Пролог
Часто бывает такая ситуация, что вы вот сидите разрабатываете прошивку для электронной платы у которой есть ADC. Однако рано или поздно Вам придется как-то убедиться, что ваше ADC в самом деле измеряют то напряжение, что приложено со стороны улицы. Причём проверить заодно, что наблюдается линейность, допустимая погрешность и прочее. И тут выясняется, что нужен прибор, который способен по команде выставлять на проводе разнообразные постоянные напряжения. Таким прибором является любой современные лабораторный блок питания.
Постановка задачи
Вот у меня есть АКИП-1160/6. Научиться управлять лабораторным блоком питания АКИП-1160/6 при помощи персонального компьютера. Реализовать автоматическую программную установку напряжения, тока и состояния выходного ключа.
Аппаратная часть
Блок питания АКИП-1160/6 обладает HMI (кнопки, энкодер и цветной дисплей), но мы его даже трогать не будем. Можно прям взять и ломом отковырять все кнопки, разбить ему экран. Прибор при этом всё равно будет работать, только по USB.
Управление буду производить по проводам (Drive-by-Wire). С обратной стороны заложен USB-B штекер. Слева под пропеллером.
Программная часть
Интерфейс
Если соединить LapTop и блок питания, то в диспетчере устройств появится последовательный COM порт номер 5.
Можно изучить параметры USB устройства
Протокол
Устройство управляется по протоколу SCPI (Standard Commands for Programmable Instruments). Это текстовый протокол. Работает по принципу запрос-ответ. Каждый запрос должен заканчиваться байтом 0x0A. Это ASCII символ возврата каретки LF. Он же \r. Убедиться, что интерфейс живой можно при помощи утилиты HTerm. Можно отправить команду :INP:ATT? и убедиться, что прибор ответил сообщением ERR\r\n. Также можно прочитать версию прибора.
Перед вами основная система команд блока питания АКИП-1160.
Запрос | Ответ | Пояснение |
*IDN? | PRIST,AKIP-1160/6,25331398,FV:V5.3.0 | Получение информации о приборе |
VOLT 7.8 | Отсутствует! | Установка желаемого напряжения |
VOLT? | 7.300 | Показать установленное напряжение |
CURR 2 | Отсутствует! | Установка желаемого тока |
CURR? | 2.000 | Показать установленный ток |
OUTP? | ON (или OFF) | Показать состояние выхода |
OUTP ON | Отсутствует! | Подать DC напряжение |
OUTP OFF | Отсутствует! | Отключить DC питание |
MEAS:VOLT? CH1 | 7.600 | Показывает реальное напряжение на выходе |
Я написал консольную Win утилиту akip1160_6.exe, которая позволяет задавать напряжение и ток на выходе AC-DC преобразователя. Скачать утилиту можно тут. Утилита сама вызывает команды VOLT, CURR, OUTP в нужном порядке. Аргументы утилиты очень просты: aks comNum Voltage Current Enable. Тут как в ассемблере: aks - название инструкции. Далее аргументы.
Порядковый номер аргумента | Пояснение | Допустимые значения | Единицы измерения |
1 | Номер COM порта | 0 .... N | -- |
2 | Напряжение | 0....60 | Вольты |
3 | Ток | 0.....10 | Амперы |
4 | Состояние выхода | 0 или 1 | -- |
Благодаря Tool-е можно буквально одной строчкой управлять прибором. Можно вызывать утилиту akip1160_6.exe из других утилит и прочее.
Итоги
Протокол SCPI интуитивно непонятный. Нет как таковой help команды. Протокол SCPI реализован в приборе не полностью. На ключевые команды даже нет ответа по serial интерфейсу. Пришлось прибегнуть у реверс инжинирингу, чтобы понять как управлять данным блоком питания. Лучше бы разработчики просто реализовали классический интерфейс командной строки.
Тем не менее, удалось овладеть принципом управления этим AC-DC переходником, а это открывает дорогу для построения авто тестов при разработке сложной электроники.
Словарь
Название | URL |
Сайт производителя | https://www.prist.ru/catalog/istochniki_pitaniya_postoyannogo_toka/akip_1160_6/ |
Утилита управления | |
Синтаксический разбор CSV строчек | |
Руководство по программированию генераторов серии SDG | |
HTerm is a terminal program for serial communication |
Словарь
Сокращение | Расшифровка |
AC | Alternating Current |
ADC | Analog-to-Digital Converter |
HMI | Human-Machine Interface |
ASCII | American Standard Code for Information Interchange |
DC | Direct current |
КИП | Контрольно-измерительные приборы |
АКИП | Аппаратура и КИП |
SCPI | Standard Commands for Programmable Instruments |
USB | Universal Serial Bus |
Вопросы
--Какая битовая скорость в последовательном интерфейсе для управления блоком питания АКИП-1160/6? В случае с USB serial можно задавать любую битовую скорость.
--У меня есть блок питания АКИП-1160/6. Я подключил его по USB к LapTop PC. Открыл программу HTerm. Какую мне отправить SCPI команду, чтобы на выходе блока питания включилось напряжение 4,7 V ? VOLT 4.7
