基于LabVIEW的积分器设计.doc

摘要 Labview是一种图形化的编程语言和开发环境，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接收，被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件。Labview是一个功能强大且灵活的软件，利用他可以方便的建立自己的虚拟仪器。以Labview为代表的图形化编程语言，又称为“G”语言。使用这种语编程时，基本上不需要编写程序代码，而是“绘制”程序流程图。Labview尽可能利用工程技术人员所熟悉的术语、图标和概念，因而它是一种面向最终用户的开发工具，可以增强工程人员构建自己的科学和工程系统的能力，可为实现仪器编程和数据采集系统提供便捷途径。 虚拟仪器在教育、科研等领域中具有广阔的应用前景，是实验教学一个新的发展方向。微积分器是模拟电路实验中常用的器件，本文采用虚拟仪器开发语言Labview开发一个积分器，实现对各种波形进行微分和积分的功能。 关键词：虚拟仪器、Labview、积分器 目录 第1章 Labview 和微分积分器简介 1 1.1Labview简介 1 1.2微积分器 2 第2章 基于Labview的积分器的设计 3 2.1仪器功能 3 2.2积分器的设计 3 2.2.1前面板设计 3 2.2.2 程序框图设计 4 2.2.3部分函数功能简介 5 第3章 运行结果 7 总结 10 参考文献 11 第1章 Labview 和微分积分器简介 1.1Labview简介 前面在前言中已经介绍了一些Labview的相关知识相信读者对其有初步的认识，这里再做简单的介绍让理解更加深刻。Labview全称是Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench(实验室虚拟仪器集成环境) 是NI公司创立的功能强大的虚拟仪器开发平台． 它是一种基于图形开发、调试和运行程序的集成化环境，是目前国际上唯一的编译型的图形化编程语言．它集成了与硬件GPIB，VXI，PXI，RS。232，RS．485和内插式数据采集板的通信功能，并且有可以运用的内建库，符合如TCP／IP网络协议或ActiveX等的软件标准．在以PC机为基础的测量和工控软件中，Labview开发环境具有一系列优点．从其流程图式的编程、不需预先编译就存在的语法检查、调试过程使用的数据探针．到其丰富的函数功能、数值分析、信号处理和设备驱动等功能都令人称道。 所有的Labview应用程序，即虚拟仪器(VI)，包括前面板(front pane1)、程序框图(block diagram)以及图标／连结器(icon／connector)三部分．前面板是图形用户界面．也就是VI的虚拟仪器面板，这一界面上有用户输入和显示输出两类对象，具体表现为：开关、旋钮、图形以及其他控件SSJ(contro1)和显示对象(indicator)．流程图提供VI的图形化源程序．在流程图中对VI进行编程，以控制和操纵定义在前面板上的输入和输出功能．流程图包括前面板上控件的连线端予，还包括一些前面板上没有但编程必须有的，如函数、结构和连线等．图标／连接器是子VI被其它VI调用的接口．图标是子VI在其他程序框图中被调用的节点表现形式；而连接器则表示节点数据的输入／输出口．就像函数的参数．用户必须指定连接器端口与前面板的控制和显示一一对应．连接器 一般情况下隐含不显示，除非用户选择打开观察它． 1.2微积分器 微分积分器是模拟电路实验中常用的器件，经常用来对正弦波、方波、三角波等波形进行转换．本仪器主要实现对波形进行积分微分处理，其流程图如1所示．在信号积分微分器界面中，用户可以通过调节前面板上的按钮来设定或改变信号的类型、频率、相位、幅度和偏移量，同时也可以对延时时间进行设置，然后在波形显示控件中会分别显示信号积分与微分后产生的波形。在信号显示过程中可以通过控件重置按钮来选择更换信号的类型． 由图l可知，本模块可以对常见的信号(正弦波、方波、三角波和锯齿波)进行积分与微分，两种结果可同时在前面板上显示，这有利于分析信号进行积分与微分后的结果，更容易证明积分与微分互为逆运算．随时可更换信号的类型．这也有利于对不同信号积分与微分的结果进行比较． 由于本次设计需求只考虑使用Labview设计一个虚拟积分器，具体操作在下面的章节会详细叙述。 第2章 基于Labview的积分器的设计 2.1仪器功能 显示正弦波或方波在积分前或积分后的波形。由软件生成各种典型输入信号f可选择信号类型，如正弦波、方波、三角波或锯齿波，除此之外还可设置延迟时间、正弦波幅值、频率、相位、偏移量)，并在仪器面板上同时显示积分前后的波形．本仪器可用于自动控制调节器实验用机． 2.2积分器的设计 2.2.1前面板设计 1.打开Labview8.5中文版，新建一个VI。 2.新式——图形——波形图，放置