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基于虚拟仪器技术的光强测量与控制


信息与电气工程学院

课程设计说明书
(2015/2016 学年第一学期)
课程名称: 题 目: 测控系统工程设计 基于虚拟仪器技术的光强测量与控制

专业班级: 学生姓名: 学 号:

指导老师: 设计周数: 一周

设计成绩:

2016 年 1 月 8 日



目录 1、课程设计的目的 ............................................................................................. 2 2、课程设计的原始数据和主要任务 ...................................................................... 2 3、课程设计的技术要求 ...................................................................................... 2 4、实验原理图 ................................................................................................... 2 5、实验步骤 ....................................................................................................... 3 6、程序流程图 ................................................................................................... 3 7. Labview 面板图 .............................................................................................. 4 7. 1 前面板 ................................................................................................. 4 7.2 框图程序图 ............................................................................................ 4 8、课程设计总结 ................................................................................................ 5 9、参考文献 ....................................................................................................... 5

1

1、课程设计的目的
虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件, 结合高效灵活的软件来完成各种测试、 测 量和自动化的应用。 灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面, 模块化的硬件能 方便地提供全方位的系统集成, 标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。 这也正 是 NI 近 30 年来始终引领测试测 S 行业发展趋势的原因所在。 只有同时拥有高效的软件、模 块化 I/O 硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分,才能充分发挥虚拟仪器技术性能 高、扩展性强、开发时间少,以及出色的集成这四大优势。

2、课程设计的原始数据和主要任务
(1)掌握光敏电阻的工作原理; (2)掌握光强的测 S 和控制电路; (3)确定上位机监控系统的控制方案; (4)利用 LabVffiW 软件编制上位机监控系统界而,实现光强的基本测量功能,实时显 示 光强的测 S 值; (5)对本次课程设计进行总结,撰写课程设计报告。

3、课程设计的技术要求
(1)实时显示光强的测量值; (2)实现光强的测量值的多种方式显示; (3)要求系统操作简单,显示直观,使用方便,满足用户要求; (4)课程设计报告书写规范,文字通顺、图表清晰、数据完整、结论明确。

4、实验原理图

2

当 U18 的 DA0 端为 5V 时,发光二极管不发光。当 U18 的 DA0 端为 0V 时,发光二极 管发光,其光强通过电阻 RX2 进行调节,所发出的光经过光敏电阻接收,光敏电阻值与光强 成反比。当光强增大时,光敏电阻阻值减小;当光强减弱时,光敏电阻阻值增大。光敏电阻 上产生变化的电压,该电压通过 U2A LM358 放大输出至 CH1 。

5、实验步骤
(1)接线:用 DB37 电缆将实验板模拟口 XS1 与采集卡模拟口 XS1 连接。 (2)控制 U18 的 DA0 端,使其输出 0V 电压,发光二极管发光,通过屏幕观察通过 CH1 端输入的光强信号波形;改变 DA0 输出电压,通过屏幕观察通过 CH1 端 输入的光强信号波 形。 (3)结果:当发光二极管光强增大时,屏幕显示的光强信号减小;当发光 二极管光强 减小时,屏幕显示的光强信号增大。

6、程序流程图
初始化设备

初始化 AD 部件

读取模拟口 CH1 数据

输出模拟量到 DA0

数据处理

释放 AD 部件

N 是否结束 Y 释放设备

3

7. Labview 面板图 7. 1 前面板

7.2 框图程序图

4

8、课程设计总结
通过这次为期一周的虚拟仪器课程设计,我学到了很多的知识,也明白了很多道理。很 多事情看起来简单,想当然认为很容易,但实际操作起来并不是那样,会时不时地出现很多 让人意想不到问题。 在整个编程中我们最初克服了很多问题, 起初总不能与前面板正常联络, 经过分步排查,花了好长时间,最终发现是后面板程序出了问题,通过观察运行结果,不断 调试程序, 也发现了原来编程设计的很多错误或者不足。 我们在原来的实验要求的基础上做 了一些改进,使得我们的实验功能更加完善。 在实验中,我们熟悉了 labview 开发环境,基本掌握了编程方法。通过和同组同学的相 互探讨,学到了许多平时没有注意到的专业知识。学习 LabView 是一件有趣的事情,因为 LabView 这是一个虚拟的平台,它能够对各种测试结果和数据进行采集和准确的分析实在是 太神奇了,所以我觉得 LabView 对测试技术的起到非常重要的作用。 课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践 能力的重要环节, 是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。 随着科学技术发展的日新 日异,labview 已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域, 在生活中可以说得是无处不 在。因此作为自动化专业的学生来说掌握 labview 的开发技术是十分重要的。 这次课程设计我们学到很多很多的东西, 学会了怎么在遇到问题时去解决问题。 不仅巩 固了以前所学过的知识, 而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识, 掌握了一种系统的 研究方法, 可以进行一些简单的编程。 通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很 重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从而提高 自己的实际动手能力和独立思考的能力。 同时在设计的过程中发现了自己的不足之处, 对以 前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。 在这次课程设计之后,我知道了团队的力量,只有互相团结,才能把事情做好,组员分 工合作,每个人根据自己的能力范围负责不同的工作,达到事半功倍的效果。使我们得到了 一次用专业知识、 专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。 使我们在 labview 的基本原理、 labview 应用系统开发过程,以及在常用编程设计思路技巧的掌握方面都能向前迈了一大 步,为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础。

9、参考文献
[1] 虚拟仪器实用编程技术 童刚 机械工业出版社 2006 [2] LabVIEW 入门与虚拟仪器 张爱平 电子工业出版社 2004 [3] 测试技术与测试信号处理 吴正毅 清华大学出版社 1991

5

课程设计 评 语

课程设计 成 绩

指导教师 (签字) 年 月 日

注:此表必须在同一页面。

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