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        基于RS-232接口的檢測(cè)儀器程控軟件應(yīng)用分析

        2013-01-26 09:59:18韓強(qiáng)李冰劉耀先
        家電科技 2013年2期
        關(guān)鍵詞:按鈕設(shè)備

        韓強(qiáng) 李冰 劉耀先

        (1.東莞出入境檢驗(yàn)檢疫局 廣東東莞 523071 ;2.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 黑龍江哈爾濱 150001)

        1 引言

        在工程測(cè)試中需要使用多臺(tái)儀器進(jìn)行復(fù)雜重復(fù)性操作,手工測(cè)量大量數(shù)據(jù)需要相當(dāng)大的人力和時(shí)間,很難滿足測(cè)量速度和精度上的要求。通過(guò) RS-232接口能夠?qū)⒁幌盗谐炭貎x器與計(jì)算機(jī)組建成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng),這樣,計(jì)算機(jī)就可以對(duì)程控儀器進(jìn)行自動(dòng)控制,無(wú)需人工介入,減小了人為誤差,不僅使復(fù)雜的測(cè)試變得簡(jiǎn)單輕松,還大大縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期和人力耗費(fèi),提高了生產(chǎn)效率。

        2 硬件組成

        本文以安捷倫公司34970A數(shù)據(jù)采集器配34901A采集模塊為例,采用9芯RS-232接口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。

        2.1 RS-232標(biāo)準(zhǔn)接口介紹

        目前,RS-232是PC與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口,RS代表推薦標(biāo)準(zhǔn),232是標(biāo)識(shí)號(hào)。RS-232采取不平衡傳輸方式,即單端通信。一個(gè)完整的RS-232接口有22根線,采用標(biāo)準(zhǔn)的25芯插頭座。除此之外,目前廣泛應(yīng)用的還有一種9芯的RS-232接口。它們的外觀都是一個(gè)D形,對(duì)接的兩個(gè)接口又分為針式和孔式兩種。

        RS-232標(biāo)準(zhǔn)中定義了邏輯1和邏輯0電壓級(jí)數(shù),以及標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速率和連接器類(lèi)型。信號(hào)大小在正的和負(fù)的3~15 V之間。RS-232規(guī)定接近0的電平是無(wú)效的,邏輯1規(guī)定為負(fù)電平,有效負(fù)電平的信號(hào)狀態(tài)稱(chēng)為傳號(hào)(Marking),它的功能意義為OFF;邏輯0規(guī)定為正電平,有效正電平的信號(hào)狀態(tài)稱(chēng)為空號(hào)(Spacing),它的功能意義為ON。

        在RS-232標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的設(shè)備可以分為數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE)兩類(lèi),這種分類(lèi)定義了不同的線路用來(lái)發(fā)送和接收信號(hào)。一般來(lái)說(shuō),計(jì)算機(jī)和終端設(shè)備有DTE連接器,調(diào)制解調(diào)器和打印機(jī)有DCE連接器。

        2.2 數(shù)據(jù)采集器

        美國(guó)安捷倫公司 Aligent34970A數(shù)據(jù)采集器,配 34901A模塊。該采集器可配置成20~120通道,6位半分辨率,0.004%基本直流精度,250通道/秒掃描速率,50000個(gè)讀數(shù)儲(chǔ)存,可測(cè)量交直流電流、電阻、頻率、溫度和周期,以及由熱電偶和熱電阻提供的溫度,直流和交流電壓,內(nèi)置GPIB和RS-232接口。

        2.2.1 設(shè)備與計(jì)算機(jī)的連接

        將RS-232連接總線將計(jì)算機(jī)的COM接口和Agilent 34970A數(shù)據(jù)采集儀的RS-232口進(jìn)行連接。

        2.2.2 Agilent 34970A數(shù)據(jù)采集儀的通訊設(shè)置。

        (1)打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)按鈕,按“Shift”按鈕,再按“Interface”按鈕,再通過(guò)調(diào)節(jié)“選擇”旋鈕,直到顯示屏上出現(xiàn)RS-232方式。

        (2)再按“Interface”按鈕(表示確定并繼續(xù)設(shè)置),再通過(guò)調(diào)節(jié)“選擇”旋扭,進(jìn)行通訊參數(shù)設(shè)置:19200 BAUD;EVEN,7 BITS;RTS/CTS完成設(shè)置準(zhǔn)備。

        3 Aligent Connection Expert軟件設(shè)置

        Aligent Connection Expert軟件包括在美國(guó)Aligent公司推出的Aligent I/O libraries Suit免費(fèi)軟件中。安裝后在電腦桌面上形成Aligent IO Control圖標(biāo),單擊圖標(biāo)即可運(yùn)行軟件。

        點(diǎn)擊圖1中Change properties按鈕(右下紅色圈處),即可彈出圖2對(duì)話框進(jìn)行通訊數(shù)據(jù)設(shè)置(參數(shù)設(shè)置:波特率19200,奇偶校驗(yàn)EVEN,數(shù)據(jù)位數(shù)7,流控制方法RTS/CTS,服務(wù)請(qǐng)求DSR,)。

        通訊數(shù)據(jù)設(shè)置完成后,點(diǎn)擊OK鍵返回圖1對(duì)話框。點(diǎn)擊圖1中Add interface按鈕(右上紅色圈處)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集器檢測(cè)(圖3),連接數(shù)據(jù)采集器(圖4)。

        4 通訊測(cè)試

        點(diǎn)擊圖4中INTERACTIVE IO(紅色圈處)即可彈出圖5對(duì)話框進(jìn)行通訊測(cè)試,完成連接。首先通過(guò)圖5對(duì)話框Connect目錄下的Connect功能配置連接方式,如圖5所示。將其改寫(xiě)為ASRL3:INSTR。點(diǎn)擊OK后會(huì)自動(dòng)連接儀器,并會(huì)顯示連接狀態(tài)是否正常。在正常連接的情況下發(fā)送*IDN?命令會(huì)返回儀器編號(hào),如下所示:

        -> *IDN?

        <- HEWLETT-PACKARD,34970A,0,13-2-2?x0D?

        在圖5中顯示的是連接Agilent 34970A數(shù)據(jù)采集儀后,在“Command”文本框中輸入“*IDN?”并按“Send &.Read”鍵后的情形。

        根據(jù)儀器程控代碼,分別輸入到Command文本框內(nèi),按“Send Command”(它只適應(yīng)于只發(fā)送命令而不需要儀器返回信息的命令:例如*RST)、“Read Response”(它只適應(yīng)于需要儀器返回信息的命令:例如READ?)“Send &.Read”(它適應(yīng)于發(fā)送命令而需要儀器返回信息的命令:例如*IDN?) 鍵即可達(dá)到檢測(cè)儀器程控功能的目的。

        如果你輸入的儀器程控代碼不正確或不符合SCPI(Standard Commands for Programmable Instruments)編程語(yǔ)言要求,“Stop”框的信息以紅色顯示,此時(shí)按“SYST:ERR?”鍵,錯(cuò)誤代碼信息和解釋信息就會(huì)在界面下面顯示出來(lái),這樣就能很快定位錯(cuò)誤并得到排除,收到事半功倍的效果。

        “Device Clear”鍵用來(lái)發(fā)送設(shè)備清除命令,主要實(shí)現(xiàn)4個(gè)功能:(1)用來(lái)停止進(jìn)行中的測(cè)量;(2)儀器在收到設(shè)備清除命令時(shí),儀器的狀態(tài)暫存器,出錯(cuò)暫存器和所用的配置狀態(tài)都不會(huì)改變;(3)清除儀器內(nèi)的輸入和輸出緩沖器;(4)準(zhǔn)備好接受新的命令字符?!癛ead STB”鍵相當(dāng)于發(fā)送*STB? 命令,讀狀態(tài)字節(jié)查詢,用于讀取器件的狀態(tài)字節(jié)?!癈lear History”鍵清除在界面下面顯示信息。“Options”鍵用于設(shè)置超時(shí)時(shí)間和SCPI 命令語(yǔ)法終止字符。

        在這里應(yīng)引起讀者注意的是按“Send &.Read”鍵時(shí),“Command”文本框中有沒(méi)有儀器程控代碼,要根據(jù)被程控的儀器來(lái)定。例如Fluke 8840A等儀器,讀取測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí),不需要發(fā)儀器程控代碼,即“command”文本框中不應(yīng)有任何宇符,否則就會(huì)顯示錯(cuò)誤信息。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        雖然目前大多數(shù)設(shè)備都具備采集參數(shù)的能力,但可靠性低,擴(kuò)展性弱,且仍然需要人工逐個(gè)查看各設(shè)備參數(shù)或磁盤(pán)備份等。本文針對(duì)RS-232接口標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn),利用安捷倫Aligent Connection Expert軟件對(duì)檢測(cè)儀器的程控功能,對(duì)檢測(cè)儀器設(shè)備進(jìn)行控制。實(shí)驗(yàn)證明,該方法方便、快捷、簡(jiǎn)單,很大程度上克服了傳統(tǒng)人工采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性差、工作效率低、準(zhǔn)確率不能保障等缺點(diǎn),且本文中的數(shù)據(jù)采集流程適用于電流、電壓、溫濕度等數(shù)據(jù)的采集,擴(kuò)充性良好。

        [1] Agilent Technologies,Agilent IO Libraries Suite 15.0 Help [Z]

        [2] Agilent Technologies, Agilent 34970A數(shù)據(jù)采集/開(kāi)關(guān)單元用戶指南[M]

        [3] 崔宏敏,黃戰(zhàn)武,何惠森.基于RS 232接口標(biāo)準(zhǔn)的SMT數(shù)據(jù)采集技術(shù)[J].《現(xiàn)代電子技術(shù)》2010年03期

        [4] 王節(jié)旺.利用Agilent Connection Expert 軟件檢測(cè)儀器程控功能[J].《國(guó)外電子測(cè)量技術(shù)》 2008年第27卷第6期

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