《電子技術(shù)應(yīng)用》
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無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
摘要: 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以其便捷性和價(jià)格優(yōu)勢(shì)越來(lái)越被人們喜愛(ài),儀器技術(shù)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合并投入到自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)領(lǐng)域中應(yīng)用,是未來(lái)測(cè)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
Abstract:
Key words :

  0引言

  隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用和快速發(fā)展,越來(lái)越多的場(chǎng)合需要組建方便、快捷的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。儀器技術(shù)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合,及其在自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)領(lǐng)域中的應(yīng)用,是對(duì)傳統(tǒng)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)方式的一場(chǎng)革命,利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將分散在不同地方、不同功能的測(cè)試設(shè)備聯(lián)系在一起,對(duì)實(shí)現(xiàn)各種資源最佳、有效、合理的配置,減少設(shè)備的重復(fù)投資,降低測(cè)試系統(tǒng)的成本,實(shí)現(xiàn)測(cè)試設(shè)備的遠(yuǎn)程診斷、維護(hù)、測(cè)控和資源共享變?yōu)榭赡?。自?dòng)測(cè)試系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化,是未來(lái)測(cè)控技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

  1無(wú)線局域網(wǎng)自動(dòng)測(cè)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(wú)線寬帶路由器、筆記本電腦、PC和被測(cè)設(shè)備構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)" title="無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)">無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)中的無(wú)線路由器當(dāng)無(wú)線交換機(jī)(無(wú)線AP)使用,將無(wú)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(lái)。由于無(wú)線寬帶路由器上的LAN口均支持AUTOMDI/MDIX自動(dòng)翻轉(zhuǎn)功能,無(wú)論是交叉線還是直通線都是可以使用的。系統(tǒng)工作時(shí)需要33220A輸出正弦信號(hào),經(jīng)被測(cè)設(shè)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(nèi)置的無(wú)線網(wǎng)卡通過(guò)無(wú)線寬帶路由器對(duì)系統(tǒng)中的儀器進(jìn)行控制,有時(shí)還要求PC實(shí)現(xiàn)同樣的功能。

圖1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意

  圖1無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意

  2系統(tǒng)設(shè)置

  為了使系統(tǒng)正常工作,需要對(duì)無(wú)線路由器、筆記本無(wú)線網(wǎng)卡和儀器設(shè)備IP地址進(jìn)行必要的設(shè)置。

  2.1無(wú)線路由器基本設(shè)置

  在設(shè)置無(wú)線路由器之前,須知道無(wú)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(wú)線路由器其默認(rèn)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(wú)線路由器為例講述其設(shè)置過(guò)程。設(shè)置無(wú)線路由器,須讓PC的IP地址與無(wú)線路由器的管理IP在同一網(wǎng)段內(nèi)?,F(xiàn)在大多數(shù)的無(wú)線路由器都支持Web頁(yè)面設(shè)置方式,打開(kāi)IE(InternetExplorer)瀏覽器,在地址欄中輸入無(wú)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(jìn)入了無(wú)線路由器的管理界面。在管理界面左側(cè)有一系列菜單,通過(guò)這些菜單選項(xiàng)就可以對(duì)路由器的運(yùn)行情況進(jìn)行管理和設(shè)置。

  另外還需要設(shè)置SSID廣播號(hào)、使用頻道、信號(hào)收發(fā)模式、加密方式等選項(xiàng),過(guò)程是進(jìn)入“無(wú)線參數(shù)”→“基本設(shè)置”界面,然后在“SSID”中自動(dòng)顯示“TPLINK_B7B8E0”;“頻段:”選擇“自動(dòng)選擇”(由于筆記本電腦的無(wú)線協(xié)議可能不一樣,此時(shí)建議選擇“自動(dòng)選擇”模式。但在干擾的情況下,為了減少無(wú)線信號(hào)的干擾,建議選擇“6”模式);選擇“開(kāi)啟安全項(xiàng)”后,“安全類型”根據(jù)需要設(shè)置為“WEP”或“WPA”,并輸入一個(gè)加密密碼;然后選擇“開(kāi)啟無(wú)線功能”和“允許SSID廣播”設(shè)置完畢后點(diǎn)“保存”按鈕。

  之后需要設(shè)置無(wú)線路由器的路由IP地址,方法是進(jìn)入“網(wǎng)絡(luò)參數(shù)”→“LAN設(shè)置”界面,在“IP地址:”輸入192.168.1.1,子網(wǎng)掩碼設(shè)置選擇為255.255.255.0,設(shè)置完畢后點(diǎn)“保存”按鈕。進(jìn)入“DHCP服務(wù)器”項(xiàng),DHCP服務(wù)器:選擇“不啟用”。注意:當(dāng)LAN口IP參數(shù)(包括IP地址、子網(wǎng)掩碼)發(fā)生變更時(shí),為確保DHCP服務(wù)器能夠正常工作,應(yīng)保證DHCP服務(wù)器中設(shè)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(qǐng)重啟路由器。其他設(shè)置在本系統(tǒng)中不使用,選擇默認(rèn)值即可。2.2.1啟動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)置無(wú)線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能

  界面顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上,如圖5所示。在界面的右邊單擊網(wǎng)頁(yè)界面上的按鈕,就可以實(shí)現(xiàn)改變33220A輸出的調(diào)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(cè)器件后,經(jīng)被測(cè)器件輸出后連接到3032B輸入端的信號(hào)波形,從而達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的目的。LabVIEW本身并沒(méi)有提供瀏覽網(wǎng)頁(yè)的控件,但是它可以利用IE提供的ActiveX控件瀏覽網(wǎng)頁(yè),使用網(wǎng)頁(yè)瀏覽LabVIEW控件,首先要在VI的前面板上放置一個(gè)ActiveX容器,然后插入MicrosoftWebBrowser控件。

圖5 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)程序2 前面板

  圖5無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)程序2前面板

  程序設(shè)計(jì)過(guò)程為首先新建一個(gè)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(duì)象上單擊鼠標(biāo)右鍵,從彈出的快捷菜單中選擇“插入ActiveX對(duì)象……”,將彈出“選擇ActiveX對(duì)象”對(duì)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(duì)象”對(duì)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(diào)用節(jié)點(diǎn)(ActiveX)”,并放置在后面板的適當(dāng)位置,將??WebBrowser2的輸出端與??調(diào)用節(jié)點(diǎn)(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(yùn)行時(shí)將調(diào)用Navigate2方法,則瀏覽的儀器網(wǎng)頁(yè)就會(huì)出現(xiàn)在程序界面上。

圖6無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)程序2

  圖6無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)程序2

  4結(jié)束語(yǔ)

  自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的控制方案要求不同而不同,選擇一種滿足測(cè)試要求、提高測(cè)試效率、低成本的方案才是最重要的。運(yùn)用無(wú)線路由器的設(shè)計(jì)思想構(gòu)造開(kāi)發(fā)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng),使儀器設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)化,實(shí)現(xiàn)了大型、復(fù)雜、危險(xiǎn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程測(cè)試,經(jīng)實(shí)際檢驗(yàn)證明是科學(xué)、合理、高效的。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展、性能的不斷提升,基于網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試技術(shù)必將逐步得到廣泛的應(yīng)用,使測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代,必將給生活和工作帶來(lái)巨大變革。

  在筆記本操作系統(tǒng)中只有先啟動(dòng)內(nèi)置無(wú)線服務(wù)功能后,才可以用系統(tǒng)自帶的管理軟件對(duì)無(wú)線網(wǎng)卡進(jìn)行配置和管理。在桌面上右鍵“我的電腦”→“管理”→“服務(wù)和應(yīng)用程序”→“服務(wù)”,選擇右邊窗口中的“WirelessZeroConfiguration”按右鍵選“啟動(dòng)”。

  2.2.2無(wú)線網(wǎng)卡設(shè)置

  無(wú)線路由器配置完成后,為了實(shí)現(xiàn)筆記本通過(guò)內(nèi)置無(wú)線網(wǎng)卡經(jīng)無(wú)線路由器控制儀器設(shè)備,還必須對(duì)筆記本無(wú)線網(wǎng)卡進(jìn)行簡(jiǎn)單設(shè)置。首先在筆記本上將其內(nèi)置的無(wú)線網(wǎng)卡的IP地址設(shè)定為與無(wú)線路由器同一網(wǎng)段,無(wú)線網(wǎng)卡設(shè)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(luò)連接”→“無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接”標(biāo)志上單擊然后選擇“屬性”選項(xiàng)。然后在“此連接使用下列項(xiàng)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(gè)IP地址(如192.168.1.20),子網(wǎng)掩碼設(shè)置為255.255.255.0,網(wǎng)關(guān)IP設(shè)置為192.168.1.1,其他采用默認(rèn)設(shè)置即可。最后需要進(jìn)入“無(wú)線網(wǎng)絡(luò)配置”,輸入和無(wú)線路由器里一樣的SSID值和訪問(wèn)密碼,打開(kāi)無(wú)線網(wǎng)卡開(kāi)關(guān),搜索到無(wú)線路由器后,筆記本就可以控制了。

  2.3儀器設(shè)備IP地址設(shè)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(shè)定為與無(wú)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(shè)置為255.255.255.0。

  2.4連接到無(wú)線網(wǎng)

  在完成無(wú)線路由器、無(wú)線網(wǎng)卡和儀器設(shè)備IP地址設(shè)置之后,在第一次連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)需要我們用無(wú)線網(wǎng)卡搜索相應(yīng)的無(wú)線信號(hào),即在任務(wù)托盤上面的無(wú)線小電腦上點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵,然后選擇“查看可用的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)”就可看到剛剛建立的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),如果看不到則在打開(kāi)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接窗口中點(diǎn)“刷新網(wǎng)絡(luò)列表”來(lái)查看無(wú)線路由器,如果沒(méi)有對(duì)無(wú)線路由器進(jìn)行設(shè)置的話當(dāng)前沒(méi)有任何無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接界面中單擊“連接”按鈕后,會(huì)彈出“正在等待網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)備好”連接界面,等待一會(huì)后界面自動(dòng)消失。連接完畢我們會(huì)看到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)顯示“已連接上”了,這時(shí),連接后任務(wù)欄上的無(wú)線小電腦就不再是紅色叉子了,連接成功后將顯示信號(hào)強(qiáng)度級(jí)別,連接速度與狀態(tài)情況。

  3無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

  在系統(tǒng)中筆記本電腦和PC均可作為控制器,設(shè)計(jì)程序時(shí)應(yīng)在將其中一臺(tái)電腦上安裝LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境和VISA驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行程序設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)完成后制作安裝盤,分別在兩臺(tái)電腦中進(jìn)行安裝即可。

  3.1利用儀器驅(qū)動(dòng)和ActiveX容器控件進(jìn)行設(shè)計(jì)

  在LabVIEW2010中利用33XXXSeriesLabVIEW驅(qū)動(dòng)程序和在ActiveX容器控件中插入MicrosoftWeb瀏覽器控件設(shè)計(jì)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)程序。在程序的前面板上轉(zhuǎn)動(dòng)“輸出頻率(Hz)”和“輸出幅度(V)”旋鈕時(shí),就可改變其輸出的頻率和幅度值;當(dāng)需要不同的波形時(shí),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(cè)到的波形如圖2所示。

圖2無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)程序前面板

  圖2無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)程序前面板

  無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)程序輸出幅度(V)事件結(jié)構(gòu)[7]如圖3所示。

圖3 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)程序輸出幅度( V) 事件結(jié)構(gòu)

  圖3無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)程序輸出幅度(V)事件結(jié)構(gòu)

  3.2利用ActiveX容器控件進(jìn)行設(shè)計(jì)

  利用兩個(gè)ActiveX容器控件設(shè)計(jì)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)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(nèi)部的儀器網(wǎng)頁(yè)254.2.20::inst0::INSTR“,是指定設(shè)備的會(huì)話句柄,通過(guò)該標(biāo)識(shí)符對(duì)該設(shè)備進(jìn)行操作。橢圓2Initialize.vi它主要完成儀器識(shí)別查詢、復(fù)位儀器到指定狀態(tài)、發(fā)送初始命令到儀器,任何程序開(kāi)始前必須調(diào)用該子vi一次。橢圓3用到ConfigureStandardWaveform.vi,直接的通過(guò)程控接口,實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)發(fā)生器功能控制,并在這個(gè)子vi中設(shè)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(shí)現(xiàn)功能完全相同,不同的是當(dāng)輸出波形類型的值改變時(shí),發(fā)生輸出波形類型事件,將輸出波形類型值的屬性,通過(guò)屬性節(jié)點(diǎn)值傳遞給ConfigureStandardWaveform.

  vi,從而達(dá)到改變輸出波形類型的目的,當(dāng)輸出頻率調(diào)節(jié)(Hz)、輸出幅度(V)值改變時(shí),同樣產(chǎn)生相應(yīng)事件,達(dá)到改變其輸出值的目的。橢圓5用到EnableOutput.vi,實(shí)現(xiàn)的功能是當(dāng)按停止鍵時(shí),停止儀器輸出任何信號(hào),這樣可以保證程序停止后,儀器輸出端口無(wú)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(jiǎn)單錯(cuò)誤處理。

  圖4是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)程序LOAD事件結(jié)構(gòu)。

圖4 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)程序LOAD 事件結(jié)構(gòu)

  圖4無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)程序LOAD事件結(jié)構(gòu)

 
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