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無線網(wǎng)絡監(jiān)測系統(tǒng)的設計
摘要: 無線網(wǎng)絡以其便捷性和價格優(yōu)勢越來越被人們喜愛,儀器技術和無線網(wǎng)絡的結合并投入到自動測試系統(tǒng)領域中應用,是未來測控技術的發(fā)展趨勢。
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  0引言

  隨著無線網(wǎng)絡技術的應用和快速發(fā)展,越來越多的場合需要組建方便、快捷的無線網(wǎng)絡。儀器技術與無線網(wǎng)絡技術的結合,及其在自動測試系統(tǒng)領域中的應用,是對傳統(tǒng)自動測試系統(tǒng)方式的一場革命,利用無線網(wǎng)絡技術將分散在不同地方、不同功能的測試設備聯(lián)系在一起,對實現(xiàn)各種資源最佳、有效、合理的配置,減少設備的重復投資,降低測試系統(tǒng)的成本,實現(xiàn)測試設備的遠程診斷、維護、測控和資源共享變?yōu)榭赡?。自動測試系統(tǒng)的網(wǎng)絡化,是未來測控技術發(fā)展的必然趨勢。

  1無線局域網(wǎng)自動測試系統(tǒng)

  圖1是由LAN儀器33220A函數(shù)/任意波形發(fā)生器,3032B示波器、TL??WR340G+無線寬帶路由器、筆記本電腦、PC和被測設備構建的網(wǎng)絡監(jiān)測系統(tǒng)" title="無線網(wǎng)絡監(jiān)測系統(tǒng)">無線網(wǎng)絡監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)中的無線路由器當無線交換機(無線AP)使用,將無線路由器上的1/2/3/4LAN口與儀器和PCLAN口用網(wǎng)線連接起來。由于無線寬帶路由器上的LAN口均支持AUTOMDI/MDIX自動翻轉功能,無論是交叉線還是直通線都是可以使用的。系統(tǒng)工作時需要33220A輸出正弦信號,經(jīng)被測設備后需要3032B監(jiān)視其變化情況,由于工作需要筆記本電腦利用其內置的無線網(wǎng)卡通過無線寬帶路由器對系統(tǒng)中的儀器進行控制,有時還要求PC實現(xiàn)同樣的功能。

圖1 無線網(wǎng)絡監(jiān)測系統(tǒng)示意

  圖1無線網(wǎng)絡監(jiān)測系統(tǒng)示意

  2系統(tǒng)設置

  為了使系統(tǒng)正常工作,需要對無線路由器、筆記本無線網(wǎng)卡和儀器設備IP地址進行必要的設置。

  2.1無線路由器基本設置

  在設置無線路由器之前,須知道無線路由器的用戶名、密碼和管理IP。不同品牌的路由器管理IP是不一樣的,而配置方法大同小異,TPLINK系列無線路由器其默認管理IP是192.168.1.1,用戶名和密碼都是admin。下面以本系統(tǒng)使用的TPLINKTLWR340G+無線路由器為例講述其設置過程。設置無線路由器,須讓PC的IP地址與無線路由器的管理IP在同一網(wǎng)段內?,F(xiàn)在大多數(shù)的無線路由器都支持Web頁面設置方式,打開IE(InternetExplorer)瀏覽器,在地址欄中輸入無線路由器的管理IP(如:192.168.1.1),在彈出的登錄界面中輸入用戶名admin和密碼admin,單擊“確定”后就進入了無線路由器的管理界面。在管理界面左側有一系列菜單,通過這些菜單選項就可以對路由器的運行情況進行管理和設置。

  另外還需要設置SSID廣播號、使用頻道、信號收發(fā)模式、加密方式等選項,過程是進入“無線參數(shù)”→“基本設置”界面,然后在“SSID”中自動顯示“TPLINK_B7B8E0”;“頻段:”選擇“自動選擇”(由于筆記本電腦的無線協(xié)議可能不一樣,此時建議選擇“自動選擇”模式。但在干擾的情況下,為了減少無線信號的干擾,建議選擇“6”模式);選擇“開啟安全項”后,“安全類型”根據(jù)需要設置為“WEP”或“WPA”,并輸入一個加密密碼;然后選擇“開啟無線功能”和“允許SSID廣播”設置完畢后點“保存”按鈕。

  之后需要設置無線路由器的路由IP地址,方法是進入“網(wǎng)絡參數(shù)”→“LAN設置”界面,在“IP地址:”輸入192.168.1.1,子網(wǎng)掩碼設置選擇為255.255.255.0,設置完畢后點“保存”按鈕。進入“DHCP服務器”項,DHCP服務器:選擇“不啟用”。注意:當LAN口IP參數(shù)(包括IP地址、子網(wǎng)掩碼)發(fā)生變更時,為確保DHCP服務器能夠正常工作,應保證DHCP服務器中設置的地址池、靜態(tài)地址與新的LAN口IP是處于同一網(wǎng)段,并請重啟路由器。其他設置在本系統(tǒng)中不使用,選擇默認值即可。2.2.1啟動系統(tǒng)內置無線網(wǎng)絡服務功能

  界面顯示在計算機屏幕上,如圖5所示。在界面的右邊單擊網(wǎng)頁界面上的按鈕,就可以實現(xiàn)改變33220A輸出的調節(jié)功能;在界面的左邊改變”Refreshimageeveryseconds“的值,然后單擊”Apply“后,就可以看到33220A輸出加到被測器件后,經(jīng)被測器件輸出后連接到3032B輸入端的信號波形,從而達到遠程監(jiān)測的目的。LabVIEW本身并沒有提供瀏覽網(wǎng)頁的控件,但是它可以利用IE提供的ActiveX控件瀏覽網(wǎng)頁,使用網(wǎng)頁瀏覽LabVIEW控件,首先要在VI的前面板上放置一個ActiveX容器,然后插入MicrosoftWebBrowser控件。

圖5 無線網(wǎng)絡監(jiān)測程序2 前面板

  圖5無線網(wǎng)絡監(jiān)測程序2前面板

  程序設計過程為首先新建一個VI,從控件模板中的新式“容器”子模板中選取“ActiveX容器”,并置于前面板上,在“ActiveX容器”對象上單擊鼠標右鍵,從彈出的快捷菜單中選擇“插入ActiveX對象……”,將彈出“選擇ActiveX對象”對話框,選擇“創(chuàng)建控件”,并在下面列出的ActiveX控件中選擇“MicrosoftWeb瀏覽器”,單擊“確定”按鈕,退出“選擇ActiveX對象”對話框。然后切換到程序的后面板,從函數(shù)面板中的“互連接口”ActiveX中選擇“調用節(jié)點(ActiveX)”,并放置在后面板的適當位置,將??WebBrowser2的輸出端與??調用節(jié)點(ActiveX)函數(shù)的引用端相連,單擊方法并從中選擇“Navigate2”,其他依次類推,最后得到程序如圖6所示。程序運行時將調用Navigate2方法,則瀏覽的儀器網(wǎng)頁就會出現(xiàn)在程序界面上。

圖6無線網(wǎng)絡監(jiān)測程序2

  圖6無線網(wǎng)絡監(jiān)測程序2

  4結束語

  自動測試系統(tǒng)的控制方案要求不同而不同,選擇一種滿足測試要求、提高測試效率、低成本的方案才是最重要的。運用無線路由器的設計思想構造開發(fā)自動測試系統(tǒng),使儀器設備控制網(wǎng)絡化,實現(xiàn)了大型、復雜、危險系統(tǒng)的遠程測試,經(jīng)實際檢驗證明是科學、合理、高效的。隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展、性能的不斷提升,基于網(wǎng)絡的測試技術必將逐步得到廣泛的應用,使測試系統(tǒng)進入一個嶄新的時代,必將給生活和工作帶來巨大變革。

  在筆記本操作系統(tǒng)中只有先啟動內置無線服務功能后,才可以用系統(tǒng)自帶的管理軟件對無線網(wǎng)卡進行配置和管理。在桌面上右鍵“我的電腦”→“管理”→“服務和應用程序”→“服務”,選擇右邊窗口中的“WirelessZeroConfiguration”按右鍵選“啟動”。

  2.2.2無線網(wǎng)卡設置

  無線路由器配置完成后,為了實現(xiàn)筆記本通過內置無線網(wǎng)卡經(jīng)無線路由器控制儀器設備,還必須對筆記本無線網(wǎng)卡進行簡單設置。首先在筆記本上將其內置的無線網(wǎng)卡的IP地址設定為與無線路由器同一網(wǎng)段,無線網(wǎng)卡設置為192.168.1.20,方法是在桌面上雙擊“網(wǎng)上鄰居”→“查看網(wǎng)絡連接”→“無線網(wǎng)絡連接”標志上單擊然后選擇“屬性”選項。然后在“此連接使用下列項目”中雙擊“Internet協(xié)議(TCP/IP)”,然后選擇“使用下面的IP地址”,在“IP地址”后輸入一個IP地址(如192.168.1.20),子網(wǎng)掩碼設置為255.255.255.0,網(wǎng)關IP設置為192.168.1.1,其他采用默認設置即可。最后需要進入“無線網(wǎng)絡配置”,輸入和無線路由器里一樣的SSID值和訪問密碼,打開無線網(wǎng)卡開關,搜索到無線路由器后,筆記本就可以控制了。

  2.3儀器設備IP地址設置

  分別將TDS3032B示波器、33220A函數(shù)/任意波形發(fā)生器的IP地址設定為與無線路由器同一網(wǎng)段,分別是192.168.1.23,192.168.1.22,子網(wǎng)掩碼設置為255.255.255.0。

  2.4連接到無線網(wǎng)

  在完成無線路由器、無線網(wǎng)卡和儀器設備IP地址設置之后,在第一次連接無線網(wǎng)絡時需要我們用無線網(wǎng)卡搜索相應的無線信號,即在任務托盤上面的無線小電腦上點鼠標右鍵,然后選擇“查看可用的無線網(wǎng)絡”就可看到剛剛建立的無線網(wǎng)絡,如果看不到則在打開的無線網(wǎng)絡連接窗口中點“刷新網(wǎng)絡列表”來查看無線路由器,如果沒有對無線路由器進行設置的話當前沒有任何無線網(wǎng)絡。在無線網(wǎng)絡連接界面中單擊“連接”按鈕后,會彈出“正在等待網(wǎng)絡準備好”連接界面,等待一會后界面自動消失。連接完畢我們會看到無線網(wǎng)絡顯示“已連接上”了,這時,連接后任務欄上的無線小電腦就不再是紅色叉子了,連接成功后將顯示信號強度級別,連接速度與狀態(tài)情況。

  3無線網(wǎng)絡監(jiān)測系統(tǒng)程序設計

  在系統(tǒng)中筆記本電腦和PC均可作為控制器,設計程序時應在將其中一臺電腦上安裝LabVIEW開發(fā)環(huán)境和VISA驅動程序進行程序設計,設計完成后制作安裝盤,分別在兩臺電腦中進行安裝即可。

  3.1利用儀器驅動和ActiveX容器控件進行設計

  在LabVIEW2010中利用33XXXSeriesLabVIEW驅動程序和在ActiveX容器控件中插入MicrosoftWeb瀏覽器控件設計的無線網(wǎng)絡監(jiān)測程序。在程序的前面板上轉動“輸出頻率(Hz)”和“輸出幅度(V)”旋鈕時,就可改變其輸出的頻率和幅度值;當需要不同的波形時,從“輸出波形類型”下拉框中可以選擇需要的輸出波形類型(可供選擇的類型有:Sin、Square、Triangle、Ramp、Pulse和Noise等);在界面的右邊“示波器地址:”中輸入示波器的IP地址,單擊“加載”,就可看到3032B示波器監(jiān)測到的波形如圖2所示。

圖2無線網(wǎng)絡監(jiān)測程序前面板

  圖2無線網(wǎng)絡監(jiān)測程序前面板

  無線網(wǎng)絡監(jiān)測程序輸出幅度(V)事件結構[7]如圖3所示。

圖3 無線網(wǎng)絡監(jiān)測程序輸出幅度( V) 事件結構

  圖3無線網(wǎng)絡監(jiān)測程序輸出幅度(V)事件結構

  3.2利用ActiveX容器控件進行設計

  利用兩個ActiveX容器控件設計的無線網(wǎng)絡監(jiān)測程序前面板,在該界面中分別單擊“加載33220A”和“加載3032B”后,分別將33220A和3032B儀器內部的儀器網(wǎng)頁254.2.20::inst0::INSTR“,是指定設備的會話句柄,通過該標識符對該設備進行操作。橢圓2Initialize.vi它主要完成儀器識別查詢、復位儀器到指定狀態(tài)、發(fā)送初始命令到儀器,任何程序開始前必須調用該子vi一次。橢圓3用到ConfigureStandardWaveform.vi,直接的通過程控接口,實現(xiàn)對信號發(fā)生器功能控制,并在這個子vi中設置輸出頻率(Hz)、輸出波形類型、輸出幅度(V)。橢圓4與橢圓3實現(xiàn)功能完全相同,不同的是當輸出波形類型的值改變時,發(fā)生輸出波形類型事件,將輸出波形類型值的屬性,通過屬性節(jié)點值傳遞給ConfigureStandardWaveform.

  vi,從而達到改變輸出波形類型的目的,當輸出頻率調節(jié)(Hz)、輸出幅度(V)值改變時,同樣產(chǎn)生相應事件,達到改變其輸出值的目的。橢圓5用到EnableOutput.vi,實現(xiàn)的功能是當按停止鍵時,停止儀器輸出任何信號,這樣可以保證程序停止后,儀器輸出端口無任何電位存在,從而保證儀器安全。橢圓6釋放系統(tǒng)資源和簡單錯誤處理。

  圖4是無線網(wǎng)絡監(jiān)測程序LOAD事件結構。

圖4 無線網(wǎng)絡監(jiān)測程序LOAD 事件結構

  圖4無線網(wǎng)絡監(jiān)測程序LOAD事件結構

 
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