基于LabVIEW的自动测试系统实验平台的开发

黎莲花，李 智，王月娥

(桂林电子科技大学 电子工程与自动化学院，广西 桂林541004)

“自动测试系统”是测控技术及仪器专业的一门专业性很强的课程。笔者在这个课程实验教学中，发现利用Visual C+ +进行软件设计，对于测试技术与仪器专业的学生来说，设计一个友好的易操作的人机界面有一定的难度。为此，笔者以Lab-VIEW 为开发环境，设计一个自动测试系统实验平台，让实验重点放在自动测试系统的搭建和相关规范的研究上，让学生从编程中解放出来。本平台的使用可以提高实验效率，降低实验成本。

1 实验平台方案

实验平台的方案有两种:①连接单台仪器，采用GPIB 接口、串口或USB 接口，计算机通过这些接口连接控制设备，测量、计算和处理数据;②计算机通过网关和GPIB 接口连接局域网内各台仪器。

比较这两种方案，前者需要和每批学生数目一样多的设备，如多台VXI 机箱、函数发生器、示波器和多用表等;后者通过网络共享仪器，只需要少量设备。多人多组通过网关操作同一台仪器会出现竞争问题。解决这个问题的方法是:每个人(每组)连接打开一台仪器后，要锁定仪器，用完及时解锁，并关闭连接，以供其他学生使用。

图1所示的该实验平台由计算机、Agilent 的GPIB 总线10833A、网关(LAN/GPIB)E5810A、示波器54622D、任意波形发生器33250E、VXI 机箱和万用表模块E1412A 等构成［2，3］。

图1 实验平台的构成

2 实验平台开发

2.1 安装软件

在安装软件和驱动程序时需要特别注意顺序，我们列出如下步骤。

(1)安装labview8.0 以上，本文所述平台安装的是labview8.6;

(2)安装Agilent IO Libraries Suite14.0 以上，本文选择Agilent IO Libraries Suite14.0;勾选Agilent-VISA 为主VISA;

(3)安装NI 488.2(内含NI-VISA4.5)。这时，NI-VISA 是作为主VISA 来工作的，而前面安装的Agilent-VISA 将会重命名而被覆盖，在工作时作为第二VISA;

(4)在labview8.6 中可查看和安装连接仪器。其步骤如下:在帮助→查找仪器驱动→已连接仪器(如果看不到或有问题，在这个界面登陆NI 公司)。在此双击仪器型号，安装对应驱动，可以选择比LabVIEW 安装软件版本低的或一样的驱动(因为对应不同版本有几个驱动)安装;

(5)在labview8.6 的编程环境函数模块中可看到:函数模块→仪器驱动→54622D 或33＊＊＊→找个example 放程序框图→把设置输入的接口选择如GPIB0::10::INSTR 地址，即可操作SCPI 命令控制仪器。

2.2 实验平台的开发

实验平台上有多个虚拟仪器对应相应程控仪器，每个虚拟仪器的设计都包括三个基本函数:初始化、配置与关闭连接。

现以任意波形发生器33250A 程序的开发为例，采用如下的设计步骤。

(1)VISA 初始化函数—初始化接口，按照传统函数发生器的面板设置，放置一些按钮、下拉选项和旋钮等，用来输入接口地址、波形、频率、幅度和相位等参数。

(2)VISA 配置函数和配置仪器—把配置函数发生器有关的SCPI 命令中的常见部分字符串连接起来，由用户在面板上操作配置，后台程序组合成完整命令。如图2所示SCPI 命令生成子程序。如:产生正弦波，设置幅值标度为峰峰值，频率为1000Hz，幅度为0.1V，相位为0。

图2 SCPI 命令生成子程序

(3)调用VISA 关闭函数，断开连接—如图3函数发生器程序有初始化，配置，关闭、锁定和解锁等函数，完成对接口仪器的配置控制程序。

图3 函数发生器程序

3 LabVIEW 在实验教学中的应用

平台界面可以控制程控仪器和VXI 模块化仪器、测量数据以及处理显示。平台操作按不同仪器分块。自动测试系统实验平台的界面如图4所示。

图4 实验平台界面

使用本平台，示波器可选择仪器、通道、探头衰减、耦合方式、调节幅值和时间扫描等参量，可同时显示多个信号，一个完整的虚拟示波器便直观地显示出来;函数发生器可选仪器、可调波形、频率和相位等参量;多用表可选仪器、测量类型(直流、交流电压、电阻等)、分辨率和采样率等参量。

将LabVIEW 虚拟仪器技术应用于实验教学中，可以构建出速度快、操作方便和学生容易理解的自动测试系统实验平台，是必要的。

［1］ 田社平，陈洪亮，张 峰. Matlab 函数编程在电路分析中的应用［J］.南京:电气电子教学学报. 2011，32(6):105-107

［2］ 李宁馨，张晓冬. 基于LabVIEW 的信号发生分析系统设计［J］.北京:国外电子测量技术，2007(5):48 －50

［3］ 陈永明等.基于LabVIEW 的波形发生器［J］. 北京:电子测量技术2006(10):84 －86

［4］ 秦红磊，路辉，郎荣玲. 自动测试系统:硬件及软件技［1］. 北京:高等教育出版社出版2007