1、华东交通大学机电工程学院虚拟仪器设计课程设计任务书学生姓名： 学号： 一、 设计题目（此处请根据下面的可选题目填好个人所选题目）二、设计目的和要求通过对虚拟仪器的设计，了解虚拟仪器设计的基本原理及常用的对象使用方法；通过设计一台虚拟式数据采集系统、图形识别系统、通过串口、并口控制、测温系统、转速测量系统等，了解虚拟仪器数据采集卡的使用及设置，并口或串口的数据传输，了解虚拟编程中如何驱动非 NI 公司的数据采集卡或电脑中常用的声卡，学会把外界物理信号采集到计算机并进行简单分析或者通过虚拟仪器产生符合要求的信号并通过声卡输出或者学会利用 NI 的 ELVIS 系统设计简单的测量软件。加深虚拟仪器知
2、识、单片机的了解，培养学生运用虚拟仪器思想解决工程实际问题的能力。二、 设计内容A详细要求：1. 虚拟示波器：采用声卡作为数据采集卡，将信号发生器输出的常见信号采集到计算机中，所编虚拟软件要求能够对采集到的信号进行显示及频谱分析（如给出频率，幅值等） 。2. 虚拟信号发生器：通过虚拟仪器编程产生满足要求的常见信号（要求该信号应可通过程序前面板由用户自行设置）并通过声卡输出到数字示波器中观察。3. 虚拟条码识别系统：设计一条码识别系统，通过程序驱动普通聊天用的摄像头，采集任何一本书上的条码图片，对条码图片进行识别，显示条码号。 （使用 IMAQ Vision 工具包识别图片，利用 NI 的摄像头
3、补丁程序驱动摄像头）4. 虚拟显示仪设计：设计一台基于虚拟仪器技术的显示仪器，利用单片机发送信号，计算机串口采集单片机信号在计算机上显示。5. 虚拟辅助实验系统：设计的虚拟仪器要求可以读出给出的两路信号，信号数据已用文本文档保存，并且对读出的两路信号做频谱，概率密度函数，倒频谱等，并给出幅值、周期及其它指标。6. 虚拟八位二进制 LED 并口显示系统设计：设计的虚拟仪器要求通过计算机并口控制 LED 进行显示，在仪器中输入任意的十六进制数实时的显示出：0123456789ABCDEF 等字段。7. 虚拟八位二进制 LED 串口显示系统设计：设计的虚拟仪器要求通过计算机串口控制 LED 进行显示
4、，在仪器中输入任意的十六进制数实时的显示出：0123456789ABCDEF 等字段。8. 温度控制系统设计：使用 LabVIEW 开发环境和 PCI-6251DAQ 卡、温度传感器加外围电路，测量和显示外部温度变化，并控制风扇和加热丝进行相关操作，使一定空间范围内的温度保持基本恒定。9. 脉搏采集软件设计：使用 LabVIEW 开发环境和 PCI-6251DAQ 卡、压电传感器，实现对人体脉搏的采集，显示每分钟心脏跳动的次数。10. 多功能数字滤波器仿真软件设计：使用 LabVIEW 开发环境，编写多功能数字滤波器仿真程序，要求实现尽可能多地实现滤波器功能。11.粮仓管理系统设计：（1）一个
5、粮仓系统有五个独立的粮仓，假设粮仓中各有一个控制节点，用来测量其内部温度及湿度，并有两个执行机构，分别用于打开通气窗口及打开风扇。 （2）假设五个粮仓的数据都汇聚在一个集中节点，该节点将数据传至上位监控计算机（串行口） 。 （数据协议自定，要将五个节点区分开） （3）设计一个监控界面，用于实时监控五个粮仓的实时数据。并保留每天的数据。可以按日期及指定的粮仓来查询数据，并显示历史曲线。（4 ）用户可以设置报警线，当温度超过报警线时，要求下传数据，启动相应的执行机构。并在控制面板中有所显示。 （5）要求用实际串口完成。 （可以在另一个电脑上用串口调试助手，模拟集中节点）12.利用声卡的数据采集与输
6、出：（1）通过话筒，利用声卡采集一段声音；（2 ）显示该段声音的频率分析，分析特点，并存储起来；（3）试着根据存储的声音特色，区别不同的人；（4）存储不同的声音，利用声卡实现回放。13.动态分析仪：（1）设计一个典型系统的动态响应的过渡过程的分析仪。（2 ）输入为：单位阶跃、单位斜坡、单位加速度、脉冲输入、正弦。 （3）系统为典型的一阶系统和二阶系统。相关参数可调；（4）当用户在主界面输入不同的输入及系统时，要求输出其动态响应的时域及频域分析。 （5）如果在上述系统中加入延时环节（延时时间可调） ，对应的动态响应应如何？14.串口调试助手：（1）串口可选；（2 ）波特率可调；（3 ）串口通讯方
7、式可调（9 位还是 11 位） ；（4 ）校验方式可选（奇校验 偶校验） ；（5）设计界面要标准15.幅度调制系统的设计：根据所学的幅度调制的知识并参考相关教材，用LabVIEW 编写幅度调制的仿真程序。要求程序能明白展示、演示幅度调制中各个环节、参数。设计程序界面美观，易于操作。16.手势控制器设计：选用单光束反射取样式光电传感器作为手势控制器的主要元件，设计能够实现手势控制指令的基本硬件原型，并用LabVIEW、DAQka 实现手势信号的采集与识别。B前面板上要设置必要的控件对象以设置相应参数。C设计界面要美观，程序可读性好。三、 设计进度安排设计时间总计 2 周课程设计任务及要求讲解（0.5 天）设计任务分析及查找资料（1.5 天）程序编制及调试 （5.5 天）设计说明书撰写 （2 天）答辩 （0.5 天） 四、 设计任务书应包括的主要内容目录 设计题目 任务分析 实现过程 程序前面板及流程图结束语 心得体会 参考文献五、 考核方法考核方式由三部分组成：平时学习态度（含考勤） 、设计完成情况（含方案、程序质量、界面、说明书等）及答辩情况确定。六、 教师评语及成绩指导教师： 年 月 日
