基于LabVIEW的多功能函数信号发生器的设计

【摘 要】用labview软件开发一款虚拟的函数信号发生器，该款软件区别于以前的简单的函数信号发生器，它不仅功能强大，操作性简单，而且界面简洁、美观。该信号发生器能产生正弦波，方波，三角波和锯齿波共四种波形，它的频率范围广且可自行调节所需的范围。

【关键词】LabVIEW 多功能函数信号发生器

一、引言

LabVIEW是由美国的一家国家仪器公司研制开发的，是一款程序开发软件。它与计算机语言有的一点显著区别是：计算机语言基本上采用的是文字的形式产生代码，而LabVIEW是使用图形编写程序，最后生成程序框图的形式代替代码。信号发生器是高等院校的实验室不可缺少的仪器，然而有的仪器不仅价格昂贵，设备体型较大较重，等损坏的时候维修又难，维修价格又高，整个实验室所需的投资巨大。假如用虚拟的多功能函数信号发生器代替原本的仪器、仪表，不仅可以节省成本，还可以提高教学的覆盖率。

二、多功能函数信号发生器的设计

此次设计的要求：（一）能产生多种波形（二）频率与幅值要连续可调，方波要能调节占空比（三）能显示最终的波形。

该多功能函数信号发生器的设计可分为信号的生成、功能性的设置和波形的显示三大模块。在LabVIEW软件上根据设计要求，分别在函数选板与控件选板上选择相应的控件，最终实现多功能函数信号发生器。

三、多功能函数信号发生器的组成

（一）信号的生成

信号的产生是本次设计的核心。该款软件的信号是来自于函数选板的信号处理中的信号生成，共四种波形，分别为正弦波、方波、锯齿波与三角波。该信号不仅仅只是产生波形图，它还可以进行波形参数的调节，为下面功能性的设置提供路径。

（二）功能性的设置

前面板是用户进行操作的界面，用于用户选择与观察等对波形进行操作。

该软件在前面板上由以下几个部分构成：

1.电源：电源开关按钮与电源布尔指示灯；

2.输出衰减控制、频率选择控制和波形选择控制窗口：分别由一个下拉列表控件和几个布尔指示灯组成；

3.频率和幅度显示窗口：分别包含一个显示控件和两个单位的布尔指示灯；

4.扫描速率、扫描宽度、幅度、频率、相位、占空比和直流电平旋钮：分别由一个旋转旋钮组成；

控件选好后，还要对相应的控件进行属性设置，使之在我们需要的范围内。在本次设计中，我分别对控件的属性设置如下：

频率的可调范围：0.1Hz1M Hz；幅度的范围：020V；扫描宽度和扫描速率：02000；相位：0360；占空比：0100。

当我们选择相应的控件进行参数调节，通过软件的运作，那么最后将会得到我们需要的波形。

（三）波形的显示

在前面板中的控件选板上选择波形图控件，通过对其属性的设置，将其设置的更像真实仪器的屏幕，增加真实感。

最后将前面板与程序框图中的控件等整齐而有规律的摆放好（图1和图2），可以增加该款软件的美观性与真实性。最终经过设计出来的软件比传统的函数信号发生器多了许多的功能，而且它更加的直观与易懂。

软件设计好之后，最关键的是要进行测试。如果设计出来的软件最终不能达到自己的设计要求，那么不管它再怎么好，再怎么美观，也只是一个废品。

经过我多次的仿真测试，本软件能有效的得出我想要的波形，是一个成功的，具有实用性的软件，本次设计是成功的。

四、结语

通过本次设计虚拟仪器，我遇到了许许多多的问题，体现了我在这方面知识的不足。但最后通过翻查资料和请教老师，终于完了本次设计，在过程中加深了我对虚拟仪器的相关知识的了解，而且比较好地掌握了labview的编程设计，能够编写简单的虚拟仪器。

本软件并不是最终的软件，它还具有可以增加多种波形，添加噪声等功能，需要读者自己在此基础上去改动，将它改造的更加完美。

作者简介：

骆建刚 （1990--），男，浙江诸暨人，本科，电子信息工程专业，研究方向：电子应用。