基于声卡的双通道数据采集系统.ppt

基于声卡的双通道数据采集系统的设计与实现 通过Labview实现学员 指导教员 前言 一般而言购买数据采集卡的成本很高 而基于计算机的自带声卡采集在成本上低了许多 同时让设计人员了解了一系列流程 同时使用Labview来设计程序相对而言操作简单一些 界面更简洁 这也一定程度上减轻了设计人员的负担 所以本课题的研究是很有意义的 声卡和人的声音范围 普通声卡采集的范围是5kHz到44 1kHz一般人的耳朵能听到的频率范围是从20Hz到20kHz所以普通的声卡用来采集足够使用了 使用的工具 最新的虚拟仪器开发设计软件Labview普通PC配置的声卡 硬件实现 声卡一般有LineIn和MicIn两个信号输入插孔 声音传感器信号可通过这两个插孔连接到声卡 若由MicIn输入 由于有前置放大器 容易引入噪声且会导致信号过负荷 故推荐使用LineIn 其噪声干扰小且动态特性良好 声卡测量信号的引入应采用音频电缆或屏蔽电缆以降低噪声干扰 若输入信号电平高于声卡所规定的最大输入电平 则应在声卡输入插孔和被测信号之间配置一个衰减器 将被测信号衰减至不大于声卡最大允许输入电平 此外 将声卡的LineOut端口接到耳机上还可以实时的监听声音信号 LabVIEW对声音采集的设置默认于其所处的操作系统 本文使用的是最普通的声卡 对于高级的声卡采集信号时 要注意关闭如混响之类的一些特效 避免影响测量结果的真实性 软件实现 通过Labview编写所设计的程序并进行测试 在Labview中 函数 图形与声音 声音 子选板下提供了一系列与声卡相关的函数节点 这些节点都是使用Windows底层函数编写的 直接与声卡驱动联系 可以实现对声卡的快速访问和操作 具有比较高的执行性能 使用Labview中函数节点的介绍 SIConfig节点用于设置声卡的参数和数字声音格式 如缓存区大小 采样速率 采样通道数 单通道或双通道 样本位数 8bits或16bits 本文虚拟示波器用双通道采集数据 缓存区大小为32768bytes 样本位数为16bits SIStart节点驱动声卡开始采集数据 SIRead节点从缓冲区读取数据 根据不同的数字声音格式 读取相应数据格式的数组 SIStop节点停止采集数据SIClear节点释放声卡占用的计算机资源 设计的程序前面板 设计好的程序框图 实验证明和自我分析 计算机自带的声卡能实现数据采集卡最简单的基本功能 通过软件修改 开发出了不同的虚拟仪器 实现了一卡多用 增强了系统的灵活性 充分发挥了虚拟仪器的优势 最大限度地实现了硬件资源共享 设计的前景 通过声卡采集的波形储存在计算机中做到信息的存储并相对照 心电图 噪声 等波形的采集 可以做成声卡密码锁 以后采集的波形与保存的波形相对很相似时才会自动开锁 不然不开 系统性价比高 通用性强 扩展性好 界面友好 在工程测量与实验室应用中具有广阔的前景