CN103176010B - 示波器远端触控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种示波器远端触控方法及系统，具体为：采用远端触控设备模拟示波器的操作界面和工作输出界面，在模拟的操作界面上通过触控方式下达示波器指令，将该指令通过有线或无线网络传送给示波器；模拟的工作输出界面通过有线或无线网络接收并显示示波器的工作输出数据和示波器工作状态数据。本发明不需要对示波器进行改造，采用远端设备模拟示波器的控制界面和显示界面，实现对示波器的远程控制。

Description

示波器远端触控方法

技术领域

本发明涉及示波器领域，具体涉及一种示波器远端触控方法及系统，实现对示波器的远程触控操作。

背景技术

传统示波器使用按键、旋钮等机械部件实现控制功能。随着触控技术发展，为了在现有示波器的显示区域实现触控功能，可在示波器的显示屏幕上增加一个触摸装置，或者增加鼠标、键盘等方式，但是这需要对示波器进行改造来实现。对于已经购买传统示波器的用户，对每台示波器进行物理改造必然导致时间和物力成本的开销。另外，这种方式只实现了近距离接触控制，不能满足远程遥控的实际需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种示波器的远端设备控制方法及系统，无需对现有示波器进行物理改造，实现对示波器的远程触控操作。

一种示波器远端触控方法，具体为：采用远端触控设备模拟示波器的操作界面和工作输出界面，在模拟的操作界面上通过触控方式下达示波器指令，将该指令通过有线或无线网络传送给示波器；模拟的工作输出界面通过有线或无线网络接收并显示示波器的工作输出数据和示波器工作状态数据。

一种示波器远端触控系统，包括远端触控设备，其通过有线或无线网络连接示波器；远端触控设备上加载有显示模块和控制模块；

显示模块，包括用于模拟示波器控制台的操作界面和用于模拟示波器显示屏的工作输出界面；操作界面用于通过触控方式接收外部触控指令， 将其传送给控制模块；工作输出界面用于接收和显示来自控制模块的示波器工作输出数据和示波器工作状态数据；

控制模块，用于接收来自显示模块的触控指令，将其解析为示波器指令后传送给示波器以控制或查询示波器的工作状态；同时用于接收示波器的工作输出数据和工作状态数据，并传送给显示模块。

所述远端触控设备为基于android、iOS或微软Windows操作系统的手机、平板电脑、PC电脑或笔记本电脑。

所述操作界面采用多点触控、软键盘、手写输入、键盘和鼠标的任意一种或组合方式接收外部触控指令。

所述控制模块与示波器之间的数据通信遵循程控仪器标准命令格式。

所述操作界面包括示波器波形水平控制区域、示波器波形垂直控制区域以及示波器触发控制区域。

所述操作界面内的各区域以单屏或多屏显示，操作界面和工作输出界面以单屏或多屏显示。

本发明的技术效果体现在：

本发明不需要对示波器进行改造，只是需要示波器有网卡并满足数据通信遵循程控仪器标准命令格式。该发明型让示波器的操作变得简单和便捷，直接在远端触控设备上进行操作和观测，例如改变横坐标的大小的时候可以直接通过远端设备具备的输入方式实现，实现了对示波器的远程触控。

附图说明

图1为本发明系统结构图；

图2为本发明显示界面示意图；

图3为本发明示波器触发控制区域示意图；

图4为本发明示波器波形垂直控制区域示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的技术思路是：通过一远端触控设备对示波器进行远程控制。触控设备可采用基于android，iOS，微软Windows等操作系统的手机，平板电脑等，也可以是其他具有触控功能的设备。远端触控设备通过有线或者无线方法与示波器进行通信，例如网线，USB接口线等等。在触控设备上显示示波器显示屏上的信息，该显示区域是可改变大小的，可在远端触控设备上全屏显示，在远端触控设备上也具备示波器上的控制功能区。可以通过点击示波器的屏幕信息的显示区域内的信息，产生响应，该响应转移到相应的控制功能区，也可以是在显示区上弹出对应的控制功能，例如点击显示区域上的横坐标信息的时候，转移到控制功能区的调节横坐标功能区，也可弹出一个圆形的控制区，可以通过点击或触控该控制区改变横坐标的大小。在远端设备上的显示区域还可扩展显示在示波器的显示器上没有的信息。

以iPad为例，iPad与示波器间通过LAN/USB/GPIB连接，通信数据遵循SCPI格式，Standard Commands for Programmable Instruments的缩写，即程控仪器(可编程仪器)标准命令集。SCPI是一种建立在现有标准IEEE488.1和IEEE 488.2基础上，并遵循了IEEE754标准中浮点运算规则、ISO646信息交换7位编码符号(相当于ASCll编程)等多种标准的标准化仪器编程语言。它采用一套树状分层结构的命令集，提出了一个具有普遍性的通用仪器模型，采用面向信号的测量；它的助记符产生规则简单、明确，且易于记忆。

参见图1，远端触控设备iPad通过有线或无线网络连接示波器；远端触控设备上加载有显示模块和控制模块在远端控制设备端加载显示模块和 控制模块。显示模块，用于模拟示波器的操作界面和工作输出界面；操作界面通过触控方式接收外部触控指令，将其传送给控制模块；工作输出界面接收和显示来自控制模块的示波器工作输出数据和示波器工作状态数据。

显示模块先初始化显示区的数据为默认的格式，然后通过控制模块获取示波器的数据进行更新，显示模块与控制模块间通过内部自定义的方式进行通信。模拟的操作界面一般会有用于调控波形水平方向的位置和标度的水平控制区域、用于调控波形垂直的位置和标度的垂直控制区域以及示波器触发控制区域，示波器的不同还会有其他的一些控制区域。该区域还保存每种控制区域的状态。

控制模块与示波器之间的通信数据遵循SCPI格式。由于SCPI指令具有分节和分层的特点，可以采用基于树结构的方式对指令进行解释。

下面结合实例详细说明：

(1)将示波器和iPad通过有线或无线网络连接到同一个局域网。

(2)在iPad输入示波器的IP信息，实现iPad与示波器网络互通。

(3)在iPad上使用全屏幕实现图一中的示波器屏幕显示区域，并通过另外一全屏幕实现图一中的示波器屏幕控制区域，在每个实现屏幕的右或左页边位置附近，用手指快速滑动来实现两个区域间切换。通过张开或合拢两个手指以缩放实现iPad上的屏幕显示区域大小的自动缩放。

(4)远端触控设备通过网络从示波器上获取屏幕显示区域信息并显示在远端设备显示区，并且远端触控设备显示区的信息通过网络通信和指令实时更新。远端触控设备显示区域大小可以实现缩放功能。

远端触控设备的显示区包含的信息通常如图2，图中的标号的功能如下：

1--显示采集模式，是取样模式和峰值检测模式，是均值模式。当在屏幕上点击该处的时候，在上面的两种模式间切换，并将相应的指令 通过网络发送到示波器。

命令格式

:ACQuire:TYPE<type>设置采样的获取方式。

:ACQuire:TYPE？查询当前采样的获取方式。

查询返回NORM、AVER、PEAK或HRES。

2--显示触发状态，表示已有触发信号并正在采集触发后的数据； 表示停止采集数据；表示正在采集预触发数据，或正在扫描状态，在此状态下忽略所有触发；表示示波器已经采集所有预触发数据并准备接收触发。

通过发送命令：TRIGger:STATus？获取触发状态。

显示或隐藏触发控制区间：轻按触发状态以显示控制，再次轻按以隐藏控制，控制通常如图2，该图上的各个按钮的功能可以仿照示波器对应的控制方法，用来实现触发控制区功能。将图3叠加在图2的上面，并且图3的透明度可以通过点击图2中的”TRIGGER”来实现，点击后出现透明度的百分比并可以修改。

触发控制区有3个旋(按)钮，如图3所示。

●LEVEL/HOLDOFF触发电平和释抑时间双重控制旋钮。作触发电平控制时，可改变触发电平值，只有设定它在触发信号的振幅之内，波形才能稳定。作释抑时间控制时，可设定接受下一个触发事件之前的时间，调节该旋钮可以显示释抑时间，用来稳定显示非周期性波形。

发送命令:TRIGger:PULSe:LEVel<level>，修改触发电平值，level是设定的值。

●TRIG MENU用于调出触发功能菜单。

触发方式，分边沿触发和视频触发两种。触发状态分自动、正常、单次3种。触发信号耦合方式，分交流、直流、噪声抑制、高频抑制和低频抑制5种。

触发方式命令：命令格式

:TRIGger:MODE<mode>选择触发类型。

:TRIGger:MODE？查询当前的触发类型。

触发状态命令格式:

RIGger:SWEep<sweep>选择触发方式：自动、普通或单次。

:TRIGger:SWEep？查询当前的触发方式。

触发信号耦合方式：

:TRIGger:COUPling<couple>，couple为AC|DC|LFReject|HFReject，对应交流、直流、高频抑制和低频抑制。

噪声抑制命令：

:TRIGger:NREJect<bool>打开或关闭噪声抑制。

●SET TO 50％将触发电平设置为触发信号峰－峰值的一半。

发送命令:TLHAlf将触发电平设置为触发信号幅值的垂直中点。

●FOUCE TRIG强制触发按钮。即不管触发信号是否适当，都完成采集。如果采集已停止，则该按钮不起作用。

发送命令:TFORce强制产生一个触发信号。

●TRIGGER VIEW“触发视图”按钮，当按下该按钮时，屏幕显示触发信号的波形。可用此按钮检查触发设置正确与否。

操作转子：在iPad屏幕上转动两个手，以“拨动”标度盘并选取转子上的项目，实现旋钮的操作功能。

3--使用屏幕标记“↓”表示水平触发位置。通过查询示波器的水平触发在显示区域进行标定。

:TRIGger:EDGe:LEVel<level>设置边沿触发时的触发电平。单位与当前幅度单位一致。

:TRIGger:EDGe:LEVel？查询当前边沿触发时的触发电平。

4--用读数显示中心刻度线与当前触发位置之间的(时间)偏差，中心 刻度线的触发时间为零，“POS：****”表示当前触发位置与中心刻度线之间的(时间)偏差。

5--使用屏幕标记“←”表示触发电平。单击选中该标记，然后上下移动，就可以改变触发电平，并将改变后的触发电平通过网络发送指令给示波器。发送命令:TRIGger:EDGe:LEVel<level>设置边沿触发时的触发电平。单位与当前幅度单位一致。

6--使用屏幕标记“a→”和“b→”表示CH1和CH2通道输入信号波形的接地参考点，如果没有标记，就不显示信号。单击选中该标记后后上下移动就可以改变接地参考点，并通过网络将改变后的指令发送给示波器。

通过发送命令:CHANnel<n>:OFFSet<offset>设置通道1或通道2波形显示的垂直偏移。

波形获取方式如下：

第一步：

:WAVeform:SOURce<source>设置波形读取的通道源。

:WAVeform:SOURce？查询当前波形读取的通道源。

第二步：

:WAVeform:MODE<mode>设置波形的读取模式。

:WAVeform:MODE？查询当前波形的读取模式。

第三步：

:WAVeform:FORMat<format>设置波形数据的返回格式。

:WAVeform:FORMat？查询当前波形数据的返回格式。

第四步：

:WAVeform:POINts<point>设置需要读取的波形点数。

:WAVeform:POINts？查询当前读取的波形点数。

第五步：

:WAVeform:DATA？读取波形数据。

显示或隐藏控制：轻按CH1或CH2以显示控制，再次轻按以隐藏控制，控制通常如图4，该图上的各个按钮的功能可以仿照示波器对应的控制方法，用来选择两通道波形的输入耦合方式、带宽及衰减系数等，并控制接通或关闭对通道波形的显示。将图3叠加在图2的上面，并且图3的透明度可以通过点击图3中的”VERTICAL”来实现，点击后出现透明度的百分比并可以修改。

操作转子：在iPad屏幕上转动两个手指，以“拨动”标度盘并选取转子上的项目，实现旋钮的操作功能。

7--“↓”表示波形是示波器进行了反相处理的，与被测信号的实际波形反相。单击该标记后在两者间切换，并发送指令到示波器，并同时从示波器得到新的波形。

发送命令:CALCulate:ADD:INVert<bool>打开或关闭加法运算结果的反相显示。

8--读数表示通道1和通道2在屏幕上每一格的垂直灵敏度。单击该处标记后，显示数值输入iPad屏幕键盘，可以直接输入数据改变灵敏度，并将新的数字发送给示波器，并同时从示波器得到新的波形。

发送命令：:CHANnel<n>:SCALe<scale>设置通道1或通道2波形显示的垂直档位。

9--BW图标表示通道是带宽限制的。单击该处开关带宽限制功能，并通过网络指令发送给示波器，并同时从示波器处更新波形数据。

发送命令:CHANnel<n>:BWLimit<type>设置通道1或通道2的带宽限制为20M(20MHz)、100M(100MHz)或OFF(关闭带宽限制)。

10--“M****”读数表示主时基每一格的设定值。点击该处，弹出数字软键盘，直接输入设定值，然后通过网络将新的设定值发送给示波器，然后示波器处得到新的波形。

发送命令:TIMebase[:MAIN]:OFFSet？查询当前的主时基偏移。

发送命令:TIMebase[:MAIN]:OFFSet<offset>设置主时基偏移。单位为s。

11--当使用窗口时基时，“W****”读数表示视窗时基设定值，单击后弹出数字键盘，输入数据后改变该设定值，并通过网络将新的设定值的指令发送到示波器。同10步骤。

12--以读数显示触发使用的触发源。CH1表示用CH1输入的信号作为触发源。单击该处的时候显示触发源的所有可选项，并可以从中单击选中新的触发源，然后通过网络将指令发送到示波器，并从示波器处得到新的波形。命令格式

:TRIGger:PULSe:SOURce<source>选择脉宽触发的触发源。

:TRIGger:PULSe:SOURce？查询当前脉宽触发的触发源。

13--用图标显示所选定的触发类型，表示上升沿的“边沿”触发，表示下降沿的“边沿”触发，表示行同步的视频触发，表示场同步的视频触发，表示正极性“脉冲宽度”触发，表示负极性“脉冲宽度”触发。单击该处的时候，显示上面所有的触发类型，然后选中新的触发类型，并同时通过网络将新的触发类型指令发送到示波器。

命令格式

:TRIGger:MODE<mode>选择触发类型。

:TRIGger:MODE？查询当前的触发类型。

14--读数表示“边沿”触发电平的数值。点击该处弹出数字键盘，直接输入数据改变触发电平的数值，并通过网络将新的数值的指令发送到示波器。命令格式

:TRIGger:EDGe:LEVel<level>设置边沿触发时的触发电平。单位与当前幅度单位一致。

16--显示触发频率。点击该处后点击该处弹出数字键盘，直接输入数据改变触发电平的数值，并通过网络将新的数值的指令发送到示波器。

(5)远端设备上实现示波器的控制区功能，该控制区域可以是和示波 器上完全对应，例如按钮，或旋转功能。

(6)通过操作设备控制区域的控制功能实现对示波器的操作，并将相应的结果在显示区域显示。也可以在示波器上进行操作控制，然后将信息传送到设备上。

(7)当触碰到远端触控设备的显示区边界的时候，弹出具备一定功能的控制区域。

1)：当触碰到显示区域的右边界的时候，在显示区域上面弹出测量控制按键列表，或者通过iPad的下拉列表的方式实现。

MEASURE测量键单击。弹出5项自动测量功能选择按键和一个“信源”通道选择按键，单击该按键切换信源通道，并通过网络将指令发送到示波器，选“类型”可测量一个完整波形的周期均方根值、算术平均值、峰-峰值、周期和频率。

AUTO SET自动设定键。单击该按键后，向示波器发送对应的自动设定指令，示波器会自动调节各种控制值，以显示可使用的输入信号，然后远端设备的显示区域会实时更新显示区域。

根据实际需要该按键列表还可是是“单次序列键”，“RUN/STOP运行或停止键”，“连续采集波形或停止采集”等等不在一一列举。

2)：当触碰到显示区域的上边界，下边界，和左边界的时候可以根据实际情况弹出不同的功能按键或其他的控制方式。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种示波器远端触控方法，具体为：采用远端触控设备模拟示波器的操作界面和工作输出界面，在模拟的操作界面上通过触控方式下达示波器指令，将该指令通过有线或无线网络传送给示波器；模拟的工作输出界面通过有线或无线网络接收并显示示波器的工作输出数据和示波器工作状态数据，具体为：

(1)将示波器和远端触控设备通过有线或无线网络连接到同一个局域网；

(2)在远端触控设备输入示波器的IP信息，实现远端触控设备与示波器网络互通；

(3)在远端触控设备上使用全屏幕实现示波器屏幕显示区域，并通过另外一全屏幕实现示波器屏幕控制区域，在每个实现屏幕的右或左页边位置附近，用手指快速滑动来实现两个区域间切换；通过张开或合拢两个手指以缩放实现远端触控设备上的屏幕显示区域大小的自动缩放；

(4)远端触控设备通过网络从示波器上获取屏幕显示区域信息并显示在远端触控设备显示区，并且远端触控设备显示区的信息通过网络通信和指令实时更新，远端触控设备显示区域大小可以实现缩放功能；

远端触控设备显示区包含的信息如下：

1--显示采集模式，是取样模式和峰值检测模式，是均值模式；当在屏幕上点击该处的时候，在上面的两种模式间切换，并将相应的指令通过网络发送到示波器；

2--显示触发状态，表示已有触发信号并正在采集触发后的数据； 表示停止采集数据；表示正在采集预触发数据，或正在扫描状态，在此状态下忽略所有触发；表示示波器已经采集所有预触发数据并准备接收触发；

显示或隐藏触发控制区间：轻按触发状态以显示控制，再次轻按以隐藏控制；

触发控制区域有以下按钮和旋钮：

1)触发电平和释抑时间双重控制旋钮，其作触发电平控制时，可改变触发电平值，只有设定它在触发信号的振幅之内，波形才能稳定；作释抑时间控制时，可设定接受下一个触发事件之前的时间，调节该旋钮可以显示释抑时间，用来稳定显示非周期性波形；

2)强制触发按钮，即不管触发信号是否适当，都完成采集；如果采集已停止，则该按钮不起作用；

3)触发视图按钮，当按下该按钮时，屏幕显示触发信号的波形；可用此按钮检查触发设置正确与否；

操作转子：在远端触控设备屏幕上转动两个手，以“拨动”标度盘并选取转子上的项目，实现旋钮的操作功能；

3--使用屏幕标记“↓”表示水平触发位置，通过查询示波器的水平触发在显示区域进行标定；

4--用读数显示中心刻度线与当前触发位置之间的时间偏差，中心刻度线的触发时间为零，“POS：****”表示当前触发位置与中心刻度线之间的时间偏差；

5--使用屏幕标记“←”表示触发电平；单击选中该标记，然后上下移动，就可以改变触发电平，并将改变后的触发电平通过网络发送指令给示波器；发送命令:TRIGger:EDGe:LEVel<level>设置边沿触发时的触发电平，单位与当前幅度单位一致；

6--使用屏幕标记“a→”和“b→”表示CH1和CH2通道输入信号波形的接地参考点，如果没有标记，就不显示信号；单击选中该标记后后上下移动就可以改变接地参考点，并通过网络将改变后的指令发送给示波器；

波形获取方式如下：

第一步：设置波形读取的通道源，查询当前波形读取的通道源；

第二步：设置波形的读取模式，查询当前波形的读取模式；

第三步：设置波形数据的返回格式，查询当前波形数据的返回格式；

第四步：设置需要读取的波形点数，查询当前读取的波形点数；

第五步：读取波形数据；

7--“↓”表示波形是示波器进行了反相处理的，与被测信号的实际波形反相，单击该标记后在两者间切换，并发送指令到示波器，并同时从示波器得到新的波形；

8--读数表示通道1和通道2在屏幕上每一格的垂直灵敏度；

9--BW图标表示通道是带宽限制的，单击该处开关带宽限制功能，并通过网络指令发送给示波器，并同时从示波器更新波形数据；

10--“M****”读数表示主时基每一格的设定值，点击该处，弹出数字软键盘，直接输入设定值，然后通过网络将新的设定值发送给示波器，然后示波器得到新的波形；

11--当使用窗口时基时，“W****”读数表示视窗时基设定值，单击后弹出数字键盘，输入数据后改变该设定值，并通过网络将新的设定值的指令发送到示波器；

12--以读数显示触发使用的触发源，CH1表示用CH1输入的信号作为触发源，单击该处的时候显示触发源的所有可选项，并可以从中单击选中新的触发源，然后通过网络将指令发送到示波器，并从示波器处得到新的波形；

13--用图标显示所选定的触发类型，触发类型为上升沿的“边沿”触发、下降沿的“边沿”触发、行同步的视频触发、场同步的视频触发、正极性“脉冲宽度”触发、负极性“脉冲宽度”触发；单击该处的时候，显示上面所有的触发类型，然后选中新的触发类型，并同时通过网络将新的触发类型指令发送到示波器；

14--读数表示“边沿”触发电平的数值；点击该处弹出数字键盘，直接输入数据改变触发电平的数值，并通过网络将新的数值的指令发送到示波器；

15--显示触发频率，点击该处后点击该处弹出数字键盘，直接输入数据改变触发电平的数值，并通过网络将新的数值的指令发送到示波器；

(5)远端触控设备上实现示波器的控制区功能；

(6)通过远端触控设备控制区域的控制功能实现对示波器的操作，并将相应的结果在显示区域显示，然后将信息传送到远端触控设备上；

(7)当触碰到远端触控设备的显示区边界的时候，弹出具备一定功能的控制区域。