INSTYTUT SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH
WYDZIAA
ELEKTRONIKI WAT
Zakład Systemów Informacyjno-Pomiarowych
Laboratorium Miernictwa Elektronicznego 2
Ćwiczenie 5
Temat: AUTOMATYZACJA POMIARÓW
Data wykonania ćwiczenia:
Grupa:
..................................................................
Zespół w składzie: Data oddania sprawozdania:
..................................................................
1.
Ocena:
..................................................................
2.
Prowadzący ćwiczenie:
3.
..................................................................
Uwagi prowadzącego ćwiczenie:
Wykaz przyrządów znajdujących się na stanowisku
Lp. Nazwa przyrzÄ…du Typ Producent
1
2
3
4
5
6
1
A. Zastosowanie interfejsów szeregowych do sterowania oscyloskopem
1.1. Wiadomości ogólne o interfejsach szeregowych
Ze względu na swoją prostotę oraz niewielkie wymagania sprzętowe (w porównaniu z interfejsami
równoległymi), transmisja z wykorzystaniem łączy szeregowych jest szeroko stosowana w przemyśle
elektronicznym. Popularnym standardem Å‚Ä…cza szeregowego jest interfejs RS-232. Jego nazwa pochodzi od
oznaczenia amerykańskiej normy branżowej, opracowanej przez Electronic Industries Alliance (EIA), zawartej
w biuletynie  Recommended Standard nr 232. Na jej bazie w roku 1972 powstały zalecenia międzynarodowe
opisane w dokumentach V.24 oraz V.28 Międzynarodowego Komitetu Doradczego do spraw Telegrafii i
Telefonii (CCITT).
Standard ten ma długą historię. W USA wprowadzony został w roku 1962 i był sześciokrotnie
nowelizowany. Aktualnie obowiązująca wersja ma oznaczenie ANSI/TIA-232 F (został dodatkowo przyjęty
przez Telecommunications Industry Association, TIA). Litera  F w nazwie standardu wskazuje, że jest to jego
siódma wersja.
Polska Norma opisujÄ…ca to Å‚Ä…cze ma oznaczenie PN-T-05052 : 1986.
1.2. Własności łącza szeregowego
Połączenie komputera z przyrządem pomiarowym lub innym urządzeniem, może być w tym standardzie
w bardzo prostym przypadku zrealizowane następująco:
Komputer UrzÄ…dzenie
(TxD) Nadawanie Odbiór (RxD)
(RxD) Odbiór Nadawanie (TxD)
(GND) Masa Masa (GND)
Każde z urządzeń przesyła bity danych zakodowane jako impulsy elektryczne, w których  0 odpowiada
wysokiemu poziomowi napięcia a  1  niskiemu. Przesyłanie odbywa się w obu kierunkach z pomocą
oddzielnych linii przy wykorzystaniu wspólnej linii masy. Użycie oddzielnych linii do przesyłania informacji w
obu kierunkach umożliwia jednoczesną transmisję bez obawy o wystąpienie zakłóceń.
2
1.3. Format słowa danych
Przesłanie bitów słowa danych poprzedzone jest wysłaniem tzw. bitu startu (poziom napięcia wysoki),
który sygnalizuje rozpoczęcie transmisji słowa. Następnie przesyłane są poszczególne bity w
kolejności od najmniej znaczącego do najbardziej znaczącego. Po przesłaniu bitów słowa danych
może być przesyłany bit kontroli parzystości, a następnie linia przechodzi w stan spoczynkowy
(poziom napięcia niski) na czas trwania jednego lub dwóch bitów  są to tzw. bity stopu.
bity słowa danych bity stopu
bit startu
bit parzystości
Dopuszczalne wartości napięcia dla odpowiednich stanów logicznych bitów są następujące:
Przy nadawaniu
Wartość bitu Przy odbiorze
0 (+ 5 V ... + 15 V) (+ 3 V ... + 15 V)
1 ( 5 V ...  15 V) ( 3 V ...  15 V)
1.4. Parametry transmisji w Å‚Ä…czu szeregowym
Norma RS-232 określa wiele szczegółów mechanicznych i elektrycznych, odnoszących się do transmisji
szeregowej. Aby urządzenie odbierające informację mogło określić, który bit transmitowanego słowa jest w
danej chwili odbierany  unormowaniu musiał być poddany czas trwania pojedynczego bitu. Jeśli jest on równy
np. 1/9600 s, to mówimy, że szybkość transmisji jest równa 9600 bitów/s. Dopuszczalne przez normę szybkości
transmisji to: 110, 150, 300, 600, 1200, 2 400, 4 800, 9 600 oraz 19 200 bitów/s.
Aby transmisja odbywała się poprawnie zarówno urządzenie nadające jak i odbierające powinny być
ustawione na tą samą szybkość przesyłania informacji. Należy w tym miejscu zaznaczyć, że wymienione
powyżej szybkości transmisji odnoszą się do przesyłania bitów podczas transmisji pojedynczego słowa danych,
nie zaś do transmisji jako całości.
Poszczególne słowa danych transmitowane są metodą start-stopową, odstępy czasu pomiędzy
poszczególnymi słowami mogą być dowolnie duże i dlatego przeciętna szybkość całej transmisji z reguły bywa
3
znacznie mniejsza. Słowo danych może zawierać 5, 6, 7 lub 8 bitów informacyjnych. W zależności od typu
przesyłanej informacji można wybrać różną jego długość. W przypadku transmisji telegraficznych (dalekopis)
wykorzystywane było słowo 5-bitowe; przy transmisji danych tekstowych  słowo 7-bitowe, a przy przesyłaniu
danych binarnych  słowo 8-bitowe.
Bity stopu podczas transmisji stanowiÄ… swego rodzaju rezerwÄ™ czasowÄ… danÄ… odbiorcy informacji, aby
mógł w tym czasie odebrane słowo danych przesłać z rejestru odbiorczego do odpowiedniego buforu
telekomunikacyjnego, mając zagwarantowane, że w tym czasie nadawca nie rozpocznie transmisji kolejnego
sÅ‚owa. W przypadku najniższej szybkoÅ›ci transmisji dopuszczalna jest wartość 1½ bitu stopu.
W typowym Å‚Ä…czu szeregowym w standardzie RS-232 poza liniami do transmisji danych (TxD oraz RxD)
występują dodatkowe linie, którymi przesyłane są sygnały sterujące, służące pierwotnie do komunikowania się
komputera z modemem telefonicznym. W przypadku bezpośredniego połączenia komputera z przyrządem
pomiarowym linie te można wykorzystać do sterowania przepływem danych między połączonymi urządzeniami.
Sterowanie to polega na wstrzymywaniu transmisji od nadawcy danych, jeżeli urządzenie odbiorcze nie jest w
stanie przetworzyć lub zapamiętać zbyt dużego strumienia danych, a także wznowieniu transmisji danych, kiedy
urządzenie odbiorcze jest już gotowe na przyjęcie następnej ich porcji.
Sterowanie przepływem danych (ang. flow control) może być zrealizowane w sposób sprzętowy, przy
wykorzystaniu linii sterujących portu szeregowego (ang. hardware flagging) lub też za pomocą przesyłania po
liniach danych umówionych znaków sterujących wstrzymaniem (XOFF) lub wznowieniem (XON) transmisji
strumienia danych. W tym drugim przypadku sterowanie transmisjÄ… nosi nazwÄ™ programowego (ang. software
flagging) lub protokołu XON/XOFF.
1.5. Programy telekomunikacyjne
W celu ułatwienia wymiany danych między komputerami przy wykorzystaniu łączy szeregowych RS-232
przygotowane zostały specjalne programy komunikacyjne. Jednym z nich jest program HyperTerminal,
wchodzący w skład standardowego zestawu akcesoriów systemu MS Windows. Z jego pomocą możliwa jest
wymiana informacji między komputerami lub komputerem i urządzeniem, znajdującymi się blisko siebie  za
pomocą specjalnego kabla dla łącza szeregowego (zwanego  null modem cable ) lub pomiędzy urządzeniami
bardzo oddalonymi  za pomocÄ… sieci telefonicznej. W tym drugim przypadku konieczne jest posiadanie
odpowiedniego modemu telefonicznego. Aby wymiana informacji była możliwa, konieczne jest uzgodnienie
ustawień parametrów transmisji obu komunikujących się ze sobą urządzeń, tzn. szybkości transmisji, liczby
bitów danych w transmitowanym słowie, liczby bitów stopu, rodzaju zastosowanego sprawdzania parzystości,
rodzaju sterowania przepływem.
1.6. Zestaw komend sterujÄ…cych przyrzÄ…dami pomiarowymi (SCPI )
Zdalne sterowanie przyrządem polega na przesyłaniu do niego odpowiednich komend sterujących i
odbieranie od przyrządu przesyłanej zwrotnie informacji o jego stanie, wynikach przeprowadzonych pomiarów,
itp. Aby ułatwić użytkownikom zdalne sterowanie przyrządami pomiarowymi komendy do ich sterowania mają
postać ciągów znaków alfanumerycznych (liter, cyfr, znaków pisarskich i znaków sterujących wydrukiem), które
są z reguły wyrazami lub zwrotami języka angielskiego lub ich skrótami. Dzięki temu komendy te są łatwiejsze
do zapamiętania i wygodniejsze w użyciu przez człowieka. Podczas transmisji z pomocą łącza szeregowego
pojedyncze transmitowane słowo RS-232 zawiera informację o jednym znaku komendy (literze, cyfrze lub
4
znaku sterującym), w związku z tym przesłanie komendy do przyrządu związane jest z reguły z transmisją od
kilku do kilkunastu słów RS-232.
Jednolity sposób porozumiewania się z przyrządami (język programowania przyrządów) pozwala istotnie
ułatwić posługiwanie się nimi. W roku 1990 grupa największych producentów aparatury pomiarowej doszła do
porozumienia i opracowała jeden wspólny zestaw komunikatów do zdalnego sterowania wszystkich rodzajów
przyrządów pomiarowych. Ten jednolity zestaw komunikatów sterujących został nazwany SCPI (ang. Standard
Commands for Programmable Instruments).
Zastosowanie ujednoliconego języka SCPI, jako standardu pozwala na osiągnięcie następujących
korzyści:
- urządzenia steruje się identycznie, jak inne przyrządy tego samego typu, niezależnie od producenta. Np.
wszystkie multimetry posiadajÄ… takie same polecenia dotyczÄ…ce sterowania funkcjÄ… pomiarowÄ…,
podzakresem, wyzwalaniem itd. Oczywiście ich możliwości funkcjonalne mogą się różnić. Cecha ta jest
nazywana kompatybilnością wertykalną.
- do programowania podobnych funkcji w przyrzÄ…dach stosuje siÄ™ takie same polecenia. Np. filtracji, czy
sposobu sprzężenia wejścia przyrządu (stałoprądowe lub przemiennoprądowe) odbywa się przy użyciu tych
samych poleceń niezależnie od rodzaju urządzenia (multimetr, częstościomierz, oscyloskop). Nazywa się tę
cechę kompatybilnością funkcjonalną.
- Istnieje możliwość stosowania identycznych poleceń do wykonania pomiarów wybranych wielkości przez
różne urządzenia stosujące nawet odmienne techniki pomiarowe. Przykładowo czas narastania zbocza
sygnału można zmierzyć za pomocą oscyloskopu lub licznika stosując identyczne polecenia. Uzyskuje się to
za pomocą poleceń zorientowanych sygnałowo należących do specjalnego podsystemu MEASURE.
Polecenia te są bardzo przyjazne dla użytkownika, ponieważ nie wymagają od niego znajomości szczegółów
funkcjonowania przyrządu. Ta cecha jest określana jako kompatybilność horyzontalna.
W języku SCPI zdefiniowano standardowy zestaw rozkazów o otwartym charakterze, a więc możliwym
do rozszerzenia. Upraszcza to lub wręcz eliminuje potrzebę modyfikacji oprogramowania systemu pomiarowego
przy zmianie niektórych przyrządów na nieco inne modele.
Specyfikacja języka SCPI określa składnię i styl języka, zestaw rozkazów oraz format
wymiany danych. Składnia i styl to definicje reguł tworzenia mnemoniki, struktury
instrukcji, parametrów instrukcji, wyrażeń, informacji o stanie i sposobie zerowania
urządzeń. Aby zapewnić wymienialność danych, zdefiniowano składnię, gramatykę,
format danych i sposób opisu bloków danych. Pozwala to różnym przyrządom poprawnie
wymieniać dane.
Język SCPI tworzy strukturę hierarchiczną drzewiastą, w której podobne funkcje programujące są
zgrupowane w odrębnej gałęzi drzewa. Korzenie tych drzew komend noszą nazwy odpowiadających im
podsystemów urządzenia pomiarowego (SENSE, SOURCE, TRIGGER, CALIBRATION, itd.) i pod każdym z
nich są zgrupowane polecenia programujące dany podsystem. Dalsze uszczegółowienie poleceń gwarantują
5
węzły niższego poziomu grupujące funkcjonalnie podobne funkcje programujące. Dla przykładu SOURCE jest
słowem kluczowym korzenia polecenia programującego, FREQUENCY oraz SWEEP są słowami kluczowymi
drugiego poziomu, a START oraz STOP są słowami kluczowymi trzeciego poziomu.
Słowa kluczowe języka SCPI można zapisywać w postaci pełnej (rozwiniętej), np. FREQUENCY, ale można je
także zapisywać w postaci skrótów, z reguły czteroliterowych, np. FREQ. Do ich zapisu można używać zarówno
wielkich, jak i małych liter. W części wykonawczej ćwiczenia poszczególne słowa sterujące zapisywane będą w
formie rozwiniętej, natomiast skrócona postać komendy będzie zapisywana dużymi literami, w tym przypadku
FREQuency. Słowa kluczowe można zapisywać tylko w postaci rozwiniętej lub ww. skrótu, nie są
dopuszczalne formy pośrednie.
Warto dodać, że drzewa hierarchii rozkazowej SCPI, tak jak to jest przyjęte w technice komputerowej,
mają korzeń u góry i rosną w dół. Przykładowe drzewo podsystemu :SENSE (rys. 1) pokazuje reprezentatywne
rozkazy poszczególnych poziomów, poczynając od poziomu korzenia w dół.
:SENSE
:VOLTAG
:CURREN :POWER
E
T
:DC
:AC
:RANGE
:RESOLUTIO
Nn
:AUTO
:UPPER :AUTO
:LOWER
Rys. 1. Przykładowe drzewo hierarchii rozkazowej języka SCPI
Komunikat programowy SCPI jest łańcuchem elementarnych rozkazów, rozpoczynającym się od
rozkazu z korzenia podsystemu i schodzących w dół. Separatorem rozkazów poszczególnych poziomów jest
dwukropek, np.:
:SENSE:VOLTAGE:AC:RANGE?
Ten przykładowy komunikat był zapytaniem o zakres pomiarowy multimetru przy pomiarach napięcia
przemiennego.
Separatory niższego rzędu w języku SCPI to:
- spacja lub tabulacja, która oddziela parametry od rozkazu;
- przecinek oddzielajÄ…cy parametry wewnÄ…trz ich listy;
6
 - średnik, który oddziela polecenia różnych podsystemów (terminator) lub pozwala użyć kolejno dwóch
różnych rozkazów z tego samego poziomu danego drzewa podsystemu.
Przykładem nieco bardziej złożonego komunikatu programowego może być:
:SENSE:VOLTAGE:AC:RANGE:UPPER 5;LOWER 0.2
Przy czym pokazano tu sposób wykorzystania jako separatorów spacji i średnika.
Poza podsystemami rozkazów służącymi bezpośrednio do kontroli przyrządu, język ten zawiera też
rozkazy o charakterze uniwersalnym, przerzucające ciężar konfiguracji sprzętu pomiarowego i pomiarów na sam
sprzęt. Jednym z takich bardzo uniwersalnych rozkazów jest komunikat :MEASURE  zmierz, który może być
użyty w sposób następujący:
:MEASURE:CURRENT:DC?
Multimetr sam dobierze tu właściwy zakres pomiarowy, przeprowadzi pomiar (alternatywnie niezbędne byłoby
skorzystanie z podsystemu :TRIGGER) i prześle wynik pomiaru do komputera.
Zestaw poleceń o mniejszej uniwersalności, ale większej elastyczności, to na przykład para
:CONFIGURE  :READ. Między te polecenia można wprowadzić rozkazy modyfikujące sprzętową
konfigurację inicjowaną rozkazem :CONFIGURE, na przykład:
CONFIGURE:VOLTAGE:DC 10, 0.001
TRIGger:SOURce:EXTernal
READ?
Pierwszy komunikat programowy jest dość oczywistą konfiguracją sprzętu, drugi definiuje zewnętrzne
wyzwalanie pomiaru, a trzeci powoduje przejście multimetru w stan oczekiwania na wyzwolenie.
Szczególną pozycję w języku SCPI zajmuje zestaw tzw. rozkazów wspólnych. Zasadniczym zadaniem
tej specyficznej grupy rozkazów jest przede wszystkim odczyt i ustawienie rejestrów stanu przyrządu SCPI.
Przykładowe rozkazy tej grupy to m.in.:
*CLS  zerowanie rejestrów stanu,
*ESR  odczyt rejestru zdarzeń,
*OPC  ustawienie bitu  operacja zakończona ,
*RST  ustawienie stanu poczÄ…tkowego (ang. reset),
*SRE  zapis maski blokujÄ…cej;
*STB?  odczyt bajtu stanu przyrzÄ…du,
*TRG  zainicjowanie (wyzwolenie) uprzednio zaprogramowanego pomiaru.
Programowanie w języku SCPI musi uwzględniać rzeczywiste właściwości sprzętu pomiarowego i
magistral komunikacyjnych. Program w języku SCPI jest w istocie ciągiem znaków przesyłanych łączem
komunikacyjnym, np. RS-232, i musi być uzupełniony oprogramowaniem organizującym przepływ informacji
przez to Å‚Ä…cze.
1.7. Sterowanie pracÄ… oscyloskopu
Przygotowanie do pracy oscyloskopu Tektronix TDS-210
7
Aby przygotować oscyloskop firmy Tektronix typu TDS 210 do pracy sterowanej zdalnie przez interfejs
RS-232 należy:
- na płycie czołowej oscyloskopu wcisnąć klawisz Utility,
- wcisnąć klawisz programowalny Options, a następnie RS232 Setup,
Prędkość transmisji w 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 9600
Tabela 4.
Baud
bitach/s 19200
- za pomocą klawiszy programowalnych, w oparciu o tabelę 4. ustawić właściwe wartości parametrów
transmisji szeregowej.
Klawisz Możliwe wartości parametru Nastawa
Rodzaj nastawianego
programowalny fabryczna
parametru
FlowControl Sterowanie transmisjÄ… HardFlagging (DTR/DSR, RTS/CTS) HardFlagging
(handshake) SoftFlagging (Xon/Xoff)
None
EOL String Sekwencja znaków LF, CR, LF/CR, CR/LF LF
końca linii
Parity Sposób kontroli Even None
parzystości Odd
None
1.8. Wykonywanie ćwiczenia
1. Połączyć oscyloskop cyfrowy Tektronix TDS-210 do portu szeregowego  COM1: mikrokomputera IBM
PC.
2. Włączyć zasilanie komputera.
3. Włączyć oscyloskop i doprowadzić badany sygnał do kanału 1.
4. Na panelu czołowym oscyloskopu wcisnąć klawisz menu  UTILITY , następnie klawiszem funkcyjnym
wybrać podmenu  Options , i z kolei w nim podmenu  RS232 Setup .
Naciskając odpowiednią liczbę razy klawisze funkcyjne wybrać następujące parametry transmisji:
Baud: 9600 (szybkość transmisji)
Flow control: None (brak sterowania transmisjÄ…)
EOL string: CR/LF (znacznik końca linii)
Parity: None (brak kontroli parzystości)
5. W mikrokomputerze IBM PC z menu Start, podmenu Programy, Akcesoria i Komunikacja wybrać
i uruchomić program HyperTerminal. Służy on do sterowania transmisją z wykorzystaniem łącza
szeregowego komputera, modemu i linii telefonicznej. W tym ćwiczeniu laboratoryjnym będzie
wykorzystywany jedynie do realizacji transmisji przez łącze szeregowe między komputerem i
oscyloskopem cyfrowym.
W oknie dialogowym opisu nowego połączenia wpisać nazwę grupy studenckiej z numerem podgrupy. W
kolejnym oknie dialogowym Numer telefonu rozwinąć listę Połącz używając: i wybrać opcję
Bezpośrednio do portu Com1. Zaakceptować wybór przyciskiem OK.
8
W kolejnym oknie dialogowym Właściwości: COM1 przy użyciu rozwijalnych list ustawić następujące
parametry transmisji:
 Bitów na sekundę: 9600
 Bity danych: 8
 Parzystość: Brak
 Bity stopu: 1
 Sterowanie przepływem: Brak
Zaakceptować wybrane opcje przyciskiem OK.
6. Z menu Plik programu HyperTerminal wybrać opcję Właściwości. W oknie dialogowym
Właściwości: ... wybrać zakładkę Ustawienia, zaznaczyć w niej opcję Klawisze
Windows, a następnie nacisnąć przycisk Ustawienia ASCII. W oknie Ustawienia
ASCII zaznaczyć opcje:
Wysyłaj wiersze ze znakiem nowego wiersza
oraz
Lokalne echo wpisywanych znaków
Zaakceptować ustawienia przyciskiem OK, a następnie zaakceptować właściwości połączenia.
Wybranie opcji Lokalne echo wpisywanych znaków włącza tryb tzw. lokalnego echa, dzięki któremu
polecenia wpisywane z klawiatury i wysyłane do oscyloskopu będą się ukazywały na ekranie komputera
(bez wybrania tej opcji na ekranie ukazywałyby się tylko odpowiedzi oscyloskopu).
Wybranie opcji Wysyłaj wiersze ze znakiem nowego wiersza spowoduje, że każdorazowe wysłanie
znaku sterującego (naciśnięcie klawisza ) uzupełnione zostanie wysłaniem znaku
sterującego (przejście kursora na ekranie do kolejnej linii).
Dzięki temu informacje odbierane od oscyloskopu na ekranie monitora będą ukazywały się poniżej poleceń
wysyłanych z komputera.
7. W kolejnych punktach ćwiczenia należy wysyłać do oscyloskopu polecenia i zapytania przez wpisywanie ich
z klawiatury komputera.
Polecenia mogą mieć postać skróconą lub rozwiniętą i mogą być wpisywane małymi lub dużymi literami. W
instrukcji wszystkie polecenia podano w formie rozwiniętej, zaś skróconą formę polecenia zapisano dużymi
literami.
W protokole należy zamieścić wszystkie wydane przyrządowi polecenia wraz z uwagami odnośnie ich
znaczenia i sposobu reakcji na nie przez oscyloskop.
Uwaga:
Podczas wydawania przyrządowi poleceń za pomocą klawiatury każde naciśnięcie klawisza na klawiaturze
powoduje wysłanie odpowiedniego kodu ASCII do przyrządu. W związku z tym nie ma możliwości edycji
(poprawiania) błędnie wpisanego polecenia.
Oscyloskop nie wykonuje poleceń o błędnej postaci. W przypadku pojawienia się błędu przy wpisywaniu
polecenia należy nacisnąć na klawiaturze klawisz , a następnie wpisać polecenie w sposób
poprawny.
9
8. Zapytanie o identyfikator przyrzÄ…du:
Przesłać komendę:
*IDN?
zanotować dane przyrządu i modułu komunikacyjnego.
9. Wyzerowanie nastaw oscyloskopu (reset):
Przesłać do oscyloskopu komendę:
*RST
Zwrócić uwagę na komunikat pojawiający się w pasku stanu na dole ekranu oscyloskopu. Za pomocą
przycisku DISPLAY a następnie przycisków menu Contrast Increase oraz Contrast Decrease
ustawić wyraz
ny obraz przebiegu na ekranie.
10. Samoczynny dobór nastawy (autoskalowanie):
Pokrętłem VERTICAL POSITION przesunąć obraz w pionie;
pokrętłem HORIZONTAL POSITION przesunąć obraz w poziomie;
pokrętłem TRIGGER LEVEL zmienić wartość poziomu wyzwalania przebiegu.
Z klawiatury wpisać komendę:
:AUTOSet EXECute
Po ustabilizowaniu się obrazu przebiegu zanotować położenie na ekranie:
- znacznika poziomu odniesienia (strzałka z lewej strony ekranu);
- znacznika momentu wyzwolenia (strzałka u góry ekranu);
- położenie znacznika poziomu wyzwalania (strzałka z prawej strony ekranu) względem
przebiegu.
11. Szybkość podstawy czasu (w sekundach na działkę):
Przesłać zapytanie:
:HORizontal:MAIn:SCAle?
- zmiana nastawy:
:HORizontal:MAIn:SCAle 2.5E-4
Zaobserwować efekt zmiany nastawy.
12. Czułość odchylania pionowego (w woltach na działkę);
- zapytanie:
:CH1:SCAle?
- zmiana nastawy:
:CH1:SCAle 0.5
13. Wybór z
ródła sygnału wyzwalania podstawy czasu.
Na panelu czołowym oscyloskopu wcisnąć przycisk TRIGGER MENU. Pojawi się menu wyzwalania
podstawy czasu oscyloskopu.
Przesłać zapytanie:
:TRIGger:MAIn:EDGE:SOUrce?
Porównać odpowiedz
z wartością wskazywaną w polu Source menu TRIGGER
- zmiany nastawy:
:TRIGger:MAIn:EDGE:SOUrce CH2
:TRIGger:MAIn:EDGE:SOUrce EXT
10
:TRIGger:MAIn:EDGE:SOUrce LINE
:TRIGger:MAIn:EDGE:SOUrce CH1
Zaobserwować wygląd przebiegu na ekranie dla różnych nastaw oraz wskazanie w pasku stanu.
14. Poziom wyzwalania podstawy czasu:
- zapytanie:
:TRIGger:MAIn:LEVel?
Porównać odpowiedz
z wartością pokazywaną u dołu ekranu oscyloskopu.
- zmiana poziomu:
:TRIGger:MAIn:LEVel  0.5
15. Tryb wyzwalania podstawy czasu:
- zapytanie:
:TRIGger:MAIn:MODe?
Pokrętłem TRIGGER LEVEL zmieniać poziom wyzwalania podstawy czasu i obserwować zachowanie
się oscyloskopu, gdy poziom ten wychodzi poza zakres wartości przebiegu.
- zmiana trybu wyzwalania:
:TRIGger:MAIn:MODe NORM
- powtórzyć obserwacje zachowania się oscyloskopu przy zmianach poziomu wyzwalania.
16. Wybór zbocza wyzwalającego podstawę czasu:
:TRIGger:MAIn:EDGE:SLOpe FALL
:TRIGger:MAIn:EDGE:SLOpe RISe
Zwrócić uwagę na nastawy w menu  TRIGGER oraz w pasku stanu u dołu ekranu oscyloskopu.
17. Pomiary parametrów przebiegu w kanale 1;
Przyciskiem MEASURE wyświetlić menu pomiarowe oscyloskopu,
- przesłać komendę:
:MEASUrement:MEAS1:SOUrce CH1
- pomiar częstotliwości:
:MEASUrement:MEAS1:TYPe FREQuency
- odczyt wyniku pomiaru:
:MEASUrement:MEAS1:VALue?
:MEASUrement:MEAS1:UNIts?
- pomiar okresu przebiegu:
:MEASUrement:MEAS2:TYPe PERIod
- pomiar wartości skutecznej przebiegu:
:MEASUrement:MEAS3:TYPe CRMs
- pomiar wartości międzyszczytowej przebiegu:
:MEASUrement:MEAS4:TYPe PK2pk
- wyłączenie wykonywania pomiaru:
:MEASUrement:MEAS1:TYPe NONE
Przyciskając odpowiednią liczbę razy klawisze wyboru wyłączyć wszystkie automatyczne pomiary
(nastawa None).
11
18. Pomiary z użyciem kursorów:
Przyciskiem CURSOR włączyć menu kursorów oscyloskopu.
Przesłać polecenie wyboru sygnału do pomiarów:
:CURSor:SELect:SOUrce CH1
- wyświetlenie kursorów pionowych (czasowych):
:CURSor:FUNCtion VBArs
Za pomocą pokręteł na panelu czołowym oscyloskopu o nazwach POSITION CURSOR 1 oraz
POSITION CURSOR 2 ustawić kursory czasowe w wybranych miejscach obserwowanego przebiegu
(np. w maksimach).
- odczyt ustawienia kursora czasowego poczÄ…tkowego:
:CURSor:VBArs:POSITION1?
- odczyt ustawienia kursora czasowego końcowego:
:CURSor:VBArs:POSITION2?
- pomiar odstępu czasu między kursorami:
:CURSor:VBArs:DELTa?
- wyświetlenie kursorów poziomych (napięciowych):
:CURSor:FUNCtion HBArs
- ustawienie początkowego kursora napięciowego:
:CURSor:HBArs:POSITION1  0.6
- ustawienie końcowego kursora napięciowego;
:CURSor:HBArs:POSITION2 0.45
- pomiar różnicy położeń kursorów napięciowych:
:CURSor:HBArs:DELTa?
- wyłączyć kursory:
:CURS:FUNC OFF
19. Wykorzystanie banków pamięci przebiegu.
Przyciskiem SAVE / RECALL wyświetlić menu pamięci nastaw (Setups) oraz przebiegów
(Waveforms). Przyciskiem programowalnym wybrać pamięci przebiegów Waveforms.
- zapamiętanie bieżącego przebiegu w banku pamięci RefA:
:SAVe:WAVEform CH1, REFA
- wyłączenie wyświetlania przebiegu z kanału 1:
:SELect:CH1 OFF
- wyświetlenie na ekranie zawartości banku RefA:
:SELect:REFA ON
- wyłączenie wyświetlania banku pamięci:
:SELect:REFA OFF
Przyciskiem AUTOSET wznowić wyświetlanie przebiegu na ekranie.
20. Przesyłanie do komputera informacji o przebiegu zarejestrowanym przez oscyloskop:
- zadeklarowanie z
ródła danych (kanał lub bank pamięci):
:DATa:SOUrce CH1
- deklaracja sposobu zapisu (encoding):
12
:DATa:ENCdg ASCIi
- punkt poczÄ…tkowy do transmisji:
:DATa:STARt 1000
- punkt końcowy:
:DATa:STOP 1500
- przesłanie danych:
:CURVe?
21. Odczytanie z oscyloskopu identyfikatora przebiegu (waveform ID)
:WFMPre:WFId?
22. Dodatkowe możliwości zdalnego sterowania przyrządem.
- zablokowanie klawiszy i pokręteł panelu czołowego oscyloskopu
:LOCk ALL
Sprawdzić stan zablokowania panelu czołowego przyrządu.
- odblokowanie
:LOCk NONe
- wybór języka wyświetlania informacji na ekranie
:LANGuage JAPANESE
:LANGuage ENGLISH
- odczyt pełnego wykazu nastaw przyrządu
*LRN?
OPRACOWANIE SPRAWOZDANIA
W sprawozdaniu należy zamieścić wszystkie wydane przyrządowi polecenia wraz z uwagami odnośnie ich
znaczenia i sposobu reakcji na nie przez oscyloskop.
LITERATURA:
1. Winiecki W.: Organizacja komputerowych systemów pomiarowych. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa,
1997.
2. Nowakowski W.: Systemy interfejsu w miernictwie. Warszawa, WKiA
1987.
3. Kocoń K.: Miernictwo elektroniczne. Automatyzacja pomiarów z wykorzystaniem systemu interfejsu według
zalecenia IEC-625. WAT, Warszawa, 1991.
4. Kasprzak B.:
http://kmeif2.kmeif.pwr.wroc.pl/elektron/interfejsy/interface.html#vee
5. Maciejewski A
., ZajÄ…c P.:
http://its.wmech.pwr.wroc.pl/pomoce/hp_vee/
13
B. Zastosowanie programu Agilent VEE do sterowania pracÄ… multimetru cyfrowego
2.1. Podstawowe informacje o systemie interfejsu GP-IB
Około roku 1970 firma Hewlett-Packard opracowała cyfrowe łącze komunikacyjne, którego
pierwotnym zadaniem było zdalne sterowanie przyrządami pomiarowymi. System ten szeroko upowszechnił się
w świecie, został opisany w zaleceniach normalizacyjnych Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (norma
IEC-625) jako podstawowe łącze transmisyjne dla programowalnej aparatury pomiarowej. Jest on także opisany
w amerykańskiej normie branżowej o oznaczeniu IEEE-488. Powszechnie nazywa się go GP-IB (ang. General
Purpose Interface Bus), chociaż jego twórca, firma Hewlett-Packard stosuje oznaczenie HP-IB. Jest to system
magistralowy, równoległy, z 8-bitową szyną danych, umożliwiający jednoczesne podłączenie do 15 przyrządów
(w tym również sterownika systemu, którym zwykle jest komputer). Maksymalna przewidziana normą szybkość
transmisji to 1.0 MB/s. Wszystkie urządzenia w systemie podłączone są równolegle do wspólnej magistrali, w
której oprócz ośmiu linii danych występuje osiem linii sterujących: 3 linie wspomagające transmisję po liniach
danych oraz 5 linii sterowania. Każde urządzenie w systemie jest identyfikowane przy pomocy tzw. adresu.
Adres GP-IB jest liczbą całkowitą z zakresu od 0 do 30. Jest on zwykle przypisywany każdemu z urządzeniu na
etapie zastawiania (konfigurowania) systemu.
2.2. Ogólne właściwości multimetru Agilent typu 34401 A
Multimetr cyfrowy typu 34401A został skonstruowany przez firmę Hewlett-Packard (obecnie Agilent)
w roku 1991. Jest on przyrzÄ…dem interfejsowym, wielofunkcyjnym, o bardzo rozbudowanych - w stosunku do
klasycznych przyrządów - możliwościach. Sterowany jest za pomocą dwóch systemów mikroprocesorowych:
głównego, zbudowanego w oparciu o 16-bitowy mikrokontroler Intel 80C196, oraz podrzędnego - sterowanego
przez 8-bitowy mikrokontroler Intel 80C51. Główny system mikroprocesorowy odpowiedzialny jest za
realizację funkcji pomiarowych przyrządu, natomiast współpracujący z nim system podrzędny odpowiedzialny
jest za odczytywanie klawiatury, komunikację przez interfejsy (szeregowy RS-232 oraz równoległy GP-IB) a
także wyświetlanie wyników pomiarów oraz komunikatów na wyświetlaczu fluorescencyjnym. Przyrząd ma
wyÅ›wietlacz o rozdzielczoÅ›ci 6½ cyfry, niepewność podstawowÄ… przy pomiarze napięć staÅ‚ych równÄ… 15 ppm,
potrafi wykonywać do 1000 pomiarów na sekundę. Jest to multimetr z wbudowanymi 11 podstawowymi
funkcjami pomiarowymi, do których należą : pomiary napięcia i prądu  stałego i przemiennego, pomiary
stosunku napięć, rezystancji, testowanie diod, pomiary częstotliwości i okresu przebiegu. Posiada także wiele
wbudowanych funkcji matematycznych : odejmowanie stałej wartości (pomiary względne), zapamiętywanie
wartości minimalnej, maksymalnej i średniej z serii pomiarów, wyliczanie poziomu sygnału w dB w stosunku do
wybranego poziomu odniesienia, wyliczanie poziomu mocy sygnału w dBm, testowanie tolerancji wartości
parametrów.
14
Ze względu na mnogość funkcji przyrządu i potrzebę ograniczenia liczby przycisków na panelu
czołowym, programuje się go za pomocą rozbudowanego systemu menu o strukturze drzewiastej, do którego
wchodzi się przez naciśnięcie niebieskiego klawisza Shift, a następnie klawisza MENU z niebieskim opisem
On/Off .
2.3. Wybór typu interfejsu
Multimetry Agilent 34401A są wyposażone w dwa typy interfejsów: RS-232 i HP-IB (odpowiednik
GP-IB). Typ interfejsu, przez który przyrządy będą współpracowały ze swoim kontrolerem można wybrać
jedynie z płyty czołowej przyrządów w następujący sposób:
- po naciśnięciu klawisza Shift a następnie On/Off na wyświetlaczu przyrządu ukazuje się pierwsza
pozycja najwyższego poziomu menu konfiguracyjnego. Z pomocą strzałek poziomych należy
przemieścić się do I/O MENU, następnie przy pomocy strzałki pionowej należy wejść do poziomu
komend tego menu (commands). Strzałką poziomą wybrać komendę INTERFACE, i w dalszej
kolejności za pomocą strzałki pionowej wejść na poziom parametrów tej komendy. Są tu do dyspozycji
dwa parametry, przy pomocy poziomych strzałek należy wybrać HP-IB / 488.
2.4. Ustawianie adresu multimetru dla standardu GP-IB
A:MEAS MENU B:MATH MENU C:TRIG MENU D:SYS MENU E:I/O MENU F:CAL MENU
> > > > v
1:HP-IB ADDR 2:INTERFACE 3:BAUD RATE 4:PARITY 5:LANGUAGE
> v
HP-IB / 488 RS-232
15
A:MEAS MENU B:MATH MENU C:TRIG MENU D:SYS MENU E:I/O MENU F:CAL MENU
> > > > v
1:HP-IB ADDR 2:INTERFACE 3:BAUD RATE 4:PARITY 5:LANGUAGE
v
/\ 22 ADDR
Dokonany wybór należy zatwierdzić za pomocą klawisza podpisanego ENTER. Następnie multimetr
samoczynnie wychodzi z menu konfiguracyjnego.
Multimetr pamięta ostatnio wykonaną komendę konfiguracyjną, dlatego w przypadku potrzeby ponownego
modyfikowania tego samego parametru w sposób szybki można przejść do odpowiedniego miejsca w menu
naciskając klawisz Shift a następnie Recall.
Każdy przyrząd pracujący w systemie interfejsu GP-IB musi posiadać swój własny, indywidualny
adres. W multimetrze 34401A adres można nastawić w zakresie 0 ... 31. Nie można mu nadać adresu kontrolera
(na ogół 21), bo system pracowałby niepoprawnie lub nie pracowałby w ogóle. Adresem specyficznym jest także
adres 31. Przy takim adresie multimetr pracuje w tak zwanym trybie "talk-only". W trybie tym miernik może
wysyłać wyniki odczytów bezpośrednio do drukarki bez potrzeby istnienia kontrolera systemu. W przypadku
pracy multimetru w systemie z użyciem kontrolera adres ten jest niepożądany. Adres może być ustawiony z
płyty czołowej multimetru w następujący sposób:
- klawiszami Shift oraz On/Off wejść do menu konfiguracyjnego, przejść do I/O MENU, wejść do komendy
HP-IB ADDR, a następnie do jej parametru. Strzałkami poziomymi wybrać cyfrę do edycji, a strzałkami
pionowymi - nastawę wartości adresu. Zaakceptować zmianę klawiszem ENTER.
2.5. Wiadomości ogólne o programowaniu w środowisku HPVEE
Program VEE (Visual Engineering Environment) jest produktem firmy Hewlett-Packad i został
wprowadzony na rynek w roku 1991, początkowo dla systemu operacyjnego Unix, a w dalszej kolejności został
zaadaptowany do MS Windows. Od tego czasu program przeszedł wiele modyfikacji. Jest graficznym językiem
programowania przeznaczonym do sterowania przyrzÄ…dami przy pomocy Å‚Ä…czy takich jak GP-IB, RS-232, USB,
LAN i VXI w trakcie samego procesu pomiarowego, jak i w trakcie dalszego przetwarzania danych uzyskanych
z pomiarów. Pakiet ten nadaje się także do symulacji tych działań. Program VEE nie jest trudny do nauki, nie
wymaga znajomości słów czy komend kluczowych a poruszanie się po nim jest tak intuicyjne, że
programowania w VEE można nauczyć się mając jedynie ogólne pojęcie o pracy systemów pomiarowych.
16
2.6. Zapoznanie z oknem roboczym programu
Pasek menu
Pasek narzędziowy
Eksplorator
programu
Pole robocze
Rys. 1. Okno robocze programu Agilent VEE
Rys. 1. przedstawia okno robocze programu VEE. Okno to składa się z czterech zasadniczych części:
a) paska menu,
b) paska narzędziowego,
c) okna pola roboczego,
d) okna eksploratora programu.
Pasek menu udostępnia szereg bibliotek obiektów graficznych używane do budowy konkretnych programów.
Pasek narzędziowy składa się z klawiszy kontroli wykonywania programów oraz umożliwia szybki dostęp do
często wykorzystywanych poleceń z menu File, Edit, View, Debug.
Pole robocze jest obszarem ekranu, który służy do konstruowania grafu przepływu danych oraz uaktywnień 
tworzenia programu (graf ten jest odpowiednikiem kodu z
ródłowego w tekstowych językach programowania,
takich jak: BASIC, Pascal, C itp.). Środowisko program VEE umożliwia tworzenie aplikacji zorganizowanych
wielopoziomowo, tzn. aplikacje te mogą składać się z procedur, które mogą zawierać kolejne procedury itd.
Procedury te, nazywane obiektami użytkownika, reprezentowane są przez specjalne okienka.
17
2.7. Zapoznanie z menu programu
Rys. 2. Dostęp do wielopoziomowego menu.
Pasek menu umożliwia szybki dostęp do bogatych bibliotek obiektów oraz do pewnych funkcji
dostępnych w programie  podobnie jak to jest w innych aplikacjach WINDOWS.
Przykład organizacji menu Flow przedstawia rysunek 2. Pełny opis poszczególnych menu zawiera
dokumentacja techniczna.
2.8. Operacje wykonywane na obiektach
Obiektem nazywamy każdy blok lub jego ikonę uzyskaną z menu programu. Obiekty takie mogą
reprezentować rzeczywisty przyrząd podłączony do komputera za pomocą interfejsu lub jakąś operację
wykonywanÄ… na dostarczonych danych.
Tworzenie programu w środowisku Agilent VEE polega na umieszczaniu, za pomocą myszki, w obszarze
pola roboczego różnych obiektów i wykonywaniu między nimi połączeń, które obrazują przepływ informacji
między obiektami i ustalają kolejność uaktywniania obiektów. Tworzony jest wtedy tzw. graf przepływu
danych i uaktywnień.
Każdy obiekt w grafie może być zobrazowany w dwóch postaciach:
- w postaci rozwiniętej  otwartej,
- w postaci ikony.
18
Lp. Nazwa czynności Sposób wykonania czynności
1. Wybór obiektu i umieszczanie go w - posługując się myszką otworzyć menu Device,
polu roboczym - z podmenu Virtual Source wybrać i kliknąć Function Generator,
- umieścić zmodyfikowany kursor kontur obiektu w wybranym miejscu
polu roboczego i ponownie kliknąć.
2. Zapoznanie z menu obiektu - kliknąć myszką w górnym lewym rogu obiektu (rozwinie się pasek
menu tego obiektu),
- wybierać poszczególne polecenia z menu i zapoznać się z ich
przeznaczeniem,
- zamknąć menu przez kliknięcie w dowolnym miejscu ekranu.
3. Przemieszczanie obiektu po polu - najechać znacznikiem myszy na pasek tytułowy obiektu,
roboczym - nacisnąć i przytrzymać lewy klawisz myszy,
- przesunąć kontur obiektu w żądane miejsce ekranu,
- zwolnić klawisz myszy.
4. Zmiana rozmiaru obiektu - wskaz
nikiem myszy najechać na dolny lewy róg obiektu aż do
uzyskania znacznika w postaci ukośnej strzałki,
- przytrzymać lewy klawisz i przemieścić mysz do położenia
definiujÄ…cego nowy rozmiar obiektu,
- zwolnić myszkę.
5. Przejście od zobrazowania - kliknąć myszką w prawym górnym rogu obiektu,
otwartego do zamkniętego - aby powrócić do zobrazowania tzw. otwartego wystarczy podwójnie
(ikonowego) kliknąć w ikonę obiektu.
6. Powielanie obiektu - otworzyć menu obiektu;
- wybrać polecenie Clone,
- kontur nowego obiektu umieścić w wybranym miejscu ekranu i
ponownie kliknąć.
7. Usuwanie obiektu - otworzyć menu obiektu i wybrać polecenie Cut
lub podwójnie kliknąć myszką w lewym górnym rogu obiektu.
8. Uzyskiwanie informacji - otworzyć menu obiektu i kliknąć hasło Help,
o obiekcie - zapoznać się z zawartością okna Agilent VEE Help,
- zamknąć okno pomocy.
19
9. Zapoznanie z właściwościami - z menu obiektu wybrać opcję Properties (właściwości),
obiektu - zapoznać się z zawartością okna Properties klikając myszką w
poszczególne zakładki,
- zakończyć przyciskiem Cancel.
10. Edycja opisu obiektu - z menu obiektu wybrać opcję Description (opis),
- do pola edycyjnego wpisać wiersz tekstu,
- zakończyć edycję przyciskiem OK.
2.9. Zaciski obiektu
Wejście
synchronizujÄ…ce
Wejście danych
Wyjście danych
Wyjście
synchronizujÄ…ce
Rys. 3. Zaciski wejść i wyjść obiektu VEE
Każdy obiekt w programie VEE jest wyposażony w wejścia i wyjścia  synchronizujące i danych.
Rozmieszczenie tych wejść i wyjść przedstawia rysunek 3. Zaciski wejściowe dla danych umieszczane są
zawsze z lewej strony okienka lub ikony obiektu, zaś zaciski wyjścia danych lub informacji o błędach  z prawej
strony. Wejścia i wyjścia danych mogą występować w różnej liczbie, może ich także nie być wcale. W
niektórych obiektach programista może tworzyć dodatkowe takie zaciski lub usuwać już istniejące. Do wejść
danych muszą być doprowadzone dane z innego obiektu (wejście nie może pozostać nie podłączone).
Wejście synchronizujące może być w obiekcie tylko jedno i jest umieszczone u góry okienka. Służy ono
do przekazywania obiektowi sygnału pobudzającego do działania od innego obiektu. Wyjście synchronizujące
umieszczone jest na spodzie okienka i służy ono do wysłania sygnału pobudzenia do innego obiektu po
zakończeniu działania przez dany obiekt. Przesyłanie pobudzeń za pomocą wejść i wyjść synchronizujących
służy do ustalenia kolejności wykonywania operacji przez obiekty tworzące program, jeśli ma to dla aplikacji
znaczenie. W przypadku, gdy wejście synchronizujące nie jest podłączone (nie ma doprowadzonego sygnału
pobudzającego z innego obiektu) zakłada się, że sygnał pobudzający jest obecny.
W menu niektórych obiektów znajdują się polecenia Add Terminal (dodaj zacisk) i Delete Terminal
(usuń zacisk).
Po kliknięciu polecenia Add Terminal będzie można dołączyć do obiektu dodatkowe wejście
umożliwiające sterowanie wybranym przez użytkownika parametrem (komponentem) obiektu.
20
Zaciski można także usuwać. W tym celu wystarczy wybrać Delete Terminal. Klikając podwójnie
istniejący zacisk można uzyskać o nim pewne informacje, np. nazwę, typ oraz format przesyłanych danych.
2.10. A
ączenie obiektów
Sposób łączenia obiektów można prześledzić na prostym przykładzie. Przed przystąpieniem do
tworzenia programu należy wyczyścić pole edycyjne. Można to zrobić w opisany wcześniej sposób (usuwając
obiekt po obiekcie) lub wybierajÄ…c w menu File opcjÄ™ New.
Lp. Czynności studentów Sposób wykonania czynności
1. Opisać program - z menu File wybrać Save As ...
- w okienku dialogowym w polu Nazwa pliku: wpisać "Zobrazowanie sygnału
nieharmonicznego" i zaakceptować klawiszem Zapisz,
- z menu Display wybrać Note Pad i obiekt notatnika umieścić w górnej części
pola roboczego,
- kliknąć na polu tekstowym i wpisać "Program zobrazowania sygnalu.
Powoduje generacje sygnalu nieharmonicznego i wyswietlenie jego
przebieg czasowy".
2. Utworzyć program - z menu Device wybrać VirtualSource Þð Function Generator i umieÅ›cić w
lewej części pola roboczego,
- z menu Display wybrać Waveform[Time] i umieścić w prawej części pola
edycyjnego,
- kliknąć tuż przy wyjściu danych obiektu FunctionGenerator a następnie
przemieścić myszkę w pobliże wejścia danych obiektu Waveform[Time] i
kliknąć ponownie (powinno się uzyskać linię danych łączącą obydwa obiekty) 
tak jak na rysunku 4,
- w obiekcie Function Generator kliknąć rozwijalne menu Function i wybrać
kształt sygnału, który ma być generowany, np. Square (przebieg prostokątny),
- uruchomić tak utworzony program, wybierając z menu Debug opcję
Run/Resume lub kliknąć ikonę Run na pasku narzędziowym. Jeśli wszystko
zostało zrobione poprawnie program powinien zacząć działać - można teraz w
obiekcie Function Generator wprowadzać różne wartości parametrów
generowanego przebiegu i obserwować efekty tych zmian.
21
Rys. 4. Wykonywanie połączeń między obiektami.
Aby wykasować niepotrzebne lub błędne połączenie między obiektami należy, przy wciśniętych
klawiszach Ctrl + Shift, najechać myszką na linię (znacznik myszy zmieni kształt na nożyczki) i kliknąć ją.
2.11.Inne właściwości użytkowe środowiska programowego Agilent VEE
OgromnÄ… liczbÄ™ wbudowanych funkcji zawiera Function & Object Browser w menu Device
programu. PrzeglÄ…darka tych funkcji dzieli je na typy i kategorie.
Pole typów funkcji
Pole kategorii
Pole nazw funkcji
Rys. 5. Okno dialogowe obiektu Function & Object Browser
22
Pętle programowe
Do realizacji pętli programowych służy zestaw obiektów pętli, umieszczonych w menu Flow opcja Repeat. Na
rys. 6. pokazano cały zestaw obiektów pętli, które mogą być użyte w
programie.
a) d) e)
b) c)
Rys. 6. Obiekty powtórzeniowe w Agilent VEE.
Dostępnych jest tu pięć typów pętli:
a) For Count  pętla realizująca pewną liczbę powtórzeń, określoną przez wartość wpisaną w polu
edycyjnym obiektu,
b) For Range  pętla zapewniająca zmianę wartości na swoim wyjściu danych w zakresie i z krokiem
zadeklarowanym przez programistÄ™ (krok liniowy),
c) For Log Range  pętla zapewniająca zmianę wartości na swoim wyjściu danych z krokiem zmiennym w
sposób logarytmiczny,
d) Until Breake  pętla zapewniająca nieskończone powtarzanie, aż do momentu uaktywnienia obiektu Stop
lub przerwania programu przez operatora,
e) On Cycle  pętla zapewniająca okresowe powtarzanie pewnych operacji; okres powtarzania deklarowany
jest w sekundach w okienku edycyjnym obiektu.
23
Obiekty sterujÄ…ce
Niektóre dostępne obiekty sterujące, przeznaczone do tworzenia graficznego interfejsu użytkownika
przedstawione zostały na poniższym rysunku. Są one dostępne w menu Data opcje: Selection Contron,
Toggle Control oraz Continuous.
Obiekty zobrazowujÄ…ce
Duża różnorodność obiektów zobrazowujących umożliwia przedstawienie danych w sposób graficzny i bardzo
wygodny dla użytkownika programu. Obiekty te dostępne są w menu Display opcje: Indicator, XY Trace,
Strip Chart, Complex Plane, Polar Plot, i innych.
24
2.12. Obiekty sterujÄ…ce przyrzÄ…dami pomiarowymi
Program VEE dysponuje ponadto dużym zestawem obiektów, których zadaniem jest sterowanie
przyrządami pomiarowymi, dołączonymi do komputera za pomocą standardowych interfejsów, takich jak RS-
232, GP-IB, USB i LAN. Obiekty te dostępne są przez menu I/O opcja Instrument Manager. Sterowanie
dołączonymi do komputera przyrządami polega ogólnie na tym, że każda dana doprowadzana do obiektu
sterującego (ang. driver) jest przez ten obiekt samoczynnie wysyłana do odpowiedniego przyrządu
pomiarowego, natomiast próba odczytania danych o obiektu sterującego przyrządem związana jest każdorazowo
z pobraniem stosownej informacji (wyniku pomiaru, wartości nastawy, informacji o stanie, itp.) od podległego
przyrządu pomiarowego. Dzieje się to samoczynnie, bez udziału operatora i zwalnia programistę z potrzeby
znajomości szczegółów protokołu komunikacji urządzeń ze sterującym komputerem.
Obiekty sterujące przyrządami mogą występować w trzech postaciach, różniących się wyglądem,
łatwością użycia w programie i szybkością pracy. Są to:
·ð sterowniki panelowe (panel drivers),
·ð sterowniki komponentów obiektu (component drivers),
·ð sterowniki bezpoÅ›rednie (direct I/O).
W dalszej części ćwiczenia wykorzystywane będą głównie sterowniki panelowe i komponentów, najbardziej
rozbudowane i umożliwiające najwygodniejsze sterowanie przyrządami.
25
2.13. Wykonanie ćwiczenia
1. Do zacisków Input HI LO woltomierza Agilent 34401A dołączyć rezystor dekadowy.
Uruchomić program Agilent VEE. W menu I\O otworzyć okno dialogowe Instrument Manager. Na liście
dostępnych przyrządów (Instrument List) wybrać Multimetr, a następnie utworzyć obiekt sterujący przyrządem
(Create I\O Object) wybierając przycisk Panel Driver. Zarys obiektu sterującego umieścić na polu edycyjnym
i kliknąć myszką.
Utworzenie obiektu sterującego spowodowało nawiązanie połączenia z rzeczywistym przyrządem, przełączenie
go w stan sterowania zdalnego (ang. remote control, napis Rmt na wyświetlaczu), ustawienie nastaw
domyślnych w oczekiwaniu na polecenie wykonania pomiaru.
Zainicjować wykonanie pomiaru klikając myszką w obiekcie sterującym w pole wyniku pomiaru (początkowo
jest na nim znak zapytania "?"). Kliknąć w pole Function, z listy dostępnych funkcji pomiarowych multimetru
wybrać 2Wire Ohms (pomiar rezystancji) i zaakceptować przyciskiem OK. Klikając w pole wyniku pomiaru
inicjować wykonywanie pomiarów rezystancji.
Kliknąć w pole Range (zakres pomiarowy), a po ukazaniu się okienka edycyjnego wybrać przycisk Query
(zapytanie przyrządu o wybrany przezeń zakres pomiarowy).
Otworzyć menu własne obiektu sterującego multimetrem (lewy górny narożnik), wybrać opcję Add Terminal
by Component Þð Select Output Component, a nastÄ™pnie kliknąć myszkÄ… na polu wyniku pomiaru. Obiekt
zostanie wówczas uzupełniony o zacisk wyjścia danych, w tym wypadku o nazwie READING (odczyt), za
pomocą którego wyniki pomiarów będzie można wyprowadzać do innych obiektów programu.
Z menu Display wybrać obiekt AlphaNumeric i umieścić go na polu edycyjnym na prawo od obiektu
multimetru. Wykonać połączenie wyjścia danych READING sterownika multimetru z wejściem danych
wyświetlacza AlphaNumeric. Następnie uruchomić stworzony w ten sposób program za pomocą przycisku Run
w pasku narzędzi programu VEE.
2. Usunąć obiekt AlphaNumeric. Z menu Display wybrać obiekt Logging AlphaNumeric i umieścić na
polu edycyjnym.
Otworzyć menu lokalne sterownika multimetru i z pomocÄ… opcji Delete Terminal Þð Output... usunąć wyjÅ›cie
danych o nazwie READING.
Na panelu sterownika multimetru kliknąć w pole Trigger Options (opcje wyzwalania). Ukaże się wówczas
panel Trigger Options, na którym w pole Sample Count wpisać liczbę 20. Spowoduje to, iż pojedyncze
wyzwolenie pracy multimetru zainicjuje wykonanie serii 20 pomiarów, których wyniki zostaną zapamiętane w
pamięci multimetru, a po zakończeniu serii - przesłane do komputera. Zaakceptować zmianę nastawy
przyciskiem Done.
Do sterownika multimetru dodać zacisk wyjściowy serii wyników pomiarów. W tym celu z menu lokalnego
obiektu wybrać opcjÄ™ Add Terminal by Component Þð Select Output Component, a nastÄ™pnie kliknąć
myszką w pole wyników pomiarów. Spowoduje to pojawienie się w sterowniku zacisku wyjścia danych o
nazwie READINGS. Wyjście danych READINGS połączyć z wejściem danych obiektu Logging AlphaNumeric.
Za pomocą przycisku Run uruchomić program rejestrujący serię 20 pomiarów rezystancji.
26
3. Z menu Display wybrać obiekt Strip Chart i umieścić na polu edycyjnym. Z menu lokalnego tego
obiektu wybrać opcję Properties (właściwości), po ukazaniu się okienka dialogowego w sekcji Layout
zaznaczyć pole Show Auto Scale Button. Zaakceptować nastawę klawiszem OK.
Połączyć wyjście serii danych READINGS sterownika multimetru z wejściem danych obiektu wykresu Strip
Chart.
Ponownie uruchomić program klawiszem Run.
Po zakończeniu serii pomiarów na wykresie Strip Chart kliknąć Auto Scale (autoskalowanie).
4. Usunąć z programu obiekt Logging AlphaNumeric.
Z menu Device wybrać opcję Function & Object Browser. Ukaże się okienko przeglądarki wbudowanych
funkcji środowiska VEE. W polu typu funkcji wybrać Built-in Functions, w polu kategorii - Probability &
Statistics, a w polu nazwy funkcji wybrać mean (wartość średnia). Po naciśnięciu klawisza Create Formula
na polu edycyjnym pojawi się obiekt mean(x) wyliczający wartość średnią zbioru danych podanego na jego
wejście. Wyjście danych READINGS podłączyć do wejścia danych x obiektu matematycznego. Z pomocą menu
Display umieścić na polu edycyjnym obiekt AlphaNumeric i jego wejście danych połączyć z wyjściem danych
obiektu mean(x). Podobnie za pomocÄ… menu Device Þð Function & Object Browser z kategorii Probability &
Statistics wybrać funkcję sdev, która służy do wyliczania odchylenia standardowego w serii danych (ang.
standard deviation). Utworzony obiekt sdev(x) umieścić na polu edycyjnym, jego wejście danych podłączyć do
wyjścia serii pomiarów READINGS, a wyjście danych sdev(x) dołączyć do wejścia danych jeszcze jednego
obiektu typu AlphaNumeric.
Ponownie uruchomić program.
5. Za pomocą menu File opcja New wyczyścić pole edycyjne.
Przy użyciu I\O Þð Instrument Manager... wybrać na wykazie Multimetr i utworzyć dla niego obiekt sterujÄ…cy
typu Panel Driver.
Na panelu pomiarowym obiektu w polu Function wybrać 2Wire Ohms, tzn. pomiar rezystancji. Następnie z
menu Flow Þð Repeat wybrać obiekt pÄ™tli On Cycle i umieÅ›cić pod panelem multimetru. W polu edycyjnym
obiektu pętli wpisać liczbę 1 (okres powtarzania pętli w sekundach), połączyć wyjście synchronizujące panelu
multimetru z wejściem aktywującym pętli i obiekt pętli zminimalizować do postaci ikony (prawy górny narożnik
obiektu).
Ponownie wejść do menu I\O Þð Instrument Manager... i po zaznaczeniu multimetru utworzyć dla niego tym
razem Component Driver (sterownik komponentów). Obiekt ten umieścić na polu edycyjnym na prawo od
obiektu pętli i nieco poniżej niej. Podwójnie klikając na sterownik komponentowy rozwinąć go do pełnej
postaci. Połączyć wyjście danych obiektu pętli On Cycle z wejściem uaktywniającym sterownika
komponentowego multimetru.
Otworzyć menu lokalne tego sterownika i za pomocÄ… opcji Add Terminal Þð Data Output... otworzyć okienko
z wykazem wszystkich dostępnych komponentów wyjściowych sterownika. Zaznaczyć pozycję
READING(Real) i zaakceptować wybór przyciskiem OK.
Z menu Display wybrać obiekt AlphaNumeric i umieścić na polu edycyjnym. Wejście danych tego obiektu
połączyć z wyjściem danych READING komponentowego sterownika multimetru.
27
Uruchomić program.
Zatrzymać program przyciskiem Stop w pasku narzędzi VEE.
6. Z menu Display Þð Indicator wybrać obiekt zobrazowujÄ…cy Meter. W polach edycyjnych zakresu
wskazań tego obiektu wpisać : w lewym - liczbę 0, w prawym - liczbę 100.
Otworzyć menu lokalne tego obiektu i wybrać opcję Properties. W zakładce General okienka dialogowego
skonfigurować podzakresy wskaz
nika wyróżnione kolorami, np.
 kolor czerwony : od 80 do 100,
 kolor żółty : od 50 do 80,
 kolor zielony : od 0 do 50.
Zaakceptować zmianę nastawy klawiszem OK.
Wyjście danych READING podłączyć do wejścia danych obiektu Meter.
Uruchomić program i zmieniając nastawę rezystora dekadowego obserwować zachowanie wskaz
nika.
Zatrzymać program.
7. Z menu Display Þð Indicator wybrać Color Alarm, obiekt umieÅ›cić na polu edycyjnym.
Otworzyć menu lokalne tego obiektu i wybrać menu Properties. W zestawie parametrów Limits deklarujących
wartości graniczne, przy których obiekt zmienia kolor wpisać odpowiednio:
 w polu High Limit : 80,
 w polu Low Limit : 50.
Zaakceptować zmiany nastaw przyciskiem OK.
Wejście danych wskaz
nika Color Alarm podłączyć do wyjścia danych READING sterownika multimetru.
Ponownie uruchomić program i uzyskać zmiany koloru wskaz
nika przy zmianie nastawy rezystora dekadowego.
Zatrzymać program.
8. WyczyÅ›cić pole edycyjne przy pomocy menu File Þð New.
Z menu I/O Þð Instrument Manager... wybrać obiekt sterujÄ…cy typu Panel Driver multimetru i umieÅ›cić go na
polu edycyjnym.
W polu Function panelu pomiarowego wybrać funkcję 2Wire Ohms (pomiar rezystancji).
Kliknąć myszką w pole oznaczone Measure Panel. Otworzy się okienko z listą dodatkowych paneli
dostępnych w tym obiekcie sterującym. Wybrać Other Panel i zaakceptować przyciskiem OK. W oknie tego
panelu kliknąć w polu Readings Entry Mode i po otwarciu się kolejnej listy z dostępnymi wariantami wybrać
As Taken. Ten ostatni wybór spowoduje, że przy wykonywaniu serii pomiarów poszczególne wyniki będą
wysyłane przez multimetr sukcesywnie do komputera. Domyślne ustawienie multimetru było zaś takie, że w
trakcie wykonywania serii pomiarów ich wyniki były przechowywane w pamięci wewnętrznej multimetru (co
ograniczało ich liczbę do 512) i transmitowane do komputera dopiero po zakończeniu całej serii. Skutkiem tego
sterownik był zmuszony czekać bezczynnie na zakończenie serii pomiarów, co mogło grozić pojawieniem się
błędu przeterminowania transmisji systemu GP-IB.
28
KlikajÄ…c w polu Other Panel ponownie wybrać panel pomiarowy sterownika (Measure Panel). Z menu I/O Þð
Instrument Manager... wybrać sterownik komponentowy multimetru i umieścić pod sterownikiem panelowym.
Przez podwójne kliknięcie nadać mu postać rozwiniętą.
Otworzyć menu lokalne sterownika komponentowego i wybrać opcjÄ™ Add Terminal Þð Data Input... Po
otwarciu listy z wykazem komponentów wejściowych wybrać daną o nazwie SAMP_COUNT(Int16). Steruje
ona liczbą pomiarów, jakie ma wykonać multimetr po jednokrotnym wyzwoleniu.
Ponownie otworzyć menu lokalne sterownika komponentowego i wybrać Add Terminal Þð Data Output... Z
wykazu wybrać daną READINGS(Real Array).
Z menu Data wybrać Constant Þð Int16 i obiekt staÅ‚ej programowej umieÅ›cić na lewo od sterownika
komponentowego multimetru. Do jego pola edycyjnego wpisać liczbę 20, a wyjście danej obiektu Int16
podłączyć do wejścia SAMP_COUNT sterownika multimetru.
Z menu Display wybrać obiekt Logging AlphaNumeric i umieścić go na prawo od sterownika
komponentowego. Jego wejście danych podłączyć do wyjścia wyników pomiarów READINGS.
Wyjście sekwencyjne sterownika panelowego multimetru połączyć z wejściem uaktywniającym sterownika
komponentowego.
Uruchomić program.
9. Z menu I/O wybrać opcjÄ™ To Þð File. Obiekt zapisujÄ…cy dane do pliku dyskowego umieÅ›cić na prawo
od sterownika komponentowego multimetru.
Otworzyć menu lokalne obiektu To File i wybrać opcjÄ™ Add Terminal Þð Data Input.
W okienku obiektu pojawi się zacisk wejścia danych o nazwie A. Podwójnie kliknąć w ten zacisk, w okienku
dialogowym Input Terminal Information zmienić nazwę zacisku na wyniki. Zaakceptować zmianę klawiszem
OK.
W obiekcie To File kliknąć myszką w pole nazwane myFile. Pojawi się okienko o nazwie Write data into what
file?, w którym w umieszczonym u dołu polu edycyjnym należy wpisać nazwę pliku, do którego będą
wpisywane wyniki pomiarów (wraz z pełną ścieżką dostępu), np.
C: \ TEMP \ WYNIKI.TXT
Zaznaczyć pole Clear File At PreRun &Open.
Zadeklarować operację, którą ma wykonać obiekt To File. W tym celu podwójnie kliknąć w zaznaczone pole o
nazwie . Pojawi siÄ™ okienko dialogowe I/O Transaction. Z listy rodzaju
operacji wybrać WRITE (zapis), z listy typu danych wybrać TEXT (postać tekstowa), a w polu nazwy parametru
wpisać wyniki.
Wejście danych wyniki obiektu To File połączyć z wyjściem danych READINGS sterownika multimetru.
Uruchomić program.
Po zakończeniu pomiarów sprawdzić zawartość pliku dyskowego WYNIKI.TXT .
SPRAWOZDANIE:
W sprawozdaniu z wykonanego ćwiczenia należy zamieścić własne uwagi i spostrzeżenia dotyczące
programu HPVEE oraz pracy w systemie pomiarowym, a ponadto wydruki lub schematy blokowe
opracowanych programów.
29
LITERATURA:
1. Winiecki W.: Organizacja komputerowych systemów pomiarowych. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa,
1997.
2. Nowakowski W.: Systemy interfejsu w miernictwie. Warszawa, WKiA
1987.
3. Kocoń K.: Miernictwo elektroniczne. Automatyzacja pomiarów z wykorzystaniem systemu interfejsu według
zalecenia IEC-625. WAT, Warszawa, 1991.
4. Kasprzak B.:
http://kmeif2.kmeif.pwr.wroc.pl/elektron/interfejsy/interface.html#vee
5. Maciejewski A
., ZajÄ…c P.:
http://its.wmech.pwr.wroc.pl/pomoce/hp_vee/
30