零基礎學會MATLAB編程控制示波器！-深圳連訊

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零基礎學會MATLAB編程控制示波器！

示波器作為電子工程師最常用的時域儀器之一，是電路設計、研發、實驗、制造或維修電子等常用的測試工具。面對當今各種復雜測量挑戰，工程師們需要最好的工具，快速而精確地解決測試疑難，示波器是廣大電子工程師測試的關鍵工具。

在有些情況下，需要編程控制示波器采集數據，并進行數據處理和分析，實現對示波器的自動化操作，最終完成自動化測試。

有些特殊場合，由于安全問題，需要把示波器放到封閉實驗室環境下進行測試，也需要編程控制示波器采集數據安全地完成測試任務。

因此實現對示波器的自動設置和遠程采集數據，成為很多前沿科學研究和實驗，以及生產自動化的必需環節。

控制示波器常用的編程語言有MATLAB、Python、Labview、VC、C#等。MATLAB是許多工程師非常喜歡的編程開發工具，可以非常方便進行各種信號處理，深受廣大工程師和學生的喜愛。本文介紹利用MATLAB編程控制示波器完成采集數據并顯示波形。我們可以把MATLAB安裝在示波器上或者安裝在PC上，MATLAB可以直接與示波器進行通信。

下面介紹MATLAB編程控制示波器之前的準備工作。

1、安裝NI-VISA

利用MATLAB控制儀器，需要安裝一個VISA，建議安裝NI-VISA庫，可以去NI官方網站下載安裝（http://www.ni.com）。

2、接口的選擇和設置

根據示波器支持的接口，可選用GPIB、RS232、USB、Ethernet等接口來編程控制儀器，本文利用MATLAB通過以太網接口編程控制實時示波器為例。

控制接口的選取

a. LAN

[TCPIP0::192.168.0.1::INSTR]

b. GPIB

[GPIB0::1::INSTR]

c. Serial

[serial('COM1','BaudRate',4800)]

d. USB

[USB::XXX::XXX::XXX::INSTR]

e.Virtual GPIB

[GPIB8::1::INSTR]

示波器和PC的設置(以LAN為例)

a. 設置示波器的IP地址例如: 192.168.0.2

b. 設置PC的IP地址例如: 192.168.0.1

c. 關閉示波器和PC的防火墻

d. 在PC端 ping 192.168.0.2，看是否ping通

3、示波器編程手冊下載

下面分別泰克MSO2系示波器、MDO3系示波器、MSO4/5/6系示波器、DPO/MSO70K系列示波器的編程手冊下載鏈接。

不同系列示波器編程手冊

MSO2系示波器

https://www.tek.com/en/manual/oscilloscope/2-series-mso-programmer-manual-2-series-mso

MDO3系示波器

https://www.tek.com/en/manual/oscilloscope/3-series-mixed-domain-oscilloscope-programmer-manual-3-series-mdo

MSO4/5/6系示波器

https://www.tek.com/en/manual/oscilloscope/4-5-6-series-mixed-signal-oscilloscope-programmer-manual-5-series-mso

DPO/MSO70K示波器

https://www.tek.com/en/oscilloscope/dpo70000-mso70000-manual/dpo70000sx-mso-dpo70000dx-mso-dpo70000c-dpo7000c-mso5000-b-1

Matlab編程控制示波器流程

利用Matlab編程控制示波器，通過發送SCPI指令實現對示波器的控制和操作，設置示波器的相關參數，然后采集示波器的數據并顯示。

1、連接示波器

MATLAB可以利用GPIB、RS232、USB、Ethernet等接口控制示波器，今天利用以LAN以太網口控制示波器為例，利用visa命令創建對象。

2、詢問示波器 IDN

利用query發送SCPI命令詢問示波器的產品信息，可以得到示波器的廠家、型號、序列號、固件版本等。

3、設置示波器出廠設置

利用fprintf發送SCPI命令*RST對示波器進行出廠設置。

4、設置示波器參數

利用fprintf發送SCPI命令設置示波器的參數，設置示波器的運行模式、水平刻度、采樣率、垂直刻度、垂直位置、觸發電平、觸發類型等。

5、讀取測量結果

先用fprintf發送SCPI命令設置測量項和參數，然后用query讀取測量結果，下面的代碼以測量信號的周期為例。

6、讀取通道波形數據

先利用fprintf發curve?命令，利用binblockread讀取數據，然后利用query獲取相關的垂直刻度信息，最后轉換成電壓數據。

7、讀取水平時基數據

先發query發相關命令，然后計算出示波器的水平刻度數據。

8、畫通道波形圖

利用plot把示波器采集的波形數據畫圖。

9、斷開儀器連接

利用fclose斷開與示波器通信連接。

總結

本介紹如何利用MATLAB語言編程控制示波器采集數據并顯示波形，從而實現對示波器的自動化操作，完成自動測試和分析，大大提高工作效率。

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