有关Z+系列电源程控问题的探讨

赵桂明

(中国人民解放军92571部队，海南三亚 572021)

0　引言

Lambda Z+系列电源是高性能开关电源，用户可通过数字编码器旋钮调节电压、电流输出，具有预设置过电、过流保护功能，标配USB和RJ-45型485 IN/OUT串行通信接口，仪器前面板LED指示灯显示电源运行状态，具有效率高、体积小、重量轻的特点，在各行各业有着大量的用户。但是在Windows 8操作系统下，对该电源进行设计程序过程中发现，该仪器生产厂家提供的USB64位驱动程序根本无法安装，况且说明书中未涉及如何解决此类问题的方法，这给使用者带来了不少的麻烦，针对这种情况我们查阅了大量资料和反复试验有效的解决了该问题，下面就解决过程中涉及到的问题进行一下探讨，希望能给读者在设计程序过程中少走些弯路提供一种有效的解决方法。

1　USB驱动程序安装

驱动程序就是在电脑上使用各个设备时所需的软件。当按图1所示将Z+系列电源连接到电脑时， Windows 8会尝试查找并安装用于该设备的驱动程序，此时会看到如下提示信息：驱动程序未签名、或自签名以来发生了更改，Windows 8无法安装该驱动程序，安装驱动程序不成功的信息。发现设备由于驱动问题无法让Windows 8正确识别。此情况在低版本的操作系统中安装时并没有发生类似的情况，刚购置的电源，驱动程序光盘又是随机配的没有损坏，为什么会出现这种情况呢？这是由于驱动程序没有数字签名所致，是由于新款Windows操作系统发布的时候，硬件设备驱动没有跟上相应的变化，尽管有些硬件厂商会及时为自己的产品推出匹配驱动，但仍难以顾及到全部产品，这就让还在必须使用设备的用户面临尴尬境地。数字签名是一种电子安全标记，它可以指明软件的发布者，以及驱动程序经过签名后是否有人对其进行了篡改。

图1　单台Z+系列电源与电脑连接

针对上面的问题，可以按下面谈到的方法进行解决。电脑启动Windows 8后需要按下列次序进行有关设置：

1)从显示器屏幕右下角边缘向中间轻扫，在显示器屏幕右侧就会出现Charm的菜单(或按【Win】+ 【C】就可以调出Charm菜单)，就是Windows 8右侧的那个全屏菜单，找到里面的“设置”并单击；

2)在接下来的界面最下面找到“更改电脑设置”(或按【Win】+【i】可以不需要上面的第1点，直接打开设置)；

3)打开“电脑设置”后，左侧选择“常规”，然后右侧选择最后一项“立即重启”，就是要从这里更改Windows 8启动设置；

4)Windows 8启动后出现“选择一个选项”界面，在这里选择“疑难解答”；

5)在“疑难解答”界面中选择“高级选项”；

6)在“高级选项”界面中选择“启动设置”；

7)在“启动设置”界面中选择单击“重启”按钮后；然后再次出现 “启动设置”界面，选择“7-禁用驱动程序强制签名”，按F7后系统重新启动。经上述设置后没有数字签名的驱动程序就可以正常安装使用了。安装完成后应能在计算机设备管理器中看到如图2所示的结果。

图2　设备管理器

注意：1)有时候应用软件可能要求不同的端口号(例如COM1或COM4)。在此情况下可以手动更改COM端口号。要手动分配一个不同的COM端口号，右键单击图2中的“Z+serial port(COM6)”，然后选择Properties(属性)，从属性菜单中选择Port Settings(端口设置)选项卡，再单击“Advanced…”(高级)更改要求的端口号；2)有时候PC上安装的其他应用程序会自动占用新创建的端口，在这种情况下，只需将Z+系列电源的USB电缆拔出再重新插回即可解决问题。

2　USB与多台Z+系列电源程序设计

若要通过计算机USB接口控制多台Z+系列电源，必须按图3的要求连接。图3只给出了两台电源与电脑连接时的示意图，三台以上时连接方法完全与图3类同,每台电源都可以通过其前面板对接口类型、地址和波特率进行设置，#1电源在接口连接方式设置时必须设置为USB，#2电源及其他电源必须设置为RS485，每台电源还必须设置一个唯一不同的地址，同时要求每台电源波特率与计算机波特率完全相同。

图3　多台Z+系列电源与电脑连接

图4是通过计算机控制两台电源时，#1电源调节和监视界面，在该界面点击VISA下拉框选择刷新，如果接线和仪器设置没问题时，自动显示资源名COM6(否则有问题)。波特率、语言选择、地址，要求计算机与仪器设置一致。当改变“#1电压调节”和“#1电流调节”值时，就可以实现电源相应输出值改变，界面中的“#1输出电压监视”和“#1输出电流监视”值只是起监视作用。

图4　#1电源调节和监视界面

当将图4界面中的地址变为7时，界面变为图5，其各键功能与上述描述雷同，由于篇幅问题不再多叙。

图5　#2电源调节和监视界面

图6 #1/#2电源控制程序是利用Z+其提供的LabVIEW驱动程序设计的，在While循环内第一个事件结构中用到了ZPL Initiaize.vi，ZPL Rest.vi，其主要作用是根据设置的地址，将仪器初始化。在第二个事件结构中用到了 ZPL Config Current Limit.vi，ZPL SCPI Error Query.vi，主要作用是根据“#1电流调节”值使仪器输出电流并查询SCPI语法错误。图4 #1电源调节和监视界面中的“#1电压调节”程序与上述雷同，只不过是将ZPL Config Current Limit.vi，替换为ZPL Config Voltage Limit.vi即可，就可以实现电压输出。

图7是#1/#2电源控制超时程序，在第一个事件结构中是利用“地址”和“#1/2复位”属性值发给仪器，这样可以实现其值变化时仪器做出相应变化。在第二个超时事件结构中是利用ZPL Measure Output Voltage.vi，ZPL Measure Output Current.vi，分别达到监视输出的电压和电流值。

图6　#1/#2电源控制程序

图7　#1/#2电源控制超时程序

3　结束语

1)关于Z+电源LabVIEW驱动程序可到www.cn.tdk-lambda.com网站免费下载。在Windows 8 操作系统下，开发Lab VIEW程序设计需要64位的LabVIEW开发环境，同时要求安装NI-VISA 5.4以上版本驱动程序。

2)尽管每台Z+电源标配USB接口，要想通过USB接口对两台以上电源进行控制是不可以的，必须按图3 多台Z+系列电源与电脑连接进行，否则无法进行通信，这是该系列电源与其他电源的不同之处，为了引起读者注意，作者在这里浪费笔墨的初衷正是为此。

3)正是由于不同仪器生产厂家竞争的结果，给仪器接口类型带来差异性，给用户带来更多的选择性，同时也给用户带来使用上的困惑，因此要求工程技术人员要掌握其特点，充分利用其特点，为我所用。

[1]Z+Series Programmable DC Power Supplies User Manual.Lambda Corporation

[2]Z+Series Programmable DC Power Supplies Application Quick Guide.Lambda Corporation

[3]Windows 8 Zplus install driver.Nemic-Lambda Corporation

[4]王达.网络工程师-接入网与交换网.北京：电子工业出版社，2010

[5]蒋祺,等.基于LabVIEW的动应变测试系统.国外电子测量技术，2010

[6]阮奇桢.我和LabVIEW.北京：航空航天大学出版社，2009

[7]LabVIEW 2012 Help.National Instrument Corporation software 2012