（5）FIR滤波器框图图七（6）IIR滤波器程序面板图七（7）频谱测量框图六、设计总结：这次课程设计中设计的信号分析平台，在继续虚拟仪器课堂作业的基础上进行了改进，利用LabVIEW 对信号进行了更多更全面的分析和处理，并用生动的图像表现出来，使我们在掌握虚拟仪器开发技术的同时，加深了对信号分析的理解，培养了创新的意识，锻炼了实际动手的能力。
虚拟仪器技术》课程设计
虚拟仪器技术》课程设计一、教学目标本课程的学习目标主要包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握虚拟仪器技术的基本概念、原理和应用；技能目标要求学生能够运用虚拟仪器技术进行实验设计和数据分析；情感态度价值观目标要求学生培养创新意识、团队合作精神和对科学技术的热爱。
通过本课程的学习，学生将能够：1.描述虚拟仪器技术的基本概念和原理。
2.解释虚拟仪器技术在实际应用中的优势和局限。
3.运用虚拟仪器技术进行实验设计和数据分析。
4.展示创新意识、团队合作精神和对科学技术的热爱。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括虚拟仪器技术的基本概念、原理和应用。
教学大纲将按照以下顺序进行安排和进度：1.虚拟仪器技术的基本概念：介绍虚拟仪器技术的定义、特点和分类。
2.虚拟仪器技术的原理：讲解虚拟仪器技术的工作原理和相关技术。
3.虚拟仪器技术的应用：介绍虚拟仪器技术在各个领域的应用案例。
教材将为学生提供理论知识的学习，同时配合实验设备进行实践操作，以加深学生对虚拟仪器技术的理解和掌握。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法相结合的方式。
包括：1.讲授法：教师讲解虚拟仪器技术的基本概念、原理和应用。
2.讨论法：学生分组讨论虚拟仪器技术的实际应用案例，分享心得体会。
3.案例分析法：分析具体案例，让学生了解虚拟仪器技术在不同领域的应用。
4.实验法：学生亲自动手进行实验操作，培养实际操作能力和数据分析能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：提供理论知识的学习，为学生打下扎实的理论基础。
2.参考书：为学生提供更多的学习资料和扩展知识。
3.多媒体资料：通过视频、动画等形式，生动展示虚拟仪器技术的工作原理和应用案例。
4.实验设备：为学生提供实际操作的机会，培养实际操作能力和数据分析能力。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
虚拟仪器课程设计报告课题：计算器设计
学院：电气信息学院
专业：测控技术与仪器
班级：3班
学号：0904010326
姓名：郑远
时间：2011年12月28日
摘要：
LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。
利用labview设计一些小项目不仅可以更好的学习虚拟仪器知识，还能方便生活！应用所学知识，实现计算器实现步骤的设计框架，设计计算器！关键字：labview 计算器实现步骤
目录
（1）设计目的
（2）设计思想
（3）实现过程
（4）总结
（5）参考文献
（1）设计目的
利用所学虚拟仪器知识，应用labview软件设计一个能实现加减乘除以及开方、取倒、取反功能的计算器。
提高使用labview设计项目的能力！
（2）设计思路
创建3个字符串显示控件num1，num2，num3
1、第一个输入数据存储在num1中。
2、第二个输入数据存入num2中。
3、将其赋给num3，并使num2为空，以便输入的数据存入num2。
4、所有的运算是在num1和num3间进行。
5、运算结果都赋给result，同时赋给num1，用于下一次的运算。
创建4个布尔开关按钮change，change1，change2，change3
1、Change的真假用来判断是第一个数据还是第二个数据
2、change1的功能是在输入=，运算完后，不需要初始化即可进行下一次运算
3、change2用来去掉数据小数末尾的0
4、change3用来保证backspace键仅对输入的数据有效，对运算结果无效
创建2个数值显示控件type1，type2，并分别在其后面板的属性——数据类型——表示法中选择U8
1、type1用来存储运算符号
2、type2用来保证连续“+、-、*、/”的正确性
3、所有的运算结果都赋给result
4、result经过去零处理后得到result1，将数据显示在前面板上。
（3）、实现过程
1、面板按键的设计及感应
首先，在前面板上建立一个簇
然后在簇中再建立布尔量，复制20个以满足键的需求（0--9十个数字键，一个小数点键，一个等号键，四则运算键，一个开方键，一个倒数键，一个反号键，一个清零键及一个退出键并注意按键的顺序）。
将按键给值并作适当的美化处理
在后面板中通过将簇中元素按产生的顺序组成一个一维数组，这样就实现了每个键与数字(0--20)之间的对应。
每次按下一
个键时，通过查找出对应的键并把结果(对应的数字)连接到一个case结构，然后执行对应case结构中的程序，至此就完成了对一个键的感应过程。
2、数字的键入（0~8键入1~9数字）
由于第一个输入和第二个输入所存放的地方不同（第一个存于num1，第二个存于num2→mun3再清空num2），所以又必要对此分开处理。
创建2分支（真、假）的case结构用change控制分
支的选择：在处创建局部变量并转换为读入。
由于数字的键入是数据输入，change3用来保证backspace键仅对输入
的数据有效，故应设置
分支结构的设计
由于初始化中布尔量改变设置都为“F”，则若change为假，表示数字为第一个输入，将得到的数据送给result1经处理后由result显示，同时送入num1用于即将的运算。
考虑的计算的连续性，即：当前一次计算结束后，不需要再次清零即可进行下一次的运算，还需用到change1。
由于上一次运算结束后，所得到的结果可能会出现多零现象，所以又必要设置change2状态。
具体的设计如图：
Change为假时：
Change为真时，表示数据的第二次输入，具体设计如下：
至此，数字1~9的键入完成。
3、“0”的输入
由于存在多零的问题，多零开头时，删除多于零所以“0”的输入应区别于1~9的输入。
输入“0”，涉及到多零和数据输入，应设置和状态。
当change为真时，表示是第二次输入数据，与1~9的输入类似，另外考虑到多零的处理。
具体设计如下：
当change为假时，表示数据的第一次输入，与第二次输入的第一帧类似，具体设计如下：
4、小数点的键入,,小数点的键入也相当于数据的录入，需要设置
change3的状态
另外需考虑到：一个数中不允许存在2个或者2个以上的小数点。
同上，根据change个改变判断当前输入的小数点是第一输入还是第二输入。
Change为假
Change为真：
5、等号的键入
当num1和num3都键入值，且有确定的运算关系后，按下等号键，
显示出结果。
由于结果可能存在多零显现，所以需设置
状态。
由于开方、取反、取倒操作不涉及到等于键，故只需设计+、-、* 、/四个键。
具体设计如下：
6、四则运算的连续实现
具体的实现过程和上一步类似，但是应加入，保证计算的连续性
7、C键清零作用
C键的作用是：当按下此键后，程序初始化
8、CE退出键
CE键的作用是，当按下此键后，程序结束循环，并将0显示在前面板上。
9、开方键
10、倒数键
11、反号键
12、backspace键backspace键仅对输入数据有效
13、对result的处理
上述所有结果都赋值给result，result经0值处理后，由result1输出并在前面板上显示。
利用while循环，检测result最后一位是否为0，若为0，则减去末位后赋值给本身；若不为0，则退出循环显示数据，从而实现去0的功能。
用change2控制条件分支的选择，当change2为假时，直接将result 值给result1并结束result处理循环。
当change2真时，进行数据处理。
至此，计算器的基本功能已实现，后面板程序框图结构如下图所示。
将字符串显示控件、布尔开关按钮、数值显示控件隐藏，即可得到最后的计算！
（4）、总结
此计算器可以实现基本的加减乘除以及开方、取倒、取反功能，可以进行数据的连续运算以及简单的报错、纠错功能，在此计算器模版上，可以继续添加条件分支，实现更多功能的运算，但是不支持第二个数位为开方、取反、取倒的功能。
（5）：参考文献：虚拟仪器设计基础教程（清华大学出版主编黄松岭）
THANKS !!!
致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习课件等等
打造全网一站式需求
欢迎您的下载，资料仅供参考。