新 虚拟仪器硬件实验-简要PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电子科技大学,虚拟仪器硬件原理和虚拟仪器设计,一、实验箱组成、工作原理、实验演示,二、计算机和实验箱并行接口原理和编程,(LED,数码管显示实验）,三、,A/D,转换和直流电压表软件设计,四、电子秤设计实验,五、温度检测和控制设计实验,一、,SJ-8002B,虚拟仪器电子测量综合实验箱,1.,特点：技术先进性，实验手段自动化，硬件和软件的开放式，多功能、性价比高，适应多门课程，实验多层次（验证性、设计性、综合性），扩展性好。,2.,硬件组成：基本平台（主板）,+,可选实验电路板,3,：软件：底层驱动程序实验应用程序。,结构形式,实验连接,实验箱的组成、原理和性能,1,、信号源模块,采用直接数字合成（,DDS,）的任意波形发生器,直接提供了十六种函数的波形数据，可产生正弦波、方波、三角波等,16,种波形。,由用户产生任意波形。,信号源的频率和幅度均可由用户编程控制,信号源主要性能指标为：,分辨力：频率,互连接口,库与可执行程序,调用库函数节点,函数图标,双击图标，先选调用动态库的路径，再选调用的函数。调用规范选,stdcall(WINAPI,),以,cvidll.dll,库中的,run_7109,为例。,设置参数，变量类型及名称，顺序和类型必须与原函数完全一致。,（,8.5,版本）,直流电压表程序,四、电子秤实验,在,LabVIEW,开发平台上实现要求的电子秤设计：,(1),、测量范围：,0,5Kg,，精度,0.5,（,2,）、计算机表盘指针显示和数字显示重量（单位,Kg,）,（,3,）电子秤调零，调节零点系数。,（,4,）输入单价（元,/kg,），计算物品金额（元）,电子称重仪原理框图,传感器示意图,虚拟电子称重仪的硬件由称重传感器、放大器和,A/D,转换器等组成。,称重传感器完成重量到电压的变换，被变换的电压经适当放大后，由,A/D,转换器实现模,/,数转换,计算公式：,重量,W=K0+K1V,传感器在受力,0kg,时输出,0mV,，受力,5kg,时输出,10mV,，,放大电路放大,33,倍，,V=0.33V,K0=0,K1=5/0.33=15.2,，,编程流程,测量和显示调用,7109,动态连接库函数,序号,fp,函数,实现功能,输入参数,输出参数,返回值,1,void _,stdcall,epp_init(void,),初始化,EPP,接口,无,无,无,2,void _,stdcall,start_7109(void),启动,7109,无,无,无,3,int,_,stdcall,run_7109(unsigned char,m_what,unsigned char,gain_cw,double,vref,double*,rult,),运行,7109,，实现,7109,的读数及转化,m_what,:,测试对象,gain_cw,:,量程控制字,vref,:,参考电压,rult,:,测量结果,0,：读数有效；,4,int,_,stdcall,led_display(double,display_data,),LED,显示,display_data,：显示数据,无,成功执行后，返回值为,0,函数取值,函数,int,_,stdcall,run_7109(unsigned char,m_what,unsigned char,gain_cw,double,vref,double*,rult,),1,、测试对象,m_what,=1,，外部电压,2,、量程控制字,gain_cw,=33,，增益,=10,，量程,=400mV,3,、参考电压,vref,=2.048,电子秤程序,五、温度检测与控制设计实验,1,连接温度控制板和实验箱,2,编写温度检测的,Labview,程序,。,要求,（,1,）温度控制设定范围,30-70,度,（,2,）实时检测温度并显示，显示方式为数值、温度计、曲线。,（,3,）有开始运行和结束开关,3,、,记录和分析实验结果。,记录温度上升时间、超调量、控制精度,温度检测与控制系统原理框图,温度检测控制原理,温度检测和控制原理,由加热灯泡，温度二极管，温度检测电路，控制电路和继电器组成。,ADC7109,检测二极管两端的电压,V,V0,，通过电压和温度的关系，计算出盒内空气的实际温度,T,。,实际温度,T=K0,K1,（,V,V0,）式中：,K0=71,K1=500,，温度每增加,1,，,V,减少,0.002V,。,3,温度自动控制原理：,若实际温度低于设定值，计算机发出信号，继电器闭合，开始加热，盒内空气温度上升。,若实际温度超过设定值，计算机发出信号，继电器断开，停止加热。盒内空气温度下降。,如此周而复始的测控操作，使盒内空气温度保持在设定值附近。,编程流程,硬件控制调用动态链接库完成,t_control.dll,fp,函数,实现功能,输入参数,输出参数,返回值,void _,stdcall,turn_on(unsignedchar,heat_cw,),控制温度板的灯点亮,/,熄灭,heat_cw,：亮,/,灭控制,（,0,：灭,1:,亮,加热,无,无,测量和显示调用,7109,动态连接库函数,序号,fp,函数,实现功能,输入参数,输出参数,返回值,1,void _,stdcall,epp_init(void,),初始化,EPP,接口,无,无,无,2,void _,stdcall,start_7109(void),启动,7109,无,无,无,3,int,_,stdcall,run_7109(unsigned char,m_what,unsigned char,gain_cw,double,vref,doublerult,),运行,7109,，实现,7109,的读数及转化,m_what,:,测试对象,gain_cw,:,量程控制字,vref,:,参考电压,rult,:,测量结果,0,：读数有效；,4,int,_,stdcall,led_display(double,display_data,),LED,显示,display_data,：显示数据,无,成功执行后，返回值为,0,函数取值,函数,int,_,stdcall,run_7109(unsigned char,m_what,unsigned char,gain_cw,double,vref,double*,rult,),1,、测试对象,m_what,=1,，外部电压,2,、量程控制字,gain_cw,=19,，增益,=5,，量程,=800mV,3,、参考电压,vref,=2.048,温度检测和控制程序,注意事项：,1),打开实验箱，取下箱盖，把箱盖放在本实验桌下格子内（箱盖不能互换）,2,）实验前不通电，先接线和插卡。,实验箱和计算机使用,EPP,电缆连接,插卡的元件面向实验箱里面。,电源开关在实验箱前面背面,3,）在运行软件前要先打开实验箱的电源。,4,）主板左下方的短路块,S101,说明：,温度实验：,S101,位置在左边，,7109,电压差分输入,电子秤实验：,S101,位置在右边，,7109,电压单端输入,电压表：,S101,位置，左右均可（测量板上电位计电压）,5,）温度实验还需连接交流,9V,电源（在实验箱左上角）,