簡(jiǎn)易多通道虛擬示波器的技術(shù)研究

　　然后進(jìn)行延時(shí)后啟動(dòng)下一次的轉(zhuǎn)換后中斷返回。整個(gè)過程中，系統(tǒng)通過中斷方式完成，具有響應(yīng)及時(shí)、提高單片機(jī)處理內(nèi)部和外部事件能力的特點(diǎn)。

　　2.2 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

　　LabVIEW是美國國家儀器(NI)公司研發(fā)的，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境。它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受，視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。

　　LabVIEW集成了與滿足GPIB、VXI、RS-232和RS-485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能[5]。它還內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP、ActiveX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫函數(shù)。這是一個(gè)功能強(qiáng)大且靈活的軟件。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過程都生動(dòng)有趣。

　　本設(shè)計(jì)采用LabVIEW開發(fā)平臺(tái)制作上位機(jī)軟件，軟件界面如圖5所示。該上位機(jī)調(diào)用底層RS232通信模塊[6]，結(jié)合通用的波形顯示、按鈕開關(guān)等通用模塊設(shè)計(jì)出如圖5所示的具有串口參數(shù)選擇、實(shí)時(shí)波形顯示、采樣通道選擇、波形參數(shù)計(jì)算、存儲(chǔ)波形數(shù)據(jù)和采樣速率可調(diào)的虛擬示波器上位機(jī)軟件。軟件中首先通過串口參數(shù)調(diào)整復(fù)選框選擇PC機(jī)串口數(shù)據(jù)，然后打開軟件開關(guān)，當(dāng)串口接收數(shù)據(jù)后將實(shí)時(shí)波形以及周期和幅值等顯示在軟件界面上。同時(shí)軟件設(shè)有通道選擇旋鈕和采樣速率選擇滑動(dòng)桿用于改變波形輸入通道和采樣速率。軟件還設(shè)有波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)按鈕，當(dāng)按鈕打開時(shí)，軟件會(huì)將接收到的數(shù)據(jù)按照波形數(shù)據(jù)文件以數(shù)組形式存儲(chǔ)在PC的磁盤內(nèi)。Matlab和Exel等數(shù)據(jù)處理軟件可方便的調(diào)用該文件進(jìn)行分析，方便對(duì)其進(jìn)行更加復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)的再現(xiàn)。

圖5 上位機(jī)軟件界面圖。

　　3 結(jié)論

　　本文設(shè)計(jì)的虛擬示波器系統(tǒng)由單片機(jī)ATmega16和Max232構(gòu)成的下位機(jī)系統(tǒng)及由LabVIEW開發(fā)的上位機(jī)軟件構(gòu)成。系統(tǒng)充分利用ATmega16單片機(jī)軟硬件資源，方便快捷地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。并且通過RS232接口實(shí)現(xiàn)與上位PC機(jī)的連接，PC機(jī)通過LabVIEW開發(fā)平臺(tái)方便地實(shí)現(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析、處理、存儲(chǔ)和打印輸出的簡(jiǎn)易虛擬示波器。本系統(tǒng)具有電路簡(jiǎn)單、使用靈活方便等特點(diǎn)。因此能廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水文系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)和數(shù)據(jù)采集。