12级《虚拟仪器》课程设计任务书一、设计题目及任务学生按分组组别从以下对应题目号中选择一题进行设计。

1.粮仓管理系统设计（利用labVIEW）（3-4人）1）一个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）2.利用声卡的数据采集与输出（LabVIEW）（3-4人）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。

3.虚拟仪器的网络控制（3-4人）1）设计一个程序控制8个外设小灯的点亮方式，要求两种方式A:每个小灯间隔时间T，依次亮，时间T可调，并循环。

B：先1.3.5.7.9亮隔时间T，2.4.6.8.10亮，并循环，T 可调。

2）要求主面板与硬件的8个小灯同步。

3）通过网络在另一台计算机上控制此程序的运行（利用LabVIEW的DateSocket技术）4.基于NI数据采集卡的虚拟示波器（3-4人）1）：波形来自外来的信号发生器（可以外接，也可以仿真）2：通过采集此信号（波形采集）3）：主界面要求为一个典型的示波器界面，各个调节按钮的功能应该均具备。

4）：要求显示波形的特征量。

5：）存储并回放波形。

5.动态分析仪（3-4人）1）：设计一个典型系统的动态响应的过度过程的分析仪。

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？6.基于NI数据采集卡的虚拟信号放生器（3-4人）1）：产生任意信号（至少8种）2）：通过采集卡将此信号输出3）：用示波器测量产生的信号，调节信号的相关参数，观察示波器的变化。

注意：信号的幅值和频率，与采集卡的关系。

4）讨论信号失真的原因，并在程序中加以限制，当用户的参数选择受限时，报警（提示用户，该参数会造成信号发生器输出与要求不符），并要求重新输入7.虚拟测频仪（3-4人）a)信号发生器一台，外部的方波信号由此产生。

b)利用采集卡的定时计数器功能，测量信号发生器产生的方波的频率c)分别利用两种方法测量频率（a固定时间测量脉冲个数；b测量正脉冲出现的时间间隔。

），并对比测量结果。

8.虚拟信号采集分析器（3-4人）1）利用信号发生器产生不同信号（信号的相关参数可调）2）在信号上叠加白噪声。

3）对上述信号进行采样（采样频率可调）4）在采样的过程中利用均值滤波（每三个点取均值）5）显示采样后的波形，并对其进行频率分析。

6）将采样后的波形与原波形做比较（在同一坐标系中显示）9.利用LabVIEW编写一个串口调试助手。

（3-4人）1）串口可选2）波特率可调3）串口通讯方式可调（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10.用LabVIEW设计普通计算器（3-4人）按Windows系统附件中的计算器设计一个基于LabVIEW的计算器。

11.虚拟相位差计（3-4人）1)设计一个双路正弦波发生器，其频率和相位差可调；2)采用过零法、FFT频谱分析法和相关法设计一个相位计；3)仿真分析不同方法的优缺点及各自实用条件；4)分析信号幅值、噪声幅值、采样点数等值的变化对测量结果的影响。

分两种情况测量：5)不经过数据采集的仿真；6)经过数据采集。

12.虚拟频谱仪（3-4人）●设计一个信号发生器，分别产生正弦波、方波、三角波信号；●设计频谱分析仪，对正弦波、方波、三角波信号进行频谱分析；●产生叠加谐波，并分析叠加谐波的周期信号的频谱分析。

●非周期信号的频谱分析。

分两种情况测量：●不经过数据采集的仿真；●经过数据采集。

13.虚拟扫频仪设计（3-4人）（135、136）要求能进行幅频、相频特性分析。

信号可以模拟产生或通过硬件输入。

14.交流信号的虚拟仪器测量（3-4人）●通过DAQ卡或虚拟信号发生器产生交流电压、电流信号；●测量交流电压、电流信号的有效值或幅值、频率、相位差等；●计算一个周期（或若干个整周期）的平均功率，即有功功率；●同时计算视在功率、无功功率、功率因数等；●首先，应当在环境下（不经过数据采集，使用仿真信号源）检查算法的效果。

15.网络化虚拟仪器设计（3-4人）●建立一个虚拟波形发生器或其它虚拟仪器面板；●采用B/S模式实现仪器的网络化控制。

●采用C/S模式实现仪器的网络化控制，可采用DataSocket或TCP/IP方式。

16.通用虚拟滤波器设计（3-4人）●建立一个虚拟波形发生器，要求信号频率连续可调；●设计通用滤波器，能进行高通、低通、带通及带阻滤波；●分析各种数字滤波器频率响应特性，及各种数字滤波器性能比较。

17.虚拟数字电压表设计（3-4人）●实现电压数字显示，通道配置与选择；●实现交、直流选择，采样频率，采样点数设置；●直流档显示直流电压，交流档显示有效值，平均值和峰值；●应用DAQ卡获取电压信号，或产生模拟信号，分别进行交直流电压测量。

18.Apple Watch仿真设计（3-4人）设计Apple Watch界面，显示时间；设计连接天气、航班信息、播放音乐、测量心跳、计步、闹钟等功能键，及相关子界面及功能程序设计。

19.交通系统中红绿灯控制设计（3-4人）交通灯通常指由红、黄、绿三种颜色灯组成用来指挥交通的信号灯。

根据我国交通法律上规定设计一款交通灯模拟系统，真实直观的反映出十字路口红绿灯亮灭情况。

模拟等候红灯队列，智能调节红绿灯时间长度。

20.自动售货机（3-4人）自动售货机由三个投币口组成，可分别投入5角、1元、5元等三种硬币。

当购买一定数目的货物以后，在取物口取出商品，然后在退币口取出余额。

同时为了指示系统当前的状态，配有L1、L2指示灯，当系统出现错误时，会根据提前设定方式进行报警输出。

自动售货机界面请参见自动售货机示意图。

21.虚拟数据记录仪设计（3-4人）●可回放记录数据的图形，回放速度可调；●连续、定时采集和存储一个电压信号；数据来源有两种：●经过DAQ数据采集卡；●经过串行口（132）。

22.基于LabVIEW的数据库管理（3-4人）采用多种方法实现对数据库的管理:（建立一个学生管理的数据库进行操作）1.access库管理2.SQL server 2008R2库管理23. 通用音乐播放器的虚拟仪器设计。

（3-4人）myDAQ●要求用myDAQ播放多种格式的音乐文件；●具有选择播放文件的功能，声音大小可调；●能录音，并进行回复，任意设置播放位置；●能显示音乐强度。

24.温度测控系统设计。

（3-4人）myDAQ●参考“锅炉温度控制实验平台”，根据温度控制原理进行系统设计；●应用myDAQ卡获取温度信号；●设计温度控制算法，实现温度精确控制；●分析引起温度测量与控制误差的因素、及改进策略。

25. 锅炉温度监控系统的设计。

（3-4人）●参考“锅炉温度控制实验平台”，根据温度控制原理进行系统设计；●采用标准MODBUS RTU通讯协议通过计算机的RS232串行接口与锅炉温度控制实验平台的仪表通信获取锅炉温度反馈信号；●用LabVIEW软件设计实时控制监视界面和控制算法，并通过RS232串行接口将控制信号输入仪表实现锅炉温度的控制；●分析引起温度测量与控制误差的因素、及改进策略。

26. 洗衣机自动控制系统设计（3-4人）●系统控制要求：①可以设置工作方式（洗涤或甩干）②可以人工或自动设置洗涤水位③自动控制洗衣机进水；④可以人工或自动设置洗涤次数；⑤自动排水；⑥自动甩干；⑦具有暂停/继续洗涤功能；⑧具有报警功能（洗涤完毕或缺水）。

●要求用软件模拟洗衣机的自动控制过程，并要求计算机屏幕上的模拟的软控制按钮的作用与洗衣机面板上的开关、按钮作用一致。

洗衣机自动控制示意图27.基于LabVIEW的电子时钟设计（3-4人）28. 基于LabVIEW的数码管设计（3-4人）29. 基于LabVIEW的温度采集与报警（3-4人）30. 基于485通信的虚拟采集仪器设计（3-4人）31.基于LabVIEW的电路实验系统（3-4人）32.基于LabVIEW及IC卡的读写程序设计（3-4人）33.基于LabVIEW的滤波器设计（3-4人）34. 基于LabVIEW的数字流水灯设计（3-4人）35.基于LabVIEW的谐波分析系统设计（3-4人）36. 基于LabVIEW的电子称（3-4人）●应用myDAQ卡的AI口采集信号；●完成电子秤虚拟仪器的标定程序、测量程序设计；●进行测量数据的低通滤波，应用编写的电子秤VI进行重量测量，记录数据并与实际值进行比较。

简要分析引起测量误差的原因；●模拟实际电子称称小于200g的重物，并输入品名及单价，在显示器上显示品名、单价、重量及金额。

37.人员信息管理（3-4人）利用簇函数设计一个人员信息表，该表记录了扬州大学水能学院电气工程及其自动化2014级学生的个人基本信息（学号、姓名、性别、年龄、身高等），要求：①根据权限能对相关信息进行修改和查阅，并能以报表的形式进行显示；②与外围设备连接，显示打印输出状态（可用一个指示灯来显示）；③记录修改信息的时间、内容及操作人。

38.虚拟电压表（3-4人）设计一个能同时测量3个用电设备电压变化的虚拟仪器。

要求该仪器具有数字显示、图形示波、信号范围选择（可分三档显示电压信号：0.00～200.00mV 、0.00～2.00V 、0.00～20.00V）上下限报警和数据存取（注：对每个信号源至少采集30个数据）等功能。

39.虚拟压力测量表（3-4人）设计一个压力测量仪表，该表具有显示、记录、数据保存和信息回放的功能，还可对输入信号进行滤波抗干扰的处理。

根据压力传感器如下表的标定数据：若输入任意一个0～18mV之间的电压值时，则显示其相应的压力指示值（要求记录30组数据并保存，数据精度取至小数点后两位）。

40.测温系统（3-4人）构建一个基于虚拟仪器技术的测温系统，所开发的VI与Pt100热电阻配套使用，其测温范围为0~120℃。