軟件簡介
目前市場上由國家儀器（National Instruments-NI）等公司提供的儀器自動化軟件需要合格的軟件開發(fā)人員來實現(xiàn)儀器的可視化通信和控制[1]。NI提供了一個使用虛擬儀器軟件體系結(jié)構(gòu)（VISA）驅(qū)動程序的GUI，允許用戶使用不同的接口，如GPIB、串行（RS232/RS485）、以太網(wǎng)和USB，用來配置、編程和排除故障。用戶需要理解Java等編碼語言，或者知道如何使用NI LabVIEW 等可視化工具編程，以實現(xiàn)對儀器的可視通信和控制。此外，還需要在設(shè)備手冊中找到合適的儀器的SCPI命令，然后用所選的語言或工具鍵入它們，以實現(xiàn)儀器的通信和控制。用戶可能會在輸入命令時出錯，這使得程序難以調(diào)試。用戶使用如NI MAX這樣的免費工具不允許直接在GUI中執(zhí)行一系列命令，這是制造車間自動化的基本要求。相反，他們需要使用高級軟件，如LabVIEWTM或TestStandTM來實現(xiàn)復(fù)雜的命令序列。
OptiInstrument軟件能夠通過預(yù)先格式化的XML文件加載儀器的所有SCPI命令。用戶可以從樹配置訪問命令列表。他們可以拖動任何特定的命令到指定的窗口來檢查它的運行。在該窗口中，用戶將查看SCPI命令的說明。如果用戶對命令滿意，可以將其拖動到另一個窗口，在該窗口中可以創(chuàng)建一系列命令。命令的順序可以通過上下移動來調(diào)整，以達到所需的要求。后續(xù)可以將序列存儲在一個文件中，并隨時執(zhí)行它。
圖1.OptiInstrument軟件GUI，其帶有多個用于操作軟件的可停靠窗口
軟件概述
OptiInstrument軟件是一個獨立的工具，可用于通信和控制市場上的不同儀器。它使用所有可能的通信接口，如TCP/IP、USB、GPIB或串行端口（RS232/RS485）工作。OptiInstrument使用可編程儀器（SCPI）的標準命令來通信和控制設(shè)備。用戶可以將具有儀器SCPI命令列表的預(yù)先格式化的XML文件加載到OptiInstrument中，也可以單獨編寫這些命令。加載的命令顯示在樹配置中。用戶可以從列表中拖放任何命令。OptiInstrument可以執(zhí)行單個命令或一系列命令�？梢詾镾CPI命令序列生成Python腳本并將其保存在文件中。Python腳本文件可以通過OptiInstrument軟件或Python環(huán)境加載和執(zhí)行。儀器產(chǎn)生的信號數(shù)據(jù)可由OptiInstrument讀取并使用內(nèi)置的查看器工具顯示。此外，數(shù)據(jù)可以保存在csv文件中進行后期處理。應(yīng)用程序編程接口（API）允許將數(shù)據(jù)文件加載到其他光學(xué)和系統(tǒng)模擬工具中。
軟件應(yīng)用
與儀器遠程通信
設(shè)備參數(shù)設(shè)置
自動化測試和表征
查看生成的信號
為后續(xù)處理提取并保存生成信號的數(shù)據(jù)
整合儀器與光子學(xué)和系統(tǒng)仿真工具（OptiSystem&OptiSPICE）
特點
用戶友好的GUI
執(zhí)行單個或一系列SCPI命令
將XML文件和所有其他文件格式加載到GUI面板中
具有靈活順序的拖放命令
為命令序列生成Python腳本
內(nèi)置信號查看器和csv文件分析頁面
內(nèi)置完整的Python腳本編輯器
儀器的遠程操作和控制
光學(xué)儀器集成體系結(jié)構(gòu)
圖2展示了光學(xué)儀器軟件與不同儀器集成的框圖。該軟件可以通過市場上任何可用的通信接口與儀器進行通信。API允許OptiInstrument與其他光子學(xué)和系統(tǒng)模擬工具（如OptiSystem）之間進行通信。API可以加載儀器產(chǎn)生的信號，供仿真工具讀取或在可用儀器上顯示模擬結(jié)果。圖3顯示了由光學(xué)儀器軟件通過USB通信接口控制的函數(shù)發(fā)生器和示波器。軟件可以顯示產(chǎn)生的信號，并將信號的數(shù)據(jù)提取到csv文件編輯器中。數(shù)據(jù)可以保存并導(dǎo)入到其他仿真工具中。
圖2.仿真工具和儀器集成架構(gòu)框圖
圖3.使用OptiInstrument軟件通信和控制一個函數(shù)發(fā)生器和一個示波器
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