基于聲卡的虛擬示波器設(shè)計(jì)

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1、中北大學(xué)2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書基于聲卡的虛擬示波器設(shè)計(jì)摘要當(dāng)今的世界正以一種前所未有的速度發(fā)展著，科技的發(fā)展更是日新月異。計(jì)算機(jī)擁有著強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，故而成為人們生活中必不可少的一部分。本文正是利用計(jì)算機(jī)所具有的不可代替的邏輯運(yùn)算能力，使得實(shí)現(xiàn)虛擬儀器的開發(fā)變?yōu)榭赡?，理論上可以設(shè)計(jì)出基于聲卡的虛擬示波器。雖然傳統(tǒng)儀器得到迅猛的發(fā)展，精度越來(lái)越高，功能越來(lái)越強(qiáng)，性能越來(lái)越好，但傳統(tǒng)儀器仍然是由廠家設(shè)定好的封閉結(jié)構(gòu)，有固定的輸入輸出和儀器操作面板。每種儀器實(shí)現(xiàn)一種特定的功能，并以確定的方式提供給用戶。我國(guó)的高檔儀器主要依賴進(jìn)口，因?yàn)槟壳皣?guó)內(nèi)的技術(shù)水平還不夠成熟，沒有達(dá)到世

2、界先進(jìn)水平，所以試圖研究一種簡(jiǎn)單方便、成本低又能夠滿足需求的虛擬示波器是非常有必要的。聲卡的性能指標(biāo)已經(jīng)非常成熟，擁有非常優(yōu)越的A/D轉(zhuǎn)換性能，再加上LabWindows/CVI的強(qiáng)大的函數(shù)庫(kù)和驅(qū)動(dòng)庫(kù)，使得研制虛擬示波器變得更加方便和靈活。本文利用計(jì)算機(jī)聲卡代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)采集卡，設(shè)計(jì)了一種雙通道數(shù)字存儲(chǔ)示波器。由于聲卡所能承載的最大電壓是1V，通過(guò)聲卡的采集的輸入信號(hào)只能限定在1V以內(nèi)。在這個(gè)前提下，本示波器最高可以達(dá)到44.1KHz的采樣頻率，量化精度是16位?；诼暱ǖ奶摂M示波器通過(guò)計(jì)算機(jī)的I/O接口—聲卡采集到需要測(cè)量的信號(hào)，通過(guò)軟件編程對(duì)信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算、分析、顯

3、示，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)的顯示器觀察到設(shè)計(jì)的面板，并且可以通外接設(shè)備（如鼠標(biāo)或鍵盤）對(duì)事先設(shè)計(jì)好的面板進(jìn)行操作，達(dá)到替代傳統(tǒng)儀器的目的。關(guān)鍵詞：虛擬儀器、虛擬示波器、聲卡、LabWindows中北大學(xué)2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書TheDesignofaVirtualOscilloscopeBasedonSoundCardABSTRACTWearelivinginaworlddevelopinginaspeedneverseenbefore,andthedevelopmentoftechnologychangeswithnewday.Sofar,peoplecannotlivewith

4、outcomputersbecauseoftheirpowerfulprocessingcapacity.Whatweuseinthispaperisthelogicallycomputingpowerofcomputerswhichisirreplaceable,soitmakesitpossibletodevelopvirtualinstrumentsoravirtualoscilloscopeatlast.Thoughtraditionalinstrumentshavereachedanewlevel,andtheyhavegothighprecision,bette

5、rfunctionandperformance.However,traditionalinstrumentsalwayscannotgetridofclosestructure,fixedI/Oandoperationpanel.Inaddition,everyinstrumentoffersafixedfunctiontousersinasetway.Inourcountry,weimporttopgradeinstrumentsbecausewehavenotgraspthistechnologywhichisadvancedintheworld.Soitisneces

6、sarytodevelopasimpleandcheapvirtualoscilloscope.PeoplehavedonealotaboutPCcardwhichcantransformanalogsignaltodigitalsignalinaunexceptionablemode.Togetherwithpowerfulfunctionlibraryanddrivelibrary,itbecomesmoreconvenientandversatile.Inthispaper,wedesignatwo-channelstoreddigitaloscilloscopema

7、kinguseofSoundcardinsteadoftraditionaldataacquisitioncard.Infact,1VisthemaximumvoltagethatSoundcardcanstand,sowemustlimittheinputvoltageunder1V.Iftheinstrumentworksproperly,itssamplefrequencycanreach44.1KHz,anditsquantificationprecisionis16bits.Thevirtualoscil