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虚拟仪器课程设计说明书

题目：虚拟示波器

一.基于LABVIEW的双通道示波器设计

摘要：

虚拟仪器是现代计算机软硬件技术飞速发展的产物，他正逐步取代传统的电

子仪器，是现代电工电子仪器的发展方向。虚拟仪器主要由数据采集、数据分析处

理。数据输出与显示三部分模块组成。

本次实验设计使用了LABVIEW的各种课程知识（如分支、循环等常用编程逻

辑结构；族、簇数组等常用数据结构；波形生成控件。逻辑控件、数值控件等多个

控件和自创建的多个子功能）利用LABVIEW成功模拟了简单数字双通示波器的各种

功能。设计的虚拟示波器涉及的主要功能包括：双通道信号输入、触发控制、通道

控制、时基控制、波形显示、参数自测量等。本示波器的数据采集的功能与普通示

波器一样：波形显示模式：通道A或B、A+B及A-B等。经测试，本示波器可实现

数据采集，并可对采集信号进行运算。

二．设计目标:

通过实验，初步了解虚拟仪器的概念，基本掌握labview8.5的操作方法，掌

握各种控件和编程函数的用法。以labview8.5为操作环境，创建示波器vi，能够

对不同频率的输入信号进行清晰的输出波形显示（单通道波形输出显示或双通道波

形输出显示）能够选择触发器极性，能进行水平和垂直分度的调节，并能够随时控

制波形显示的停止与开启。

三.设计要求:

（1）连续、定时采集一个电压信号可显示电压的峰值、平均值

（2）可显示电压的峰值、平均值

（3）具有数据存储、回放功能、

4主要功能

（1）运行、停止

（2）可显示两路以上图形x,y轴调整。

（3）显示模式:单通道，多通道，运算模式

（4）测量:频率，周期，幅值，上升时间，占空比等参数。

高级功能:FFT，储存，网络等。

四.设计思路:

在while循环内创建一个选择窗口，用开关来选择真假，只有当真时才让示

波器启动，在选择框内创建一个示波器看的输入通道，使用差分方式并设置采样率

等等，将通道接入while循环，在循环内进行波形的统计显示，并能够对波形进行

存储和回放。

图1

五．设计实现过程

启动LabVIEW8.5,进入程序运行界面，进入程序框图

1.前界面的创建和设计

在本章创建双通道的设计过程中，首先对该LabVIEW的VI前界面进行整体创

建和设计。前界面的主要创建设计为：创建波形图显示控件，用于示波器的波形图

显示；创建简单示波器的LOGO图标部分；创建触发器面板，在该触发器面板山，

完成基本触发选项的布局，包括触发源、触发极性和触发电位；创建通道选择面

板，可以对示波器可以显示的通道波形进行选择；创建定位面板，可以对示波器的

水平分度和幅值分度进行调节；创建程序控制面板，对示波器控件的程序功能进行

控制和调节根据设计思路，设计成的前面板如图所示。

2．布置双通道示波器界面的其他面板

如前文所述，本章创建双通道波形图VI控件，首先创建该波形图控件的外观

界面。根据外观界面的整体布局，需要在前面板界面上，布置多个面板，用于对不

同调节功能、说明功能和控件功能的调节、显示和完成控件目的。

需要布置的主要包括以下一些面板：LOGO面板（用于显示简单双通道示波器

的LOGO属性）、触发器面板（用于布置触发源、触发极性和出发电平大小的调节

等功能控件的布置）、程序控制面板（控制简单双通道示波器的信息显示和程序终

止命令的执行任务）、通道选择面板（选择示波器不同通道的信号，如单通道还是

双通道信号显示）和定位面板（水平分度的调节及数值分度的调节和显示）。

3.双通道示波器VI的程序框图

如图所示为本章创建的双通道示波器的程序框图。该双通道示波器的主要功

能通过以下几个主要功能块的编程来实现。在程序框图上，已对主要的功能快进行

标记。下面，将对这几个主要功能块要实现的功能和作用分别进行介绍。

（1）触发器功能块

触发器功能块是双通道示波器的一个主要功能。触发器主要设定滤波器的触

发源、触发极性和触发电位，也是一般示波器的主要功能之一。