0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

基于LabVIEW图形化开发环境的USB NI ELVIS平台的应用

牵手一起梦 来源:电子设计工程 作者:黄昆 , 郝小江 2020-10-04 17:09 次阅读

1 引言

目前,NI公司推出的虚拟仪器技术教学和实验室套件(ELVIS)已经实现USB连接,提供了方便的即插即用功能。ELVIS与NI LabVIEW,NI SignalExpress,Electronics Workbe-nch Multisim和MultiMCU软件的紧密集成,为教师在多个领域中开展科学和工程教学提供了优良的平台。

2 ELVIS平台简介

带USB接口的NI ELVIS是基于LabVIEW图形化开发环境,集成了理论/仿真与低成本、动手上机的设计/原型平台构成。图1给出带USB接口的NI ELVIS平台。主要包含三部分。

(1)USB数据采集卡 NI ELVIS全新的USB即插即用连接性简化了实验室的搭建和维护。使用者利用个人电脑即可对其应用进行测试和原型设计,并通过USB M系列数据采集设备来完成数据采集任务。

(2)工作台和面包板 用户可自定义工作台,其控制面板有示波器、数字万用表、可变电源等基本仪器,通过连接器可将其显示在ELVIS软面板。原型实验面包板与工作台相连,可在此上搭建电子电路,允许实验中连接输入输出信号,特别适合教学实验和电路设计及测试。在原型面包板上给出了ELVIS所有的信号终端,它们分列在电路面包板两旁,并通过电缆连接至USB数据采集卡。

(3)安装在计算机上的软面板仪器 计算机平台安装有虚拟仪器软件开发丁具LabVIEW,ELVIS加载了在LabVIEW中创建的仪器及仪器的源代码。每一种仪器都配备有用于点击式配置的Express VI,可通过修改LabVIEW代码修改功能。这些软面板仪器都是实验中典型的和必需的通用电子仪器及虚拟仪器,主要包括示波器、函数发生器、数字万用表、任意的波形发生器等。

3 ELVIS平台在高校教学中的创新应用

最新的NI ELVISⅡ(简称ELVISⅡ)教学设计和建模平台是基于LabVIEW图形化系统设计软件.用于电路设计概念、仪器、控制、电信和MCU等的理论和实践教学,对传统教学有相当的创新性。

3.1 电子教学应用

ELVIS是电子教学平台的重要组件,它包含有Multisim及LabVIEW,可利用理论联系实践的方式辅助《电路设计》等概念课程的教学。师生可通过Multisim软件对电路设计的理论概念进行仿真,采用ELVIS对真实电路建模,最后通过LabVIEW及IJabVIEW Signal Express来比较仿真与测量结果。依据图1可构建电子教学平台。图中的计算机使用台式机或笔记本均可。

3.2 远程教育应用

ELVIS及LabVIEW已成功地用于远程教育平台的设立。LabVIEW中的远程面板能让教育者在线生成虚拟仪器,并通过因特网提供给世界各地的学生,使其轻松地在远程教学中获取概念,演示试验。图2给出远程教学示意图。

3.3 集成仪器应用

图3给出NI ELVIS的12款最常用仪器组合。该集成仪器具有功能强大的仪器库,能为实验室节省空间和降低成本。此外,ELVIS仪器均由LabVIEW设计,教学时可快速地重新定义器件,以满足各种特殊需要。

3.4 控制设计概念的教学应用

Quanser是学术界控制设计培训系统的领导者,ELVIS特有由Quanser创建的插件板,能够用于控制设计概念的教学。Quanser为ELVIS提供了QNET直流马达、QNET温度训练系统及QNET倒立摆等最新的插件板。有了这些虚拟仪器和课程,教师就能采用ELVIS及Ouanser进行控制设计的基础教学,可以通过真实的试验来教授诸如PID、根轨迹等控制概念。

3.5 电信概念的教学应用

Emona Instruments公司的DATEx电信训练仪是一款ELVIS插件模块。在DATEx中,学生可以用跳线连接电路功能模块,从而创建现实的通信系统硬件。DATEx软件包括超过20种用于实现基本电路功能的电路模块,可以与ELVIS I/0连接。学生还可在LabVIEW及ELVIS平台上输出信号和测量结果,从而了解电路系统特征。DATEx套装包含预制教程,让学生通过亲手实践的方式学习模拟、数字通信概念.包括AM,FM,DSB,SSB,PAM,PCM,TDM,ASK,FSK,QPSK,QAM及噪声生成等。

3.6 MCU/嵌入式教学应用

教师能够利用ELVIS内的Freescale MCU插件板来进行MCU系统设计及测试教学。插件板包括HCS08系列MCU,HCSl2/HCSl2x/DSP,Coldfire处理器RF收发器等。套件还包括Freescale Codewarrior软件,用于MCU编程。由于插件板适用于ELVIS,教师可通过12款集成仪器测试诸如工作电压等参数,并测量各个变量,从而体验行业中完整的设计、建模及部署流程。

4 ELVIS平台在高校教学中的应用前景

由于ELVIS是一个基于LabVIEW的设备,它能提供完整的数据采集与原型设计功能。因此无论是基础教育课程,还是专业性强的高级课程,都能成为将虚拟仪器融于高校教育中的理想选择,不仅可以帮助学生轻松地自制电路与接口,而且因为使用了可拆卸的原型实验面板,可让学生根据需要设计自己的检测系统、电子电路、信号调理及小型的电子机械设备控制等。

由于ELVIS平台集合了12种不同的集成仪器,所以在降低实验室设备成本的同时,还可帮助学生在上机操作过程中巩固理论知识,不仅能完成绝大多数弱电方面的实验,在强电实验的弱电方面也能起到一定的作用。在ELVIS平台上完成实验,能使学生全面了解整个实验过程,而且可根据学生的兴趣创造性地添加更多新的功能,灵活应用所学的知识。目前,NI公司提供的套件包括测量、电路、MCU概念等。高校教师可根据课程要求,选择最适合的套件,实

现对ELVIS的定制。由此可见,ELVIS平台以其强大的功能必将广泛用于高校的教学领域。

责任编辑:gt

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • LabVIEW
    +关注

    关注

    1959

    文章

    3651

    浏览量

    321790
  • usb
    usb
    +关注

    关注

    60

    文章

    7862

    浏览量

    263535
  • NI
    NI
    +关注

    关注

    19

    文章

    1120

    浏览量

    100143
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    [分享]图形化系统的设计

    需求,设计师可通过LabVIEW嵌入式开发模块,将代码部署于任一32位处理器,从而节省软件购买成本。LabVIEW嵌入式开发模块结合了图形化开发
    发表于 05-30 15:56

    基于NI Labview图形化系统设计软件求助:毕业设计

    基于NI Labview图形化系统设计软件,通过USB接口与测试对象平台进行连接,通过虚拟仪器平台
    发表于 04-12 14:31

    图形化软件开发平台LabVIEW是什么?包括哪些部分?

    图形化软件开发平台LabVIEW是什么?包括哪些部分?虚拟相位差计是如何设计的?有哪些功能组成?
    发表于 04-07 06:05

    如何通过LabVIEW图形化开发平台有效优化多核处理器环境下的信号处理性能

    多核处理器环境下的编程挑战是什么如何通过LabVIEW图形化开发平台有效优化多核处理器环境下的信号处理性能
    发表于 04-26 06:40

    LabVIEW中文版产品介绍手册

    LabVIEW中文版产品介绍手册:LabVIEW 传奇二十多年来,世界各地的工程师与科学家们借助NI LabVIEW 软件平台构建高性价比的
    发表于 07-01 08:45 0次下载

    使用NI ELVISNI LabVIEWNI Multi

    使用NI ELVISNI LabVIEWNI Multisim简化美国乔治亚理工学院电路设计教学 The Challenge:  
    发表于 03-02 09:25 1792次阅读

    NI发布了LabVIEW图形化编程环境的最新版软件LabVI

    此外,NI还提供LabVIEW用于扩展平台功能性与应用范围的附加开发包 新闻发布——2010年8月——美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称
    发表于 08-03 11:38 895次阅读

    LabVIEW Robotics 2010图形化系统设计软件

    基于最新版NI LabVIEW图形化系统设计软件,LabVIEW Robotics 环境继续提供工业级系统设计软件的能力。结合
    发表于 03-25 12:02 1620次阅读
    <b class='flag-5'>LabVIEW</b> Robotics 2010<b class='flag-5'>图形化</b>系统设计软件

    图形化开发环境LabView中文版

    电子发烧友网站提供《图形化开发环境LabView中文版.rar》资料免费下载
    发表于 07-14 17:39 0次下载

    NI LabVIEW RIO架构基础知识简述

    NI LabVIEW可重配置I/O (RIO)架构是NI图形化系统设计平台的一个整体部分。 图形化
    发表于 11-18 06:55 7011次阅读

    LabVIEW ARM嵌入式开发模块的详细介绍和使用手册中文资料概述

    LabVIEW ARM嵌入式开发模块是一个完整的图形化开发环境,由NI联合Keil公司开发而成,
    发表于 06-19 08:00 16次下载
    <b class='flag-5'>LabVIEW</b> ARM嵌入式<b class='flag-5'>开发</b>模块的详细介绍和使用手册中文资料概述

    NI LabVIEW图形化开发环境NI硬件平台开发无人驾驶赛车

    使用NI LabVIEW图形化开发环境NI硬件平台对智能车进行快速
    发表于 07-19 11:22 1496次阅读

    LabVIEW使用图形化编辑语言G编写程序

    LabVIEW是一种程序开发环境,由美国国家仪器(NI)公司研制开发,类似于C和BASIC开发
    的头像 发表于 07-01 08:22 5754次阅读

    基于LabVIEW图形化开发平台实现医疗电子产品的设计和开发

    研究成果,但如何在团队人员非常有限的情况下,快速的将专利或研究成果转化成产品、并保证产品的可靠性和稳定性是很大的难点。通过NI所提供的图形化开发环境LabVIEW和商业化嵌入式原型
    发表于 07-10 17:54 1537次阅读

    21489图形化开发详解:Fireware的烧写与直通

    本文介绍ADI SHARC DSP图形化开发,在一般我们都是使用vdsp++进行c语言开发的,但其实adsp 21489也可以进行图形化开发,使用sigmastudio,非常简单和方便。 图形
    的头像 发表于 08-27 15:14 6938次阅读
    21489<b class='flag-5'>图形化开发</b>详解:Fireware的烧写与直通