基于NI-VISA 、pyvisa和python的示波器控制(一)

本文实验采用泰克（tektronix）MSO44 示波器，搭配MACBOOK PRO电脑，开发环境采用python 3.9 和PyCharm 以及python 的其他函数库来实现功能。另外使用了NI—VISA 库，本文只介绍如何准备工作和pyvisa的简介，下一章讲介绍如何控制及示波器采集波形数据。

准备工作

在开始之前我们需要做一些准备工作以：

1. 安装NI-VISA，网址如下NI-VISA 下载：各位可自行下载安装相关；
2. 安装python 3.9 ，网址为：Pyhon.org，各位可自行安装，值得注意的是MacBook自带了python 2.7 但是该版本官方已停止支持，建议尽快升级为最新版本，实际也有办法做替换的，但是我能力有限就未做替换直接下载了最新版本的python 3.9 ；
3. 安装PyCharm，方便你的调试工作，选择Community版可免费使用。PyCharm 下载；
4. 在PyCharm中新建项目并配置项目解释器；
5. 安装相应的功能模块，
   
   

以上准备工作基本完成，

示波器控制

此处主要是用pyvisa 函数库来实现对示波器的指令发送控制操作，来让我们看下下面这些例子：

1. 连接示波器

   import pyvisa as visa
   rm = visa.ResourceManager()
   rm.list_resources()
   my_instrument = rm.open_resource('GPIB0::14::INSTR')
   print(my_instrument.query('*IDN?'))
   

   这里要这样写不能使用如下的写法，下面的写法会出现奇奇怪怪的问题或者没办法正常连接仪器，下面这种写法是之前旧的写法。

   import visa
   

   导入pyvisa之后，创建一个ResourceManager对象。它是可以带参数调用的但我没有去研究，这里是不带参数的调用，
   有了ResourceManager之后，就可以使用list_resources方法列出所有可用的资源。可以打印出来选择正确的设备名称
   在这种情况下，有一个USB仪器的仪器编号为0，所以用实例化的ResourceManager打开“USB0::0x0699::0x0527::C018073::INSTR”，并将返回的对象赋值给my_instrument。

   print(my_instrument)
   <GPIBInstrument('USB0::0x0699::0x0527::C018073::INSTR')>
   

   ResourceManager提供了不同类型的方法用于查询参数和属性
   通过下面的函数查询设备信息，指令为“*IDN”，这个指令在支持NIVISA的设备上都适用。query函数可以替代发送指令的写和读两个函数，本来两条指令才能做的操作这一条指令就能办到。
   所以：

   my_instrument.query("*IDN?")
   

   等同于

   my_instrument.write('*IDN?')
   print(my_instrument.read())
   

2. 正确配置仪器很重要
   正确配置仪器才能保证仪器能够返回我们想要的数据，而不是返回一堆错误和error来是我们头疼，所以正确配置仪器就很重要了。以下是read_termination和write_termination的设置指令

   my_instrument.read_termination = '\n'
   my_instrument.write_termination = '\n'
   my_instrument.query('*IDN?')
   

   这里我们用“n”，也就是“换行”。这是一个常见的值，另一个是’ r ‘即’回车’，在某些情况下使用null字节’ 0 '。
   以下指令用于设置波特率:

   my_instrument.baud_rate = 57600
   

3. 检查指令是否存在错误
   当使用query时，我们测试对仪器的写入和读取。首先要做的是尝试确定问题是在写操作还是读操作期间发生的。一般发送命令错误，仪器会发出提示声或者错误提示消息。
   我们可以通过发送切换指令来确认示波器有么有正确识别指令。
   如果发送的命令正确接受了但是读取出现了问题就要检查，读取部分是否有设置上的问题。比如read_termination属性是不是设置的不对。
   建议在读取前加入一定的延时以确保能够完整的得到所需的数据。