labVIEW实验报告–北京航空航天大学.doc

虚拟仪器设计与仿真实验报告 院（系）名称 自动化科学与电气工程学院 专业名称 控制科学与工程 任课教师 李秀芝 学 生 学 号 xxxxxxxxx 学生姓名 romee小小 2013年11月5日 实验一 虚拟信号发生器设计（基础实验） 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。 实验设备 Windows 7系统的PC机 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。 实验要求 实现功能： 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的类型。 实现指标： 任意波形可以实现公式输入； 频率、幅度、相位、偏移量可调可控； 方波占空比可控； 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； 实验方法及实验步骤 打开labVIEW程序，新建一个VI程序。 按照方案设计的内容建立前面板图，分别写好各自的标签，分别调用显示和输入控件，设计波形显示界面，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 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，任意信号发生器和噪声发生器的基本参数，采样频率、幅值、移量、相位等参数，并配置可调旋钮。 利用波形选择按钮组成的一维布尔数列，转换出8,4,2,1,0五种不同的状态，用于在条件结构中选择不同的波形发生，同时利用“噪声”按钮选择是否叠加噪声，之后将波形发生器与波形显示器相连接，用于输出波形。同时对输出波形进行FFT变换到频域下，连接波形显示器以观察幅度—频率响应和相位—频率响应。 软硬件设计（框图） 整体电路框图设计图 信号发生器电路图 实验结果及分析 虚拟信号发生器面板 正弦信号 方波信号 三角波信号 锯齿波信号 任意波形信号（sin(w*t)*sin(2*pi(1)*t)） 正弦波+噪声+任意波形信号（sin(w*t)*sin(2*pi(1)*t)）信号 方波+噪声+任意波形信号（sin(w*t)+cos（2*w*t））信号 锯齿波+噪声+任意波形信号（sin(w*t)+cos（2*w*t））信号 锯齿波+噪声+任意波形信号（sin(w*t)*sin(2*pi(1)*t)）信号 从实验结果中可以看出，虚拟波形发生器可以实现正弦波、方波、三角波、锯齿波信号的产生，同时还可以产生符合某种函数关系的任意波形信号，对每信号都可以自由选择是否叠加噪声；每一种波形信号之间都可以进行自由切换，同时可以控制调节其幅值，频率，相位，偏移量，方波还可以调节控制占空比；波形和数码可以实时同步显示，还可以观察各种波形信号的幅度-频率响应和相位-频率响应。 实验心得体会 通过这次实验，初步学习和掌握了labVIEW的使用方法，它有区别与其他编程语言，使用图形化的语言来进行逻辑控制，其中信号流向如同c语言中语句被依次执行一样，而许多控件节点如同子函数一样，可以按照其定义的端点来连接，就和按函数形式调用函数一个道理，其中的循环结构更加的形象易懂，容易上手。 另一方面，通过这次试验，学习到了labVIEW的基本编程思路，可以同过任务所需要的结果来创建控件外观（前面板），再深入到它的内部（后面板）去设计算法和程序。由于labVIEW的数据类型是考颜色来区分的，一开始用得不是太顺手，同时各种不同的控件和节点所能连接的数据类型也各不相同，很多控件节点只允许某种特定的数据类型传输，需要慢慢学习掌握和理解消化。 本实验基本完成了所提出的指标，但是没有做到粗调和细调，有待今后深入学习lzbVIEW软件及其编程思想，来完成这一空缺。 实验二 基于labview的贪吃蛇游戏（自主实验） 实验背景 小时候经常玩的一款小游戏叫“贪吃蛇”，就是有一条小蛇，不停地在屏幕上游走，吃各个方向上出现的小圆点，越吃越长。只要蛇头碰到屏幕四壁或者碰到自己的身子，游戏就立刻结束。本程序基于传统贪吃蛇游戏的特点利用LabVIEW制作一款贪吃蛇游戏。本程序的主要实现如下功能：小蛇不停游走，键盘方向键可控制小蛇移动方向，小蛇碰到四壁或者碰到自己时游戏结束。 二、实验目的 根据实验目的，学习虚拟仪器前面板整体布局设计，设计出一个贪吃蛇的游戏；建立全局变量，学习使用“簇”这一labV