基于labview的双通道虚拟数字示波器及其远程测控的实现

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1、基于LabVIEW的双通道虚拟数字示波器及其远程测控的实现本文论述了虚拟仪器的组成和虚拟仪器开发软件LabVIEW的应用，指出虚拟仪器较传统仪器的优势。并采用LabVIEW软件实现了双通道虚拟数字示波器功能，及如何利用网络进行远程测控。【关键词】无线局域网通信安全IEEE802.il不安全因素1虚拟仪器及LabVIEW介绍传统仪器作为一台独立的装置，可分为操作面板、信号输入端口、检测输出端口几部分，其功能是通过硬件电路和化软件来实现的。其功能均是由仪器生产厂家给定的，用户不能随意改变其构造和功能，且价格昂贵，开发费用较高。随着信息时代对仪器要求的提高，传统仪器已

2、很难适应，此时出现了虚拟仪器。虚拟仪器(VirtualInstrument,简称VI)，它是测试技术和计算机技术深层次结合的产品，旨在传统数据采集硬件和计算机支持的硬件平台下，通过软件设计手段来实现仪器的全部功能。用户操作虚拟仪器就是在使用一台专门的电子仪器。LabVIEW是NI公司推出的一款虚拟仪器软件开发平台，LabVIEW可以在任何平台上进行数据采集，使用LabVIEW,可以从插入式板卡、USB接口设备及以太网系统中快速采集并生成信号。LabVIEW有专用于测量的用户界面设计工具，不需要从零开始，只需简单地从控件选板中拖放内置的控制件和显示控件，然后点击鼠

3、标即可利用交互式的属性页面轻松自定义它的功效和外观。本文所介绍的数字示波器就是以虚拟仪器技术LabVIEW为基础，通过软件手段来实现数字示波器的功能，并利用局域网实现示波器的共享和远程控制。该虚拟示波器程序提供的功能如下：双通道信号输入、通道控制、时基控制、幅度控制、波形显示、参数自动测量、且通过本地控制/远程控制旋钮可以选择该示波器是作为本地示波器还是远程控制示波器使用。2虚拟数字示波器的实现数字示波器是实验中的常用仪器，目前这类仪器加工复杂且价格较高。本文采用美国NI公司提供的虚拟仪器软件开发平台LabVIEW作为编程环境，结合计算机模块化设计思想，来创建虚

4、拟数字示波器，实现示波器的常用功能，并对其功能进行扩展，实现传统台式仪器所没有的波形处理功能，并利用网络实现示波器功能的共享和远程测控。2.1虚拟示波器的结构设计本虚拟数字示波器分为服务器和客户机两部分，当与网络相连后，可构成一个多功能的可远程测控的数字示波器，也可作为本地示波器使用。1为远程示波器面板。通过选择远程控制/本地控制按钮该示波器即可进行远程测试，还可将该示波器作为本地示波器使用。2所示为该双通道虚拟数字示波器的服务器前面板示该虚拟示波器的双机通信的流程如图3所示。2.2虚拟数字示波器的功能实现该虚拟数字示波器人机界面友好、美观，操作方便，可实现的基

5、本功能包括数据通信、波形显示、参数测量、波形处理。数据通信部分包括两部分：数据发送和数据接收，利用TCP/IP协议可实现网络通信。波形显示包括时基控制、幅度控制、波形的滤波。参数测量模块功能包括电压参数、周期和频率等参数的测量，具体为：频率（Frequency）、周期（Period）、峰-峰值（VP-P）、最小值（V-MIN）、最大值（V-MAX）,具体实现过程如下。2.2.1幅度调节、峰值显示在虚拟示波器前面板中设置了电压幅度调节旋钮，通过旋钮可任意调节电压的幅度。利用LabVIEW光标属性节点特性将数据波形通过功能控件转化成簇，从簇中任意选取两光标值位置，取

6、其差值，即可得到电压波形的峰一峰值，在峰值指示器中就可以实时显示该值大小。2.2.2周期、频率显示与峰值显示模块实现方法类似，该功能模块也有效利用光标的属性节点，将波形转化成簇，从簇中任意选取两光标值位置，取差值，得到采样时间差，再乘以时间的最小间隔值获得周期值大小。取周期倒数即可获得波形频率值。2.3远程测控的实现文中的虚拟数字示波器是在客户机/服务器(Clients/Server)模式下实现的。服务器端和客户机端分别开发了Server和Client两个软件，为便于二者进行网络通信，两端都安装了TCP/IP协议，并且都开发了虚拟示波器面板。客户机端通过Inte

7、rnet网络连接到服务器上，可通过选择“本地控制”按钮或是“远程控制”按钮，执行相应的操作。当客户机端选择“远程控制”按钮时，客户机将通过网络与服务器端软件相连接，从而获取SCPI指令，并将测量数据返回给客户端，将结果在客户端的面板上显示出来。当客户机端选择“本地控制”按钮时，客户机将作为一台本地数字示波器使用，进行相应的信号处理和显示。目前有TCP/IP、DataSocket和VIServer等技术可对测量数据进行共享。TCP/IP协议是计算机网络协议的工业标准，LabVIEW软件中提供了TCP/IP开发工具包，利用该工具包可实现在Internet中的通信功能

8、；DataSocket是