labview課程設(shè)計---虛擬心電檢測系統(tǒng)

1、<p><b>　　信電學(xué)院</b></p><p>　?。?012/2013學(xué)年第二學(xué)期）</p><p>　　課程名稱 ： 虛擬儀器技術(shù) </p><p>　　題 目 ： 虛擬心電檢測系統(tǒng) </p><p>　　專業(yè)班級 ： 自動化 </p><p

2、><b>　　學(xué)生姓名 ：</b></p><p>　　考核成績 ： </p><p>　　2013 年 5 月 29 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 前言3</b></

3、p><p>　　1.1 課程設(shè)計的題目3</p><p>　　1.2課程設(shè)計要求3</p><p><b>　　1.3課題分析3</b></p><p><b>　　1.4設(shè)計目的4</b></p><p>　　第二章 儀器方案設(shè)計5</p><p&

4、gt;　　2.1模擬信號的產(chǎn)生5</p><p>　　2.2溫度轉(zhuǎn)換部分6</p><p>　　2.3 數(shù)據(jù)顯示部分7</p><p>　　2.4 數(shù)據(jù)記錄部分8</p><p>　　第三章 系統(tǒng)概覽9</p><p><b>　　3.1前面板9</b></p><

5、;p>　　3.2 源程序代碼10</p><p>　　3.3 流程圖11</p><p>　　3.4 運行結(jié)果12</p><p>　　第四章 心得體會13</p><p>　　第五章 參考網(wǎng)站14</p><p><b>　　第一章 前言</b></p><

6、p>　　1.1 課程設(shè)計的題目</p><p><b>　　虛擬心電檢測系統(tǒng)</b></p><p><b>　　1.2課程設(shè)計要求</b></p><p>　　系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求：</p><p>　　A.實時檢測人的心電波，腦電波。</p><p>　　B.實時檢測

7、體溫；并提供攝氏和華氏溫度的實時轉(zhuǎn)換</p><p><b>　　1.3課題分析</b></p><p>　　LabVIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國國家儀器（NI）公司研制開發(fā)的，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境，但是LabVIEW與其他計算機語言的顯著區(qū)別是：其他計算機語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編輯語言G編寫程序，產(chǎn)生的程序是框

8、圖的形式。虛擬儀器 （VI) 的概念</p><p>　　虛擬儀器[1]（virtual instrument）是基于計算機的儀器。計算機和儀器的密切結(jié)合是目前儀器發(fā)展的一個重要方向。粗略地說這種結(jié)合有兩種方式，一種是將計算機裝入儀器，其典型的例子就是所謂智能化的儀器。隨著計算機功能的日益強大以及其體積的日趨縮小，這類儀器功能也越來越強大，目前已經(jīng)出現(xiàn)含嵌入式系統(tǒng)的儀器。另一種方式是將儀器裝入計算機。以通用的計算

9、機硬件及操作系統(tǒng)為依托，實現(xiàn)各種儀器功能。虛擬儀器主要是指這種方式。上面的框圖反映了常見的虛擬儀器方案。 盡可能采用了通用的硬件，各種儀器的差異主要是軟件。 同時 可充分發(fā)揮計算機的能力，有強大的數(shù)據(jù)處理功能，可以創(chuàng)造出功能更強的儀器。</p><p><b>　　1.4設(shè)計目的</b></p><p>　　由于現(xiàn)代科技的發(fā)展，計算機已經(jīng)深入到人類生產(chǎn)生活的各個方面，

10、計算機已經(jīng)正逐步取代傳統(tǒng)的儀器設(shè)備。實現(xiàn)儀器的虛擬化和通用化。</p><p>　　該系統(tǒng)通過信號仿真控件產(chǎn)生模擬的腦電波和心電波，實時的送往前面板顯示。同時利用隨機數(shù)控件模擬產(chǎn)生人的體溫信號。送前面板實時顯示，</p><p>　　第二章 儀器方案設(shè)計</p><p>　　2.1模擬信號的產(chǎn)生</p><p>　　由于設(shè)備條件有限，無法利用

11、傳感器獲得真實的腦電波及心電波數(shù)據(jù)，故采用虛擬設(shè)備產(chǎn)生模擬的心電波和腦電波。labview中的“信號仿真”控件可產(chǎn)生任意波形的輸出，并能添加各種噪音源。利用該控件可產(chǎn)生需要的模擬信號。</p><p>　　圖1：仿真信號控件及屬性設(shè)置對話框</p><p><b>　　2.2溫度轉(zhuǎn)換部分</b></p><p>　　人的體溫信號是在35℃~42

12、℃之間的隨機數(shù)值，因此可利用“隨機數(shù)（0-1）”控件產(chǎn)生0-1之間的隨機數(shù)，乘以7可產(chǎn)生0℃-7℃之間的溫度隨機信號。將這個值加上35.即可生成模擬人的體溫35℃-42℃之間的信號。</p><p>　　圖2 體溫模擬信號的產(chǎn)生</p><p>　　攝氏溫度與華氏溫度轉(zhuǎn)換的公式為：F=C/5*9+32.。</p><p>　　2.3 數(shù)據(jù)顯示部分</p>

13、;<p>　　數(shù)據(jù)顯示部分較為簡單，腦電波和心電波的顯示共用一個“波形圖表” 控件，體溫的顯示則使用了二個“數(shù)值顯示”控件。</p><p>　　圖4 數(shù)據(jù)顯示部分</p><p>　　圖5 體溫溫顯示部分</p><p><b>　　時間顯示</b></p><p><b>　　室溫&l

14、t;/b></p><p>　　2.4 數(shù)據(jù)記錄部分</p><p>　　數(shù)據(jù)記錄采用電子表格的形式，運行前提示用戶選擇記錄文件的位置，然后實時的將體溫的記錄寫入該文件。</p><p><b>　　圖6文件寫入部分</b></p><p>　　圖7 文件對話框部分</p><p><

15、;b>　　第三章 系統(tǒng)概覽</b></p><p><b>　　3.1前面板</b></p><p><b>　　3.2 源程序代碼</b></p><p><b>　　圖9 源程序代碼</b></p><p><b>　　3.3 流程圖<

16、/b></p><p><b>　　3.4運行結(jié)果</b></p><p><b>　　波形圖</b></p><p>　　寫入excel中的數(shù)據(jù)</p><p><b>　　第四章 心得體會</b></p><p>　　這學(xué)期的課程設(shè)計，主要講授

17、了一些LabVIEW的基本操作和編程技巧，LabVIEW作為一門新式的以圖形化編程的語言，不僅提供了簡單易學(xué)的編程方法，而且提供了海量的可調(diào)用的模塊，子vi，涉及到各個方面。</p><p>　　LabVIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國國家儀器（NI）公司研制開發(fā)的，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境，但是LabVIEW與其他計算機語言的顯著區(qū)別是：其他計算機語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼，而LabVIEW使用的是

18、圖形化編輯語言G編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。</p><p>　　LABVIEW有很多優(yōu)點，尤其是在某些特殊領(lǐng)域其特點尤其突出。 </p><p>　　首先在測試測量方面：LABVIEW最初就是為測試測量而設(shè)計的，因而測試測量也就是現(xiàn)在LABVIEW最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。經(jīng)過多年的發(fā)展，LABVIEW在測試測量領(lǐng)域獲得了廣泛的承認。至今，大多數(shù)主流的測試儀器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備都擁有專門的La

19、bVIEW驅(qū)動程序，使用LabVIEW可以非常便捷的控制這些硬件設(shè)備。同時，用戶也可以十分方便地找到各種適用于測試測量領(lǐng)域的LabVIEW工具包。這些工具包幾乎覆蓋了用戶所需的所有功能，用戶在這些工具包的基礎(chǔ)上再開發(fā)程序就容易多了。有時甚至于只需簡單地調(diào)用幾個工具包中的函數(shù)，就可以組成一個完整的測試測量應(yīng)用程序。 </p><p>　　控制與測試是兩個相關(guān)度非常高的領(lǐng)域，從測試領(lǐng)域起家的LabVIEW自然而然地首

20、先拓展至控制領(lǐng)域。LabVIEW擁有專門用于控制領(lǐng)域的模塊----LabVIEWDSC。除此之外，工業(yè)控制領(lǐng)域常用的設(shè)備、數(shù)據(jù)線等通常也都帶有相應(yīng)的LabVIEW驅(qū)動程序。使用LabVIEW可以非常方便的編制各種控制程序。 </p><p>　　除了以上兩種應(yīng)用領(lǐng)域，LabVIEW還包含了多種多樣的數(shù)學(xué)運算函數(shù)，特別適合進行模擬、仿真、原型設(shè)計等工作。在設(shè)計機電設(shè)備之前，可以現(xiàn)在計算機上用LabVIEW搭建仿真原

21、型，驗證設(shè)計的合理性，找到潛在的問題。在高等教育領(lǐng)域，有時如果使用LabVIEW進行軟件模擬，就可以達到同樣的效果，使學(xué)生不致失去實踐的機會。</p><p>　　與C和BASIC一樣，LabVIEW也是通用的編程系統(tǒng)，有一個完成任何編程任務(wù)的龐大函數(shù)庫。LabVIEW的函數(shù)庫包括數(shù)據(jù)采集、GPIB、串口控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲，等等。LabVIEW也有傳統(tǒng)的程序調(diào)試工具，如設(shè)置斷點、以動畫方式顯示數(shù)據(jù)

22、及其子程序（子VI）的結(jié)果、單步執(zhí)行等等，便于程序的調(diào)試</p><p>　　根據(jù)一些項目統(tǒng)計，完成一個功能類似的大型應(yīng)用軟件，熟練的LabVIEW程序員所需的開發(fā)時間，大概只是熟練的C程序員所需時間的1/5左右。所以，如果項目開發(fā)時間緊張，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用LabVIEW，以縮短開發(fā)時間。 </p><p>　　我對這一門高效簡單的編程語言有很大的興趣。一口氣就把發(fā)的講義看完了，又從圖書館

23、中借了一些高級應(yīng)用的書，還在網(wǎng)上搜過NI公司舉辦的研討會。從中學(xué)到了大量的技巧。也越來越感到， LabVIEW入門很容易，如果要深入做下去，完成一個像樣的工程，就必須懂得各方面的知識，需要了解與電腦通信的各種協(xié)議，pci，pxi，gpib，還有現(xiàn)今流行的USB，就算用別人做的卡，用別人編寫好的驅(qū)動程序，自己也要動各種調(diào)用約定，因為他們的卡并不為LabVIEW一種編程語言所做，好在LabVIEW本身提供了各種方法可以方便的調(diào)用。需要學(xué)會使