畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-基于聲卡的數(shù)據(jù)采集

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1、黎明職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目:基于聲卡的數(shù)據(jù)采集黎明職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)摘要當(dāng)今,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,對(duì)測量技術(shù)的要求越來越高,并且測量技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文采用虛擬儀器的思想,結(jié)合計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提出了一種以計(jì)算機(jī)為平臺(tái),基于聲卡數(shù)據(jù)采集、顯示與分析的虛擬儀器系統(tǒng)。介紹了聲卡數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作要點(diǎn),運(yùn)用LabVIEW程序開發(fā)系統(tǒng),在普通配備有聲卡的計(jì)算機(jī)上,實(shí)現(xiàn)了單通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:系統(tǒng)能夠正確采集聲卡設(shè)計(jì)頻率內(nèi)的信號(hào),可用于該范圍內(nèi)的一般數(shù)據(jù)采集與應(yīng)

2、用。此方法生成的采集軟件交互性好,性價(jià)比高,且實(shí)現(xiàn)簡單,還可以根據(jù)用戶的需求進(jìn)行功能擴(kuò)充,為低成本構(gòu)建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供了一種思路。在LabVIEW環(huán)境中簡單、界面友好、實(shí)現(xiàn)了虛擬信號(hào)的采集分析及數(shù)據(jù)存盤重載。可以推廣到語音識(shí)別、環(huán)境噪聲監(jiān)測和實(shí)驗(yàn)室測量等多種領(lǐng)域,應(yīng)用前景廣闊。關(guān)鍵詞:LabVIEW;聲卡;數(shù)據(jù)采集;黎明職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)目錄摘要Ⅰ一導(dǎo)言11.1問題的提出11.2虛擬儀器LabVIEW的概述21.2.1虛擬儀器的產(chǎn)生和概念21.2.2虛擬儀器的優(yōu)點(diǎn)31.3本課題研究意義41.4本次設(shè)計(jì)的主要

3、內(nèi)容4二LabVIEW編程環(huán)境介紹62.1LabVIEW簡介62.2LabVIEW程序組成6三聲卡83.1從數(shù)據(jù)采集角度認(rèn)識(shí)聲卡83.1.1聲卡工作原理及性能指標(biāo)83.1.2聲卡的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)93.1.3聲卡的軟件設(shè)計(jì)103.2聲卡的主要技術(shù)參數(shù)113.2.1采樣的位數(shù)113.2.2采樣頻率113.3聲卡用于數(shù)據(jù)采集時(shí)的一些設(shè)置12四基于聲卡數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案144.1硬件的選擇144.2軟件的實(shí)現(xiàn)154.2.1設(shè)計(jì)方案軟件流程154.2.2開發(fā)環(huán)境164.2.3軟件模塊組成174.2.4聲卡設(shè)置模塊174.2.5

4、波形實(shí)時(shí)顯示模塊184.2.6數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)模塊194.2.7濾波模塊204.2.8整個(gè)軟件程序款圖如圖4-9所示:21五信號(hào)發(fā)生器信號(hào)測試實(shí)驗(yàn)225.1信號(hào)測試系統(tǒng)組成225.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄225.2.1使用正弦信號(hào)225.2.2使用三角波信號(hào)245.2.3使用方波信號(hào)255.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析265.3.1信號(hào)曲線異常現(xiàn)象265.3.2誤差分析27六結(jié)論28參考文獻(xiàn)29收獲和體會(huì)30一導(dǎo)言1.1問題的提出現(xiàn)代科技發(fā)展日新月異,計(jì)算機(jī)尤其如此。計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的處理能力,使得它成為一種很好的工具,其應(yīng)用范圍也越來越廣泛。雖然傳統(tǒng)儀器

5、已經(jīng)得到迅猛的發(fā)展,儀器精度越來越高,功能越來越強(qiáng),性能越來越好,但傳統(tǒng)儀器基本上沒有擺脫單獨(dú)使用、手動(dòng)操作的模式。在工業(yè)自動(dòng)化測試及測量領(lǐng)域,傳統(tǒng)的方法有許多重復(fù)建設(shè),使用起來很不方便,其局限性非常明顯,顯然己經(jīng)不能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要了。傳統(tǒng)臺(tái)式儀器是由廠家設(shè)計(jì)并定義好功能的一個(gè)封閉結(jié)構(gòu),它有固定的輸入/輸出接口和儀器操作面板。每種儀器只能實(shí)現(xiàn)一類特定的測量功能,并以確定的方式提供給用戶。常用的數(shù)字示波器、數(shù)字萬用表、信號(hào)發(fā)生器、數(shù)據(jù)記錄儀及溫度和壓力監(jiān)控器就是傳統(tǒng)儀器的代表。一方面,目前我國高檔臺(tái)式儀器如數(shù)字示波器、頻

6、譜分析儀、邏輯分析儀等還主要依賴進(jìn)口,這些儀器加工工藝復(fù)雜、對(duì)制造水平要求高,生產(chǎn)突破有困難。另一方面,用戶可以將一些先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理算法應(yīng)用于虛擬儀器的設(shè)計(jì),提供傳統(tǒng)臺(tái)式儀器所不具備的功能,而且完全可以通過軟件配置實(shí)現(xiàn)多功能集成的儀器設(shè)計(jì)。因此,目前研制一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、生產(chǎn)技術(shù)要求不高、費(fèi)用低的數(shù)字示波器是非常必要的。如何利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)提高效率則成為測量領(lǐng)域迫切需要解決的問題。1.2虛擬儀器LabVIEW的概述1.2.1虛擬儀器的產(chǎn)生和概念虛擬儀器(VirtualInstrument,簡稱VI)的概念,是

7、美國國家儀器公司(NationalInstruments.簡稱NI)于1986年提出的。NI公司時(shí)也提出了“軟件即儀器”的口號(hào),徹底打破了傳統(tǒng)儀器只能由廠家定義,用戶無法改變的局面,從而引起了儀器和自動(dòng)化工業(yè)的一場革命。隨著現(xiàn)代軟件和硬件技術(shù)的飛速發(fā)展,儀器的智能化和虛擬化已經(jīng)成為各級(jí)實(shí)驗(yàn)室以及研究結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向。虛擬儀器,它既具有傳統(tǒng)儀器的功能,又有別于其他傳統(tǒng)儀器。它能夠充分利用和發(fā)揮現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的先進(jìn)技術(shù),使儀器的測試和測量及自動(dòng)化工業(yè)的系統(tǒng)測試和監(jiān)控變得異常方便和快捷5虛擬儀器(virtualinstrument)是

8、基于計(jì)算機(jī)的儀器計(jì)算機(jī)和儀器的密切結(jié)合是目前儀器發(fā)展的一個(gè)重要方向。簡單的說,這種結(jié)合有兩種方式。一種方式是將計(jì)算機(jī)裝入儀器,其典型的例子就是所謂智能化的儀器。隨著計(jì)算機(jī)功能的日益強(qiáng)大以及其體積的日趨縮小,這類儀器的功能也越來越強(qiáng)大,目前已經(jīng)出現(xiàn)含有嵌入式系統(tǒng)的儀器。另一種方式是將儀器裝入計(jì)算機(jī),以通用

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