10 En este caso indica la dirección GPIB del instrumento.

Transcripción

1 Práctica: Manejo de intrumentos a tavés del bus GPIB. Utilización de drivers de instrumentos, funciones básicas GPIB. Utilización de sesiones VISA (Virtual Instrument Software Architecture). En esta práctiva se va a realizar el control de un generador de funciones Agilent (o Hewlett Packard) 33120A, primero mediante los drivers facilitados por el fabricante y, más tarde mediante el uso de sesiones VISA. El empleo de los drivers del fabricante facilita en gran medida el desarrollo de la aplicación, puesto que en muy pocos pasos podemos lograr un control bastante amplio del instrumento, pero tiene el inconveniente de que, (en una aplicación un tanto compleja, en la que el manejo del instrumento es sólo una parte de la misma), si se tiene que efectuar la sustitución del aparato por otro similar, aunque de distinto fabricante, se debería cambiar el software de aplicación, puesto que normalmente los drivers de instrumentos sólo sirven para ese instrumento y fabricante en particular. Para evitar este inconveniente, se podrían utilizar funciones básicas del interface (escritura y lectura del bus) con instrucciones SCPI, en lugar de los drivers de los instrumentos. Si todavía profundizamos más en la flexibilidad del software utilizado, qué sucedería si tuvieramos que cambiar, por ejemplo, el generador de funciones por otro generador que no dispone de interface GPIB y sí de RS-232?... Suponemos que deberíamos cambiar las órdenes del interface GPIB por otras para el canal serie. Para evitar esto también, llegaríamos a la utilización de sesiones VISA. Usando sesiones VISA, nos podemos olvidar del instrumento en sí (fabricante, modelo, etc) así como del tipo de interface con el que está conectado al ordenador (serie, GPIB, VXI...). Sólo tendríamos que cambiar la inicialización de la sesión VISA de un instrumento, sin cambiar el resto de la aplicación, para cambiar el tipo de interface de ese instrumento. En esta práctica primero vamos a detectar el instrumento en cuestión y vamos a ver cómo se expresa la dirección del mismo, en este caso dentro de un interface GPIB. Para ello vamos a usar primero una función VISA de búsqueda de instrumentos. Esta función se encuentra donde indica la figura. Esta función necesita una única entrada, en la que se especifica qué tipo de dispositivos y en qué interface buscamos. En nuestro caso vamos a buscar instrumentos conectados a GPIB, por lo que la entrada será: GPIB?*INSTR Las salidas de esta función son una lista de los recursos encontrados y un contador que nos indica el número total. Así, se puede hacer rápidamente el sencillo vi que se indica a continuación. 1

2 Los controles e indicadores se añaden con el botón derecho del ratón encima de cada entrada/salida y eligiendo la opción Create/Control(o Indicator, según el caso). Al ejecutar el programa, nos quedará algo parecido a esto. Se puede ver a la derecha, que el indicador find list nos muestra un listado de los instrumentos encontrados conectados al bus GPIB y encendidos en ese momento. El significado del ítem del listado es: GPIB0 Nos indica que hay un dispositivo en el bus GPIB conectado a la tarjeta controladora 0, esto es GPIB0, el número de tarjeta controladora depende de la configuración de la misma y nos puede dar otro número distinto (por ejemplo GPIB7, GPIB2...) e incluso podemos tener más de una tarjeta controladora en el mismo PC, por lo que si consultáramos todos los dispositivos posibles (por ejemplo con?* en la entrada expression de la función), en el listado podrían aparecernos GPIB0, GPIB1, etc... :: Separador 10 En este caso indica la dirección GPIB del instrumento. : final de la cadena En este caso se ha detectado un instrumento que está configurado en la dirección 10 GPIB (tarjeta controladora 0), así, cuando nos refiramos a este aparato con cualquiera de los métodos mencionados (drivers del instrumento, sesión VISA...) nos referiremos a él como GPIB0::10::INSTR a la hora de inicializar las sesiones de comunicación con el instrumento (a través de drivers, sesiones VISA, etc...). A esta cadena de caracteres la llamaremos nombre del dispositivo (resource name). NOTA: Hay que tener en cuenta el resultado del vi anterior, esto es, si el vi responde GPIB7::10:, por supuesto la referencia al aparato será GPIB7::10::INSTR 2

3 Manejo de instrumento con drivers. Una vez averiguado el nombre del dispositivo, vamos a controlarlo mediante los drivers que proporciona el fabricante, en este caso, los drivers del generador de funciones HP33120A de Hewlett Packard (o Agilent). Antes de empezar, recordar siempre que cuando se vaya a manejar un instrumento, lo primero es inicializarlo (configuración inicial, reset, etc...) y, sobre todo, al finalizar hay que cerrar el interface con el aparato (cerrar aparato, cerrar sesión, etc...) Para manejar el generador con los drivers, miraremos los que nos da el fabricante que estarán en la subpaleta de funciones que se indica en la figura. Notar que tenemos las dos funciones, la de inicialización y la de cerrar. Para el manejo del instrumento usaremos una función de la subpaleta Application Functions como se indica. 3

4 Primero usaremos la función de inicialización (sin opciones) y por último cerraremos el aparato con la función Close, entre estas dos incluiremos una estructura While Loop, que se ejecutará hasta que pulsemos el botón de Stop, donde colocaremos la función de generación de formas de onda estándar. Los controles de esta última función los añadiremos simplemente pulsando el botón derecho del ratón sobre cada una de las entradas eligiendo Create>Control. Hay que notar, que la salida instrument handle de la primera función se va llevando a lo largo de todas las funciones que hacen referencia al mismo aparato, como entrada en cada una de ellas. Además se va llevando el manipulador de errores (error in, error out) de una función a otra, para poder detectar posibles errores. También aparece en la figura el nombre como GPIB::... esto quiere decir que es el GPIB0. Se puede observar en este vi que podemos controlar los parámetros básicos de las formas de onda estándar (tipo, frecuencia, amplitud, offset) hasta que se pulse el botón de stop. (Comprobar el correcto funcionamiento con el osciloscopio) También podremos cambiar el aspecto de los controles que nos aparecen por defecto (haciendo click con el botón derecho del ratón y eligiendo la opción Replace), cambiándolos por botones y controles más comunes en un generador de funciones. Es conveniente cambiar el valor por defecto del control resource name, ya que así no lo tendremos que cambiar cada vez que iniciemos el vi. Esto lo podemos hacer con el botón derecho del ratón sobre el control y eligiendo la opción que aparece en la figura. 4

5 Manejo de instrumento con sesión VISA. Ahora se va a controlar el mismo aparato mediante una sesión VISA (mucho más flexible que con drivers), para ello abriremos una sesión VISA (en esta función es donde se especifica qué tipo de interface se usa) y emplearemos las funciones de escritura y lectura VISA, para escribir y leer en el interface (nos podemos olvidar si es serie, GPIB, VXI...), con comandos estándar SCPI. Antes de empezar, recordar siempre que cuando se vaya a manejar un instrumento, lo primero es inicializarlo (configuración inicial, abrir sesión, etc...) y, sobre todo, al finalizar hay que cerrar el interface con el aparato (cerrar aparato, cerrar sesión, etc...) Empleamos las funciones indicadas que se encuentran donde indica la figura. 5

6 Estas cuatro funciones van a ser las únicas que nos van a hacer falta. Así haremos un vi semejante al de la figura. 6

7 En el control write buffer introducimos los comandos SCPI que queremos enviar al instrumento y en el indicador read buffer se ve la respuesta del mismo (notar que en la entrada byte count de la función de lectura del bus, se ha puesto el número 100, que será el número de bytes que se esperan como máximo, si el número de bytes es menor, no pasa nada). Hay que tener en cuenta que lo que se escriba en el control write buffer se enviará al aparato hasta que se pulse el botón Stop. En las siguientes dos figuras del panel de control... por qué en uno nos da error y en el otro no? Comprobar el funcionamiento de la aplicación con el osciloscopio. 7