[發(fā)明專利]一種無線虛擬示波器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510270121.2
• 申請(qǐng)日: 2015-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN104950153A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊明龍;張娟;朱鳳明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G01R13/02
• 分類號(hào): G01R13/02;G08C17/02
• 代理公司: 揚(yáng)州蘇中專利事務(wù)所(普通合伙) 32222
• 代理人: 王玉霞

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明屬于時(shí)域信號(hào)虛擬測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線虛擬示波器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

虛擬儀器突破了傳統(tǒng)儀器的特點(diǎn)，將傳統(tǒng)儀器由硬件實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)分析功能與顯示功能，改由功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)來完成，并配置以相應(yīng)的I/O接口設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，再編制不同測(cè)試功能的軟件對(duì)獲取的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理及顯示，就可以構(gòu)成一套完整的測(cè)試系統(tǒng)，并具備數(shù)據(jù)處理功能和友好的人機(jī)界面。

數(shù)字示波器是科研和實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常使用的一種通用臺(tái)式儀器，目前這類儀器加工復(fù)雜、價(jià)格昂貴。用虛擬儀器技術(shù)只需配置必要的數(shù)據(jù)采集硬件，應(yīng)用基于圖形化編程語言LabVIEW虛擬儀器編程環(huán)境，結(jié)合計(jì)算機(jī)的模塊化設(shè)計(jì)方法，就可以實(shí)現(xiàn)虛擬示波器，并可對(duì)其功能進(jìn)行擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)儀器所沒有的頻譜分析和功率譜分析。

虛擬示波器具有成本低，攜帶使用方便，功能齊全等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用越來越廣泛。目前，據(jù)公開的資料顯示，虛擬示波器使用的數(shù)據(jù)傳輸方法主要是通過USB模塊傳輸數(shù)據(jù)，如專利號(hào)CN203745512U所公開的“虛擬示波器實(shí)驗(yàn)臺(tái)”和專利號(hào)CN103604966A所公開的“一種具有汽車測(cè)試功能的虛擬示波器”，USB傳輸是一種有線傳輸方法，測(cè)試時(shí)需有USB傳輸線，受USB傳輸線長度的限制，測(cè)試人員只能近距離觀察測(cè)試結(jié)果，不適用于需要遠(yuǎn)距離測(cè)試的場(chǎng)合，制約了產(chǎn)品的應(yīng)用推廣。

因此，需要一種新的無線虛擬示波器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種無線虛擬示波器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，解決現(xiàn)有虛擬示波器存在的不足，使測(cè)試人員能使用移動(dòng)終端，遠(yuǎn)距離測(cè)試時(shí)域信號(hào)的波形。

一種無線虛擬示波器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征是，所述系統(tǒng)包括：無線數(shù)據(jù)采集裝置、移動(dòng)終端；所述無線數(shù)據(jù)采集裝置由電源單元、數(shù)據(jù)采集單元和WI-FI通訊單元組成，電源單元為數(shù)據(jù)采集單元和WI-FI通訊單元提供電源，數(shù)據(jù)采集單元與WI-FI通訊單元通過串口相連接，WI-FI通訊單元與所述移動(dòng)終端按WI-FI通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的無線連接；所述移動(dòng)終端上安裝有應(yīng)用軟件。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集單元包括信號(hào)調(diào)理電路、微控制器和串口通訊模塊；

所述信號(hào)調(diào)理電路包括電壓互感器TV1013-1、雙運(yùn)算放大器LM358、多路選擇開關(guān)CD4051，信號(hào)調(diào)理電路用于將0~400V輸入電壓轉(zhuǎn)換成0~5V電壓；

所述微控制器為AT90S4434單片機(jī)，AT90S4434單片機(jī)接多路選擇開關(guān)CD4051的地址輸入端A、B、C，微控器通過對(duì)多路選擇開關(guān)CD4051地址端的控制實(shí)現(xiàn)程控放大；經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路處理過的模擬量信號(hào)從AT90S4434單片機(jī)的PA口輸入，AT90S4434單片機(jī)內(nèi)部的ADC轉(zhuǎn)換電路將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)量信號(hào)；

所述串口通訊模塊選用MAX232模塊，所述?AT90S4434單片機(jī)通過MAX232模塊與所述WI-FI通訊單元實(shí)現(xiàn)串口通訊。

優(yōu)選地，所述WI-FI通訊單元為KB3071?WI-FI模塊，KB3071?WI-FI模塊配置有板載天線，KB3071?WI-FI模塊的串口與所述無線數(shù)據(jù)采集裝置上的MAX232模塊相連接，實(shí)現(xiàn)與所述AT90S4434單片機(jī)微控制器的雙向數(shù)據(jù)通訊。

優(yōu)選地，所述移動(dòng)終端是安裝有相關(guān)應(yīng)用軟件的智能手機(jī)、PAD或帶無線網(wǎng)卡的電腦。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：?無線虛擬示波器系統(tǒng)采用WI-FI通訊單元進(jìn)行信號(hào)的雙向傳輸，一種無線傳輸方法，測(cè)試時(shí)不需要USB傳輸線，擺脫了受USB傳輸線長度的限制，測(cè)試人員可以遠(yuǎn)距離觀察測(cè)試結(jié)果，適用范圍廣，便于產(chǎn)品的應(yīng)用推廣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明無線虛擬示波器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)采集裝置的組成框圖；

圖2為本發(fā)明無線虛擬示波器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)采集裝置的數(shù)據(jù)采集單元電路原理圖；

圖3本發(fā)明無線虛擬示波器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)采集裝置的微控制器接口電路；

圖4為實(shí)施例1中的本發(fā)明無線虛擬示波器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的Android智能手機(jī)應(yīng)用軟件流程圖；

圖5為Android智能手機(jī)測(cè)試波形圖；

圖6為LabVIEW環(huán)境中設(shè)置TCP流程圖；

圖7為無線虛擬示波器電腦上顯示界面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說明。

一種無線虛擬示波器實(shí)現(xiàn)方法系統(tǒng)，包括：無線數(shù)據(jù)采集裝置、移動(dòng)終端和應(yīng)用軟件。移動(dòng)終端上安裝有應(yīng)用軟件。