如何實(shí)現(xiàn)對(duì)示波器的遠(yuǎn)程控制

摘要：數(shù)字示波器能準(zhǔn)確捕獲各種信號(hào)，故已成為科研實(shí)驗(yàn)和工程項(xiàng)目中各類信號(hào)采集、記錄和分析的主要設(shè)備之一。但是很多情況下，需要把數(shù)字示波器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，并最終完成遠(yuǎn)程的自動(dòng)測(cè)試和分析的需求。所以今天我們就來(lái)說(shuō)說(shuō)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)示波器的遠(yuǎn)程控制。

1、LabVIEW 基礎(chǔ)介紹

計(jì)算機(jī)通過(guò)LAN(網(wǎng)口)或者USB 接口與示波器建立連接來(lái)控制示波器。如圖1 所示。

圖1 硬件連接圖

一聽到要控制示波器，大家都會(huì)想到通過(guò)SCPI 命令來(lái)控制示波器。那如何來(lái)實(shí)現(xiàn)呢?可選的方案有：

(1)通過(guò)編寫程序代碼，如使用C,C++,C#等語(yǔ)言結(jié)合開發(fā)環(huán)境(如VS2012)來(lái)編寫代碼;

(2)通過(guò)LabVIEW，使用圖形界面來(lái)實(shí)現(xiàn)。

今天我們就來(lái)說(shuō)說(shuō)如何使用LabVIEW 實(shí)現(xiàn)對(duì)ZDS2024 示波器的控制。

LabVIEW 的定義：

LabVIEW 由National Instruments 公司開發(fā)，于1986 年發(fā)布第一個(gè)版本，是一種用圖標(biāo)和連線代替文本行來(lái)創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語(yǔ)言。LabVIEW 提供了一門編程語(yǔ)言所擁有的語(yǔ)法功能，只是它以圖形的方式提供。

LabVIEW 基本由一個(gè)個(gè)VI 文件組成。每個(gè)VI 由前面板和程序框圖組成?？梢詮膬蓚€(gè)角度來(lái)

理解VI 文件：

(1)從用戶交互來(lái)說(shuō)，前面板負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)用戶交互界面，類似UI 設(shè)計(jì)工具，一般包括用戶操作控件和輸出結(jié)果控件，像文本框、按鈕、波形顯示控件等;而程序框圖負(fù)責(zé)將用戶的操作經(jīng)過(guò)一系列的處理，并最終輸出結(jié)果，顯示在前面板上。

(2)從功能模塊來(lái)說(shuō)，每個(gè)VI 文件類似于C 語(yǔ)言中的一個(gè)函數(shù)，前面板用來(lái)設(shè)計(jì)函數(shù)的參數(shù)(輸入)和返回值(輸出)，程序框圖類似函數(shù)體，實(shí)現(xiàn)具體邏輯。

2、 安裝軟件和ZDS2024 驅(qū)動(dòng)庫(kù)

首先必須安裝好LabVIEW 和NI-VISA。將ZDS2024 的驅(qū)動(dòng)庫(kù)文件夾Zhiyuan ZDS2000 Series for TCP，拷貝到LabVIEW 安裝目錄instr.lib 目錄下。Zhiyuan ZDS2000 Series for TCP針對(duì)以太網(wǎng)連接。

3、配置NI-VISA來(lái)控制示波器

啟動(dòng)Masurement Automation Explorer 軟件，選擇設(shè)備和接口，在添加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，使用Manual Entry of Raw Scoket(手動(dòng)輸入原始SOCKET)方式連接，ZDS2024 示波器采用端口號(hào)5025 來(lái)接收SCPI 命令。如圖2 和圖3 所示。設(shè)置好后，可進(jìn)行測(cè)試，確保連接成功。

圖1 連接方式

圖2 RAW SCOKET 配置

4、例程設(shè)計(jì)

啟動(dòng)LabVIEW 創(chuàng)建一個(gè)新的VI 文件。這里以從示波器讀取數(shù)據(jù)，并顯示在波形控件上為例。

設(shè)計(jì)的VI 前面板為如圖4 所示。

圖4 VI 前面板

左邊的三個(gè)控制用于輸入設(shè)置，包括連接的VISA 資源名稱，獲取數(shù)據(jù)的通道，最大延遲時(shí)間。右邊為結(jié)果波形顯示控件。設(shè)計(jì)好前面板以后，就可以進(jìn)入程序框圖設(shè)計(jì)了。在VI 的程序框圖中的Function 面板中，選擇“儀器I/O”可以找到有關(guān)ZDS2024 的驅(qū)動(dòng)庫(kù)的模塊，可以在程序框圖中直接使用，設(shè)計(jì)結(jié)果如圖5 所示。

圖5 程序框圖

在程序框圖中，先初始化示波器，并啟動(dòng)示波器的AutoSetup 功能，然后循環(huán)獲取示波器的數(shù)據(jù)，并送顯示，直到用戶中止或者獲取數(shù)據(jù)過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤。最后可以在前面板啟動(dòng)運(yùn)行，結(jié)果如圖6所示。

圖6 運(yùn)行結(jié)果

以上是使用LabVIEW 來(lái)控制ZDS2024 示波器的整個(gè)過(guò)程，相對(duì)使用C,C++這種來(lái)開發(fā)是不是要方便很多呢?