如何實現(xiàn)對示波器的遠程控制

摘要：數(shù)字示波器能準確捕獲各種信號，故已成為科研實驗和工程項目中各類信號采集、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)進行數(shù)據(jù)處理和分析，并最終完成遠程的自動測試和分析的需求。所以今天我們就來說說如何實現(xiàn)對示波器的遠程控制。

1、LabVIEW 基礎(chǔ)介紹

計算機通過LAN(網(wǎng)口)或者USB 接口與示波器建立連接來控制示波器。如圖1 所示。

圖1 硬件連接圖

一聽到要控制示波器，大家都會想到通過SCPI 命令來控制示波器。那如何來實現(xiàn)呢?可選的方案有：

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

(2)通過LabVIEW，使用圖形界面來實現(xiàn)。

今天我們就來說說如何使用LabVIEW 實現(xiàn)對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)布第一個版本，是一種用圖標和連線代替文本行來創(chuàng)建應用程序的圖形化編程語言。LabVIEW 提供了一門編程語言所擁有的語法功能，只是它以圖形的方式提供。

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

理解VI 文件：

(1)從用戶交互來說，前面板負責設(shè)計用戶交互界面，類似UI 設(shè)計工具，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;而程序框圖負責將用戶的操作經(jīng)過一系列的處理，并最終輸出結(jié)果，顯示在前面板上。

(2)從功能模塊來說，每個VI 文件類似于C 語言中的一個函數(shù)，前面板用來設(shè)計函數(shù)的參數(shù)(輸入)和返回值(輸出)，程序框圖類似函數(shù)體，實現(xiàn)具體邏輯。

2、 安裝軟件和ZDS2024 驅(qū)動庫

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

3、配置NI-VISA來控制示波器

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

圖1 連接方式

圖2 RAW SCOKET 配置

4、例程設(shè)計

啟動LabVIEW 創(chuàng)建一個新的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)計的VI 前面板為如圖4 所示。

圖4 VI 前面板

左邊的三個控制用于輸入設(shè)置，包括連接的VISA 資源名稱，獲取數(shù)據(jù)的通道，最大延遲時間。右邊為結(jié)果波形顯示控件。設(shè)計好前面板以后，就可以進入程序框圖設(shè)計了。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)動庫的模塊，可以在程序框圖中直接使用，設(shè)計結(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)過程中出現(xiàn)錯誤。最后可以在前面板啟動運行，結(jié)果如圖6所示。

圖6 運行結(jié)果

以上是使用LabVIEW 來控制ZDS2024 示波器的整個過程，相對使用C,C++這種來開發(fā)是不是要方便很多呢?