1 引言
虛擬儀器（簡(jiǎn)稱為VI）的開(kāi)發(fā)環(huán)境有很多，但NI公司的LabVIEW最為著名。LabVIEW不同于基于文本的編程語(yǔ)言（如Fortran和C），是一種圖形編程語(yǔ)言——通常稱為G編程語(yǔ)言，其編程過(guò)程是通過(guò)圖形符號(hào)描述程序的行為。LabVIEW使用的是科學(xué)家和工程師們所熟悉的術(shù)語(yǔ)，還使用了很易于識(shí)別的構(gòu)造G語(yǔ)言的圖形符號(hào)，即使具有很少編程經(jīng)驗(yàn)的人也能學(xué)會(huì)使用LabVIEW。而VB作為可視化編程工具，不僅簡(jiǎn)單容易上手，而且功能強(qiáng)大，可以開(kāi)發(fā)友好的用戶使用界面，同時(shí)通過(guò)ActiveX控件、DLL（動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)）等多種方法實(shí)現(xiàn)與其他軟件的聯(lián)合開(kāi)發(fā)。
Microsoft把所有以COM為基礎(chǔ)的技術(shù)統(tǒng)稱為ActiveX技術(shù)。自動(dòng)化是大多數(shù)ActiveX技術(shù)的基礎(chǔ)，它可使解釋性的宏語(yǔ)言（如VB）能夠在不了解應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)細(xì)節(jié)的情況下控制自動(dòng)化對(duì)象。Labview實(shí)現(xiàn)了ActiveX自動(dòng)化服務(wù)支持，在VB下通過(guò)ActiveX自動(dòng)化接口可將 Labview作為Visual Basic語(yǔ)言的一個(gè)ActiveX部件調(diào)用。
本文以Agilent公司的E5262A儀器為例，通過(guò)Labview和VB混合編程，實(shí)現(xiàn)了多種數(shù)據(jù)采集和自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
2 程序設(shè)計(jì)
程序設(shè)計(jì)以VB作為編程界面，同時(shí)調(diào)用Labview的圖形顯示控件，而動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)則要使用Win的Kernel32.dll，以及Labview的 Gpib32.dll、Visa32.dll、儀器驅(qū)動(dòng)安裝時(shí)生成的E5260_32.dll等。程序流程圖如下圖所示。
首先安裝儀器自動(dòng)的驅(qū)動(dòng)庫(kù)，接口一般采用通用的GPIB標(biāo)準(zhǔn)，不僅數(shù)據(jù)、命令傳輸速度快，而且一張GPIB卡能夠同時(shí)控制最多16臺(tái)儀器。儀器驅(qū)動(dòng)安裝后，會(huì)生成一個(gè)以儀器為名的DLL文件。可以利用Labview的MAX進(jìn)行接口掃描，發(fā)現(xiàn)新增加的儀器。安裝Labview后，在系統(tǒng)目錄下有 gpib32.dll文件。
其次當(dāng)電腦中安裝了Labview后，在VB的工程引用中選取所需要的庫(kù)文件，其中包括了Agilent的VISA庫(kù)文件;在控件引用中，選中 National Instrument公司的CW（波形顯示）等控件;Microsoft的通用對(duì)話控件。這樣就可以直接使用NI公司Labview的控件了。在VB工程中，添加儀器的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（DLL）聲明，包括將要使用的常量字符、GPIB、VISA接口庫(kù)函數(shù)、儀器（E5262A）庫(kù)函數(shù)、以及系統(tǒng)的Kernel32庫(kù)函數(shù)等等。如：Declare Function viOpenDefaultRM Lib "VISA32.DLL" Alias "#141" （sesn As Long） As Long 等等。
程序設(shè)計(jì)中首先出現(xiàn)用戶選擇界面，選擇所需要的測(cè)量方式，進(jìn)入下一界面，填寫測(cè)量參數(shù)，程序進(jìn)行儀器初始化，根據(jù)送入?yún)?shù)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果由Labview控件顯示，用戶指定文件保存信息將數(shù)據(jù)保存到文件中。
VB自帶了時(shí)鐘控件Timer，但時(shí)間量級(jí)是毫秒，快速測(cè)量或者反復(fù)切換測(cè)量狀態(tài)時(shí)不方便，程序中采用了Win的API函數(shù)，通過(guò)調(diào)用 Public Declare Sub Sleep Lib "kernel32" （ByVal dwMilliseconds As Long）函數(shù)，更加方便的對(duì)程序進(jìn)行控制。
E5262數(shù)據(jù)采集和自動(dòng)測(cè)量要求：測(cè)量一般為三極管的電壓電流變化曲線和漏電流，因此要加入輸入電壓值一、電壓二作為兩者間的電壓值，如使用共發(fā)射極時(shí)，可以測(cè)量不同Vce電壓值時(shí)，Vbe的電流曲線。即先固定Vce的電壓值，改變Vbe值，得到伏安曲線。
圖1、PNP三極管示意圖
根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集模式為以下幾種：
模式1：固定通道一，二的電壓，即固定Vce、Vbe值，測(cè)量電流Ibe。
模式1：固定通道二的輸出電壓，即固定Vce，以三角波形方式改變通道一（即Vbe）的輸出電壓，測(cè)量電流Ibe。
模式2：固定通道一的輸出電壓，即固定Vbe，以三角波形改變通道二（即Vce）的輸出。測(cè)量電流Ibe。
圖2 程序流程圖
數(shù)據(jù)保存格式規(guī)范為數(shù)據(jù)序列號(hào)、實(shí)驗(yàn)日期、采集時(shí)間、通道一電壓值、通道二電壓值、采集電流值。
主要程序代碼說(shuō)明：
ReDim OnePeroI（（CInt（（vdmax - vdmin） / vdstep）） ＊ CInt（tspotcount.Text）） //根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)要求動(dòng)態(tài)分配空間
For vg = vgmin To vgmax Step vgstep //進(jìn)行三角波電壓輸出循環(huán)
For vd = vdmin To vdmax Step vdstep//進(jìn)行三角波電壓輸出循環(huán)
If Option1.value = True Then //判斷使用通道測(cè)量類型
If Combo1.ListIndex = 0 Then//判斷輸入類型，電流還是電壓
ret = age5260_force（vi, pins（0）, age5260_VF_MODE, 2, vd, idcomp, 0）
End If
End If
If RunorStop = True Then //是否被用戶強(qiáng)行終止測(cè)量
test_stopmeas //儀器設(shè)置清零
Exit Sub //退出
Else
spot_meas //進(jìn)行測(cè)量
OnePeroI（CurrentIndex） = meas //保存數(shù)據(jù)到數(shù)組
Sleep Sleeptime //延遲，控制采用速率
End If
CWGraph1.PlotY OnePeroI //Labview控件顯示圖形
Next vd//通道循環(huán)
CWGraph1.ClearData //圖形更新
Next vg//通道循環(huán)
3 測(cè)試實(shí)例、結(jié)果和討論
圖3 基于Labview和VB儀器采集自動(dòng)化控制界面
程序在Labview7.1和VB6.0軟件下，系統(tǒng)為Windows XP運(yùn)行測(cè)試通過(guò)。儀器使用的是Agilent公司的E5262A，實(shí)驗(yàn)測(cè)量的是三極管在不同偏壓下的電流值曲線，程序中可以由自定義的函數(shù)設(shè)置任意形狀的輸出電壓值。結(jié)果表明程序不能快速的自動(dòng)化測(cè)量采集數(shù)據(jù)，將采集的不同對(duì)比圖形實(shí)時(shí)顯示，還能夠進(jìn)行初步的數(shù)據(jù)處理，極大的方便了實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。
4 結(jié)束語(yǔ)
本文的創(chuàng)新點(diǎn)：
?。?）進(jìn)行基于VB和Labview的聯(lián)合混合編程，，利用Labview的強(qiáng)大儀器驅(qū)動(dòng)和實(shí)驗(yàn)儀器圖形顯示、VB的可視化編程完成友好的用戶界面進(jìn)行混合編程，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用系統(tǒng)的無(wú)縫集成，豐富了軟件的測(cè)量功能，縮短了程序的開(kāi)發(fā)周期。
?。?）充分的利用了AcitiveX控件和DLL（動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)）等多種方法，不僅能夠滿足實(shí)驗(yàn)測(cè)量要求，還增強(qiáng)了儀器的測(cè)量功能，充分的發(fā)揮了虛擬儀器編程的強(qiáng)大能力。
?。?）程序中可以通過(guò)自己開(kāi)發(fā)的函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在測(cè)量顯示存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的同時(shí)，將初步結(jié)果也計(jì)算顯示出來(lái)，這樣不僅直觀的監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)，還能隨時(shí)根據(jù)結(jié)果進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整。
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