python 操作TK示波器（NI-VISA）

NI-VISA这是一种美国的一家公司的协议，主要用来和仪器通信，当然这只是一种通信的格式，具体的操作我们还是要参照示波器的说明书。

我们直接采用Python里面自带的NI—VISA库文件。pip install pyvisa，然后安装好NI-VISA的驱动，百度到官网即可下载安装。

通过VISA发送相应命令（示波器编程文档有命令集）即可完成对示波器的控制，并且通过VISA可以接收返回值，比如波形数据等。

这里是通过USB来与示波器通信

1         rm = visa.ResourceManager()
2         # res = rm.list_resources()
3         # print(rm)
4         # print(res)
5         self.inst = rm.open_resource('USB0::0x0699::0x0528::C019161::INSTR')

第一行是得到visa资源管理器，第二行的res会是返回当前与电脑连接的端口地址，采用print（）将其打印出来即可看到你的示波器地址。然后就可以注释掉了，然后使用第五行的代码即可打开示波器通信通道。

源码如下：

  1 import matplotlib.pyplot as plt2 import visa3 import time4 from datetime import datetime # std library5 6 class Tektronix_MSO64:7     def __init__(self):8         visa_dll = 'c:/windows/system32/visa32.dll'9         self.rm = visa.ResourceManager()10         # res = rm.list_resources()11         # print(rm)12         # print(res)13         self.inst = self.rm.open_resource('USB0::0x0699::0x0528::C019161::INSTR')14         ##############################################15         self.inst.write("*IDN?")16         print(self.inst.read())17         self.inst.write('CLEAR')18         self.inst.write('ACQuire:MODe?')19         print(self.inst.read())20         self.inst.timeout = 2500021         self.inst.write('ACQUIRE:STOPAFTER RUNSTOP')22         self.inst.write('ACQuire:STATE RUN')23 24 25     def set_HORIZONTAL(self,POSITION,SCALE):#HORIZONTAL position,HORIZONTAL scale /us26         self.inst.write('HORIZONTAL:POSITION %s'%POSITION)27         self.inst.write('HORIZONTAL:SCALE %se-6'%SCALE)28 29     def open_ch(self,ch):#关闭相应通道30         self.inst.write('DISplay:GLObal:CH%s:STATE ON'%ch)31 32     def close_ch(self,ch):#打开相应通道33         self.inst.write('DISplay:GLObal:CH%s:STATE OFF'%ch)34 35     def vertical_ch(self,ch,scale,position):#通道，ch scale/mv，ch POSition，36         self.inst.write('CH%s:BANDWIDTH FULl'%ch)#at its maximum bandwidth37         self.inst.write('CH%s:SCAle %sE-3'%(ch,scale))38         self.inst.write('CH%s:POSition %s'%(ch,position))39         self.inst.write('CH%s:COUPLING DC'%ch)#直流40         self.inst.write('CH%s:TERMINATION 10.0E+5'%ch)#1兆欧41 42     def trigger_set(self,ch,level):#通道，触发电压43         self.inst.write('TRIGGER:A:EDGE:COUPLING DC')#边沿触发44         self.inst.write('TRIGGER:A:EDGE:SOURCE CH%s'%ch)45         self.inst.write('TRIGGER:A:EDGE:SLOPE RISE')#上升沿触发46         self.inst.write('TRIGGER:A:LEVEL:CH4 %s'%level)47 48     def begin_trigger(self):#开启一次触发49         self.inst.write('ACQuire:STOPAfter SEQuence')50         while 1:#等触发了才借宿51             time.sleep(1)52             self.inst.write('TRIGGER:STATE?')53             TRIGGER_STATE =self.inst.read()54             if TRIGGER_STATE[0] == "S":55                 print('have triggered')56                 break57 58     def data_caul(self,ch):#通道59         self.inst.write('DATA:SOURCE CH%s'%ch)60         self.inst.write('DATa:ENCdg ASCIi')61         self.inst.write('WFMOUTPRE:BYT_NR 4')62         self.inst.write('DATA:START 1')63         self.inst.write('DATA:STOP 250e6')64         self.inst.write('WFMOUTPRE?')65         preamble= self.inst.read()66         #获取HORIZONTAL:POSITION67         self.inst.write('HORIZONTAL:POSITION?')68         HORIZONTAL_p=self.inst.read()69         HORIZONTAL_pfloat=float(HORIZONTAL_p)70         #获取HORIZONTAL:SCALE71         self.inst.write('HORIZONTAL:SCALE?')72         HORIZONTAL_S=self.inst.read()73         HORIZONTAL_Sfloat=float(HORIZONTAL_S)74         #获取ch POSition75         self.inst.write('CH%s:POSition?'%ch)76         divus_str = self.inst.read()77         divus_float = float(divus_str)78         #获取ch SCAle79         self.inst.write('CH%s:SCAle?'%ch)80         div_str = self.inst.read()81         div_float = float(div_str)82         #########################################################获取采样点数目83         j=084         point_str=' '85         for i in range(0,len(preamble)):86             if preamble[i]==',':87                 j+=188             elif j==4:89                 point_str=point_str+preamble[i]90             elif j==5:91                 point_len=len(point_str)92                 point_str=point_str[2:(point_len-6)]93                 break94         point_int=int(point_str)95         print('point_num：%d'%point_int)96         ######################################################数据处理97         data = self.inst.query('CURVE?')98         x = []99         dat = [' ']
100         dat1 = []
101         j = 0
102         for i in range(0, len(data)):
103             if data[i] == ',':
104                 dat1.append(float(dat[j])/32000*div_float*5-div_float*divus_float)
105                 x.append((int(j)/point_int*HORIZONTAL_Sfloat*10-HORIZONTAL_Sfloat*10*HORIZONTAL_pfloat/100))
106                 j += 1
107                 dat.append(' ')
108             else:
109                 dat[j] = dat[j] + data[i]
110         plt.plot(x, dat1)
111
112     def close(self):
113         self.inst.close()
114         self.rm.close()
115
116     def get_screen(self):
117         self.inst.write('SAVE:IMAGE "E:/waveform_screen.bmp"')
118         time.sleep(1)
119         self.inst.write('FILESYSTEM:READFILE "E:/waveform_screen.bmp"')
120         img = self.inst.read_raw()
121         dt = datetime.now()
122         fileName = dt.strftime("%Y%m%d_%H%M%S.bmp")  # 以当前时间建立文件名
123         imgFile = open('./waveform/' + fileName, "wb")  # 打开图片文件，如果没有就会新建一个
124         imgFile.write(img)
125         imgFile.close()
126         self.inst.write('FILESYSTEM:DELETE "E:/waveform_screen.bmp"')
127
128
129
130
131
132 if __name__ == "__main__":
133     fig = plt.figure()
134     my=Tektronix_MSO64()
135     my.set_HORIZONTAL(10,200)
136     my.open_ch(4)
137     my.open_ch(3)
138     my.open_ch(2)
139     my.open_ch(1)
140     my.vertical_ch(4,2000,1)
141     my.vertical_ch(3,2000,2)
142     my.vertical_ch(2,2000,2)
143     my.vertical_ch(1,2000,2)
144     my.trigger_set(4,2)
145     my.begin_trigger()
146     my.data_caul(4)
147     my.data_caul(3)
148     my.data_caul(2)
149     my.data_caul(1)
150     my.get_screen()
151     plt.show()
152     my.close()

根据示波器编程文档，通过visa发送相应命令，接收相应返回值即可完成对示波器的控制，获取数据等，具体命令可以参考相应的编程文档。

此代码具有以下功能：

设置水平轴相关设置；

设置通道相关设置；

打开，关闭相应通道；

设置触发；

开启一次触发；

获取波形数据，并处理数据，然后通过plot（）显示出来；

获取截屏图片，保存到pc本地；

下面是其他控制代码。可以设置测量方式，读取泰克示波器的上升沿等

# coding=utf-8
from datetime import datetime
import pyvisa
import timeclass Tektronix_MSO64:def __init__(self):rm = pyvisa.ResourceManager("C:/Windows/System32/visa32.dll")self.inst = rm.open_resource('USB0::0x0699::0x0368::C031376::INSTR')self.inst.write("*IDN?")  # 返回示波器识别码# print(self.inst.read())self.inst.write('*CLS')  # 清除示波器状态self.inst.write('*ESR?')  # 查询标准状态寄存器的内容# print(self.inst.read())self.inst.write('ALLEV?')  # 使示波器返回所有事件及其消息# print(self.inst.read())# self.inst.write('FACTORY')  # 恢复出厂设置self.inst.timeout = 50000def close(self):self.inst.write('*CLS')  # 清除示波器状态self.inst.write('*ESR?')  # 查询标准状态寄存器的内容# print(self.inst.read())# self.inst.write('FACTORY')  # 恢复出厂设置self.inst.close()def set_horizontal(self, VOLTS, SCALE):self.inst.write('CH1:VOLTS %s' % VOLTS)  # 设置示波器的垂直刻度self.inst.write('HOR:MAIN:SCALE %se-3' % SCALE)  # 设置示波器的水平刻度self.inst.write('TRIG:MAIN:LEVEL 2.4')  # 触发装置设置为2.4Vdef operate_set(self):self.inst.write('AUTORANGE:STATE ON')  # 启动自动量程功能self.inst.write('ACQUIRE:STOPAFTER SEQUENCE')  # 按下RUN/STOP按钮将示波器设置为停止采集self.inst.write('ACQuire:STATE ON')  # 开始采集数据，将采集次数重置为0# self.inst.write('*OPC?')  # 查询OPC操作是否已完成# print(self.inst.read())def period_measure(self):self.inst.write('MEASU:IMMED:TYPE PERIOD')  # 设置为测量周期self.inst.write('MEASU:IMMED:VALUE?')  # 执行前面命令指定的立即示波器测量global reperiodstr_rperiod = self.inst.read()str_rperiod = str_rperiod[str_rperiod.rfind(' '):]rperiod = float(str_rperiod) * 1000rperiod = '%.2f' % rperiodreperiod = float(rperiod)print('实测周期:', reperiod)def frequency_measure(self):self.inst.write('MEASU:IMMED:TYPE FREQ')  # 设置为测量频率self.inst.write('MEASU:IMMED:VALUE?')  # 执行前面命令指定的立即示波器测量global rfrequentstr_frequency = self.inst.read()str_frequency = str_frequency[str_frequency.rfind(' '):]rfrequency = float(str_frequency)rfrequency = '%.2f' % rfrequencyrfrequent = float(rfrequency)print('实测频率:', rfrequent)def duty_measure(self):self.inst.write('MEASU:IMMED:TYPE PDUTY')  # 设置为测量占空比self.inst.write('MEASU:IMMED:VALUE?')  # 执行前面命令指定的立即示波器测量global redutystr_duty = self.inst.read()str_duty = str_duty[str_duty.rfind(' '):]rduty = float(str_duty)rduty = '%.2f' % rdutyreduty = float(rduty)print('实测占空比:', reduty)def rise_time_measure(self):self.inst.write('MEASU:IMMED:TYPE RISE')  # 设置为测量上升时间self.inst.write('MEASU:IMMED:VALUE?')  # 执行前面命令指定的立即示波器测量str_rise = self.inst.read()str_rise = str_rise[str_rise.rfind(' '):]rise = float(str_rise)rise = '%.2f' % riseriser = float(rise)print('实测上升时间:', riser)def positive_pulse_width_measure(self):self.inst.write('MEASU:IMMED:TYPE PWIDTH')  # 设置为测量正脉冲宽度self.inst.write('MEASU:IMMED:VALUE?')  # 执行前面命令指定的立即示波器测量str_positive_pulse_width = self.inst.read()str_positive_pulse_width = str_positive_pulse_width[str_positive_pulse_width.rfind(' ')]positive_pulse_width = float(str_positive_pulse_width)positive_pulse_width = '%.2f' % positive_pulse_widthprint('实测正脉冲宽度为:', positive_pulse_width)def negative_pulse_width_measure(self):self.inst.write('MEASU:IMMED:TYPE NWIDTH')  # 设置为测量负脉冲宽度self.inst.write('MEASU:IMMED:VALUE?')  # 执行前面命令指定的立即示波器测量str_negative_pulse_width = self.inst.read()str_negative_pulse_width = str_negative_pulse_width[str_negative_pulse_width.rfind(' ')]negative_pulse_width = float(str_negative_pulse_width)negative_pulse_width = '%.2f' % negative_pulse_widthprint('实测负脉冲宽度:', negative_pulse_width)def basic_set(self):self.inst.write('*ESR?')  # 查询标准状态寄存器的内容# print(self.inst.read())self.inst.write('ALLEV?')  # 使示波器返回所有事件及其消息# print(self.inst.read())self.inst.write('WFMPRE?')  # 查询波形数据的编码类型# print(self.inst.read())def waveform_save(self):self.inst.write('RECALL:WAVEFORM' 'D:\TST-PRD\TST-01.CSV')self.inst.write('SELECT:REFC')def get_screen(self):self.inst.write('SAVE:IMAGE "D:/waveform_screen.bmp"')time.sleep(1)self.inst.write('FILESYSTEM:READFILE "D:/waveform_screen.bmp"')img = self.inst.read_raw()dt = datetime.now()fileName = dt.strftime("%Y%m%d_%H%M%S.bmp")  # 以当前时间建立文件名imgFile = open('./waveform/' + fileName, "wb")  # 打开图片文件，如果没有就会新建一个imgFile.write(img)imgFile.close()self.inst.write('FILESYSTEM:DELETE "D:/waveform_screen.bmp"')def oscilloscoper():rm = Tektronix_MSO64()rm.set_horizontal(2.0, 10)# rm.operate_set()rm.period_measure()rm.frequency_measure()rm.duty_measure()rm.basic_set()rm.close()if __name__ == "__main__":oscill = Tektronix_MSO64()oscill.set_horizontal(2.0, 1)# oscill.operate_set()oscill.period_measure()oscill.frequency_measure()oscill.duty_measure()# oscill.waveform_save()oscill.basic_set()# oscill.get_screen()

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