基于虚拟面板的测量系统及方法与流程

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种基于虚拟面板的测量系统及方法。

背景技术：

现有电子负载产品的PC控制软件中一般只提供一些主要参数的配置和回读功能，操作界面和本地仪器面板也不一样。例如，电子负载一般具备四种工作模式，分别是：恒电流、恒电压、恒电阻和恒功率。不同模式下需要设置对应的电流、电压、电阻或功率值。目前大多数电子负载PC控制软件中都是只能配置这几个模式及单一的参数。

图1是现有电子负载PC控制软件中的操作界面示意图。如图1所示，该软件只能选定工作模式(例如CV Mode)，然后用鼠标、方向键或翻页键来输入该模式下的主要参数(例如电压)。然而实际上，CV Mode模式通常不仅仅只要设定电压，还有其他的参数选择，例如量程。

现有电子负载PC控制软件中，仪器控制的设计方法使用户在远程控制时所能使用的功能十分有限。在远程控制之前或之后，需要用户在本地仪器上完成一些手动操作，否则没法完成全部测量功能。

而且，现有电子负载PC控制软件界面设计往往过于缩减，且面板布局和本地仪器差异较大，不能很好地满足教学类演示的应用。因为教学类用户使用电子负载PC控制软件时，通常希望操作界面和本地仪器尽可能一致，这样学生即使没有看到真实仪器，仍然能通过老师的程控演示，对电子负载的使用有一个基本的认识。

此外，现有电子负载PC控制软件仅仅显示一些数值类的回读参数，这样容易使用户漏掉很多重要信息，比如本地仪器的工作模式，菜单信息，状态参数，提示消息等。

技术实现要素：

本发明提供一种基于虚拟面板的测量系统及方法，以解决现有技术中的一项或多项缺失。

本发明提供一种基于虚拟面板的测量系统，包括：本地仪器，用于测量待测设备；

控制单元，用于根据被按下的虚拟按键生成测量控制命令，其中，所述虚拟按键根据所述本地仪器上的实际按键预先设置在虚拟面板上；通信单元，用于将所述测量控制命令通过设备资源描述符发送到所述本地仪器，并读取所述本地仪器执行测量动作后返回的屏幕图像数据和按键状态信息；显示单元，用于根据所述屏幕图像数据和所述按键状态信息在所述虚拟面板上显示所述本地仪器的面板显示信息。

一个实施例中，还包括：接口单元，用于检测所述虚拟面板是否和所述本地仪器建立通信连接，并获取在所述虚拟面板和所述本地仪器连接后生成的所述设备资源描述符。

一个实施例中，所述本地仪器与所述虚拟面板所在的计算机通过USB、LAN、RS232串口或GPIB连接，所述系统还包括：配置单元，用于若所述虚拟面板未和所述本地仪器建立通信连接，当所述本地仪器与所述虚拟面板所在的计算机通过USB连接时，通过VISA Find Resource函数搜索USB设备资源以使所述虚拟面板和所述本地仪器之间建立通信连接；当所述本地仪器与所述计算机通过LAN连接时，根据所述本地仪器的IP地址配置所述计算机的接口，并通过VISA OPEN函数测试设备资源描述符资源以使所述虚拟面板和所述本地仪器之间建立通信连接；当所述本地仪器与所述计算机通过RS232串口连接时，根据所述本地仪器连接到所述计算机的串口的资源名和所述本地仪器的串口参数配置所述计算机的接口，并通过VISA Configure Serial Port(Instr).vi检测串口资源以使所述虚拟面板和所述本地仪器之间建立通信连接；当所述本地仪器与所述计算机通过GPIB连接时，根据所述本地仪器中的GPIB地址和所述计算机中GPIB卡的地址配置所述计算机的接口，并通过VISA OPEN函数测试GPIB资源以使所述虚拟面板和所述本地仪器之间建立通信连接。

一个实施例中，所述显示单元，包括：处理模块，用于根据所述屏幕图像数据生成与所述本地仪器的面板图像一致的标准图像；显示模块，用于将所述标准图像显示在所述虚拟面板的图像显示区，并根据所述按键状态信息显示所述虚拟面板上相应的虚拟按键。

一个实施例中，所述控制单元，还用于：检测是否超过一设定时间所述虚拟面板上没有虚拟按键被按下；所述接口单元，还用于：若是，将仪器空闲状态获取命令发送至所述本地仪器，并读取所述本地仪器返回的仪器图像数据和仪器工作状态；所述显示单元，还用于：分别根据所述仪器图像数据和所述仪器工作状态更新所述虚拟面板的显示信息。

一个实施例中，还包括：存储单元，用于接收用户鼠标右键点击所述虚拟面板上的图像显示区的指令，并根据所述指令保存所述图像显示区当前显示的图像。

一个实施例中，所述控制单元，还用于：接收按下电源键的指令，并根据所述指令关闭所述虚拟面板。

一个实施例中，所述控制单元，还用于：所述虚拟按键包括：功能键、菜单键、旋钮、方向键及数字键。

本发明还提供一种基于虚拟面板的测量方法，包括：根据被按下的虚拟按键生成测量控制命令，其中，所述虚拟按键根据本地仪器上的实际按键预先设置在虚拟面板上；将所述测量控制命令通过设备资源描述符发送到所述本地仪器，并读取所述本地仪器执行测量动作后返回的屏幕图像数据和按键状态信息；根据所述屏幕图像数据和所述按键状态信息在所述虚拟面板上显示所述本地仪器的面板显示信息。

一个实施例中，根据被按下的虚拟按键生成测量控制命令之前，还包括：检测所述虚拟面板是否和所述本地仪器建立通信连接，并获取在所述虚拟面板和所述本地仪器连接后生成的所述设备资源描述符。

一个实施例中，所述本地仪器与所述虚拟面板所在的计算机通过USB、LAN、RS232串口或GPIB连接，所述方法还包括：若所述虚拟面板未和所述本地仪器建立通信连接，当所述本地仪器与所述虚拟面板所在的计算机通过USB连接时，通过VISA Find Resource函数搜索USB设备资源以使所述虚拟面板和所述本地仪器之间建立通信连接；当所述本地仪器与所述计算机通过LAN连接时，根据所述本地仪器的IP地址配置所述计算机的接口，并通过VISA OPEN函数测试设备资源描述符资源以使所述虚拟面板和所述本地仪器之间建立通信连接；当所述本地仪器与所述计算机通过RS232串口连接时，根据所述本地仪器连接到所述计算机的串口的资源名和所述本地仪器的串口参数配置所述计算机的接口，并通过VISA Configure Serial Port(Instr).vi检测串口资源以使所述虚拟面板和所述本地仪器之间建立通信连接；当所述本地仪器与所述计算机通过GPIB连接时，根据所述本地仪器中的GPIB地址和所述计算机中GPIB卡的地址配置所述计算机的接口，并通过VISA OPEN函数测试GPIB资源以使所述虚拟面板和所述本地仪器之间建立通信连接。

一个实施例中，根据所述屏幕图像数据和所述按键状态信息在所述虚拟面板上显示所述本地仪器的面板显示信息，包括：根据所述屏幕图像数据生成与所述本地仪器上的面板图像一致的标准图像；将所述标准图像显示在所述虚拟面板的图像显示区，并根据所述按键状态信息显示所述虚拟面板上相应的虚拟按键。

一个实施例中，还包括：检测是否超过一设定时间所述虚拟面板上没有虚拟按键被按下；若是，将仪器空闲状态获取命令发送至所述本地仪器，并读取所述本地仪器返回的仪器图像数据和仪器工作状态；分别根据所述仪器图像数据和所述仪器工作状态更新所述虚拟面板的显示信息。

一个实施例中，还包括：接收用户鼠标右键点击所述虚拟面板上的图像显示区的指令，并根据所述指令保存所述图像显示区当前显示的图像。

一个实施例中，还包括：接收按下电源键的指令，并根据所述指令关闭所述虚拟面板。

一个实施例中，所述虚拟按键包括：功能键、菜单键、旋钮、方向键及数字键。

本发明实施例的基于虚拟面板的测量系统及方法，通过根据所述本地仪器上的实际按键预先将虚拟按键设置在虚拟面板上，可以利用虚拟面板模拟真实仪器的测量操作，使测量系统操作界面与本地仪器面板一致，容易使用户全面掌握重要信息。通过读取本地仪器返回的屏幕图像数据和按键状态信息，并根据该屏幕图像数据和按键状态信息在虚拟面板上显示本地仪器的面板显示信息，能够使用户观测到和仪器上完全一致的测量结果，不需要在本地仪器上手动操作配合，就能完成全部测量功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是现有电子负载PC控制软件中的操作界面示意图；

图2是本发明实施例的基于虚拟面板的测量系统的结构示意图；

图3是本发明另一实施例的基于虚拟面板的测量系统的结构示意图；

图4是本发明一实施例中LabVIEW程序框图结构示意图；

图5是本发明一实施例中通过USB连接方式对应的配置界面示意图；

图6是本发明一实施例中LAN连接方式对应的配置界面示意图；

图7是本发明一实施例中RS232串口连接方式对应的配置界面示意图；

图8是本发明一实施例中GPIB连接方式对应的配置界面示意图；

图9是本发明一实施例中的显示单元的结构示意图；

图10是本发明又一实施例的基于虚拟面板的测量系统的结构示意图；

图11是本发明一实施例中虚拟仪器面板的示意图；

图12是本发明实施例的基于虚拟面板的测量方法的流程示意图；

图13是本发明另一实施例的基于虚拟面板的测量方法的流程示意图；

图14是本发明又一实施例的基于虚拟面板的测量方法的流程示意图；

图15是本发明一实施例中虚拟面板的显示方法的流程示意图；

图16是本发明再一实施例的基于虚拟面板的测量方法流程示意图；

图17是本发明另一实施例的基于虚拟面板的测量方法流程示意图；

图18是本发明另一实施例的基于虚拟面板的测量方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

针对现有基于电子负载PC控制软件的测量系统操作界面与本地仪器面板差异大，需要在本地仪器上手动操作配合完成测量，不能满足教学类演示，容易使用户漏掉很多重要信息等问题，本发明提出了一种基于虚拟面板的测量系统以解决上述各种问题。

图2是本发明实施例的基于虚拟面板的测量系统的结构示意图。如图2所示，本发明实施例的基于虚拟面板的测量系统，可包括：本地仪器101、控制单元102、通信单元103及显示单元104。

本地仪器101，即电子负载设备，用于测量待测设备10；控制单元102，用于根据被按下的虚拟按键生成测量控制命令，其中，所述虚拟按键根据所述本地仪器101上的实际按键预先设置在虚拟面板105上；通信单元103，用于将所述测量控制命令通过设备资源描述符发送到所述本地仪器101，并读取所述本地仪器101执行测量动作后返回的屏幕图像数据和按键状态信息；显示单元104，用于根据所述屏幕图像数据和所述按键状态信息在所述虚拟面板105上显示所述本地仪器101的面板显示信息。

虚拟面板105上可以设置一些模拟本地仪器面板的虚拟按键，例如功能键、菜单键、旋钮、方向键、数字键等。该些虚拟按键可以按本地仪器101面板上实际案件的排布方式进行排布。在基于虚拟面板的测量系统工作时，用户可通过鼠标按下所需按键，控制单元102可判断是哪个按键被按下，然后生成该按键对应的控制命令。该控制命令可以是可编程仪器标准命令(Standard Commands for Programmable Instruments，SCPI)。通信单元103可以包括VISA的读和写两个函数，在基于虚拟面板的测量系统工作时，该通信单元103可负责把控制单元102产生的控制命令通过设备资源描述符发送到仪器中，并且读取仪器返回屏幕图像数据以及一些按键的状态。

该待测设备10可以是各种需要被测量设备。本地仪器101可以测量出该待测设备10的电源输出的电压、电流、功率等数据。本地仪器101返回的屏幕图像数据可以是本地仪器101用户界面或面板的整个屏幕图像的位图数据。本地仪器101用户界面上可显示各种信息，例如，数据、曲线、菜单、仪器工作状态等信息。

一些按键被按下后，按键本身可不作出改变，可从屏幕图像看到相应变化。一些按键可以有亮和灭两种状态的，被按下后，除了看到屏幕图像变化，按键本身的颜色可根据仪器的工作状态改变(可根据返回的按键状态信息作出改变)。

本发明实施例中，通过根据所述本地仪器上的实际按键预先将虚拟按键设置在虚拟面板上，可以利用虚拟面板模拟真实仪器的测量操作，使测量系统操作界面与本地仪器面板一致，容易使用户全面掌握重要信息。通过读取本地仪器返回的屏幕图像数据和按键状态信息，并根据该屏幕图像数据和按键状态信息在虚拟面板上显示本地仪器的面板显示信息，能够使用户观测到和仪器上完全一致的测量结果，不需要在本地仪器上手动操作配合，就能完成全部测量功能。通过显示单元根据所述屏幕图像数据和所述按键状态信息在所述虚拟面板上显示所述本地仪器的面板显示信息，返回的图像数据量小，可以提高虚拟面板的响应速度。

本地仪器101与待测设备10连接，例如通过电缆连接。显示单元104、通信单元103及控制单元102可分别与虚拟面板105连接。

再如图2所示，上述实施例的基于虚拟面板的测量系统，还可包括：接口单元106。接口单元106，用于检测所述虚拟面板105是否和所述本地仪器101建立通信连接，并获取在所述虚拟面板105和所述本地仪器连接后生成的所述设备资源描述符。

在本地仪器101与虚拟面板105所在计算机PC成功连接后就可以由接口单元产生设备资源描述符。在运行虚拟面板时，该设备资源描述符可以传递给虚拟面板。

一些实施例中，接口单元106可与通信单元103连接。接口单元106主要可用于负责检测和连接本地仪器，并生成一个设备资源描述符。接口单元106可以检测连接到计算机PC的多台本地仪器(电子负载设备)，在测量装置工作时，可选择其中一台进行本地仪器与计算机PC进行通信。一些实施例中，本地仪器可通过USB、LAN、RS232或GPIB的方式连接到计算机PC。虚拟面板运行时计算机PC可自动获取设备的资源描述符。

图3是本发明另一实施例的基于虚拟面板的测量系统的结构示意图。所述本地仪器与所述虚拟面板所在的计算机可通过USB、LAN、RS232串口或GPIB连接。如图3所示，图2所示的测量系统还可包括：配置单元107。

配置单元107，用于若所述虚拟面板105未和所述本地仪器建立通信连接，当所述本地仪器与所述虚拟面板105所在的计算机通过USB连接时，通过VISA Find Resource函数搜索USB设备资源以使所述虚拟面板和所述本地仪器之间建立通信连接；当所述本地仪器与所述计算机通过LAN连接时，根据所述本地仪器101的IP地址配置所述计算机的接口，并通过VISA OPEN函数测试设备资源描述符资源以使所述虚拟面板105和所述本地仪器之间建立通信连接；当所述本地仪器与所述计算机通过RS232串口连接时，根据所述本地仪器连接到所述计算机的串口的资源名和所述本地仪器101的串口参数配置所述计算机的接口，并通过VISA Configure Serial Port(Instr).vi检测串口资源以使所述虚拟面板和所述本地仪器之间建立通信连接；当所述本地仪器与所述计算机通过GPIB连接时，根据所述本地仪器101中的GPIB地址和所述计算机中GPIB卡的地址配置所述计算机的接口，并通过VISA OPEN函数测试GPIB资源以使所述虚拟面板105和所述本地仪器之间建立通信连接。

配置单元107可与接口单元106连接，以根据本地仪器与计算机的连接方式配置接口单元106的配置参数。显示单元104、通信单元103、控制单元102、虚拟面板105、接口单元106、配置单元107等可设置于计算机上。本地仪器101可通过USB、LAN、RS232或USB-GPIB通信电缆等方式与计算机PC连接。

本实施例中，针对仪器到计算机的多种不同连接方式，都可以利用配置单元建立虚拟面板和本地仪器之间的通信连接，这使得如后续有更高级的测量需求，也很容易实现功能扩展，可扩展性强。

一些实施例中，启动虚拟面板：在上位机(计算机PC)主界面按“虚拟面板”按键打开，如果程序检测到当前本地仪器和计算机PC未建立通信连接，则可提示先利用配置单元107配置接口单元的“接口配置”。

一些实施例中，测量系统可采用美国国家仪器有限公司NI的图形化编程语言LabVIEW设计实现，LabVIEW程序框图结构可如图4所示。

配置接口配置：在上位机主界面按“连接设备”按键打开接口配置界面，在接口配置前台界面(在接口配置模块的COM页面上)根据仪器连接到计算机PC的方式选择对应的配置界面。图5是本发明一实施例中通过USB连接方式对应的配置界面示意图。如图5所示，如果是USB连接方式，选择USB对应的配置界面，不需要设置任何参数，LabVIEW后台编程时通过VISA Find Resource函数可以自动搜搜USB设备的资源。图6是本发明一实施例中LAN连接方式对应的配置界面示意图。如图6所示，如果LAN连接方式，选择LAN对应的配置界面，只需输入仪器的IP地址，格式例如为nnn.nnn.nnn.nnn，LabVIEW后台编程时通过VISA OPEN函数测试TCPIP::nnn.nnn.nnn.nnn::INSTR(资源描述符)资源是否存在。图7是本发明一实施例中RS232串口连接方式对应的配置界面示意图。如图7所示，如果是RS232串口连接方式，选择RS232对应的配置界面，并选择仪器当前连接到PC对应的串口资源名并配置和仪器中一致的串口参数，例如波特率、校验位、数据位、停止位、数据流和结束符。LabVIEW后台编程时通过VISA Configure Serial Port(Instr).vi(配置串口的子程序)检测串口资源是否存在。图8是本发明一实施例中GPIB连接方式对应的配置界面示意图。如图8所示，如果是GPIB连接方式，选择GPIB对应的配置界面，并选择仪器中设置的GPIB地址和PC中GPIB卡的地址，LabVIEW后台编程时通过VISA OPEN函数测试测试GPIB资源是否存在。

图9是本发明一实施例中的显示单元的结构示意图。如图9所示，上述各实施例的显示单元104，可包括：处理模块1041和显示模块1042。

处理模块1041，用于根据所述屏幕图像数据生成与所述本地仪器的面板图像一致的标准图像；显示模块1042，用于将所述标准图像显示在所述虚拟面板的图像显示区，并根据所述按键状态信息显示所述虚拟面板上相应的虚拟按键。

处理模块1041主要可负责把仪器返回的屏幕图像数据还原成标准图像。显示模块1042可把处理后的屏幕图像显示处理。

该图像显示区可以是虚拟面板中一个单独的界面，或者是虚拟面板的界面中的一部分区域。该标准图像可以是标准位图格式的图像。

例如，放置控件：在虚拟面板程序前台界面上放置虚拟按键例如CC按键对应的控件以及图形显示控件。其中，虚拟按键对应的控件可为布尔控件，可以选择LabVIEW自带的布尔控件，可以从真实仪器(本地仪器)照片上剪切与虚拟按键对应的部分存成图片，然后在LabVIEW中用自定义控件的方式，制作一个和真实仪器实际按键一模一样的按键。图形显示控件可采用LabVIEW中的2D Picture，图片大小可调整成和仪器屏幕大小一致(例如480x272)，从而根据所述屏幕图像数据生成与所述本地仪器的面板图像一致的标准图像。

本实施例中，根据所述屏幕图像数据生成与所述本地仪器的面板图像一致(例如大小一致、标准位图格式)的标准图像，能够使得虚拟面板更好地模拟本地仪器面板，可以提高例如教学类演示的应用效果。

一些实施例中，上述各实施例中，所述控制单元102，还可用于：检测是否超过一设定时间所述虚拟面板105上没有虚拟按键被按下；所述接口单元106，还可用于：若是，即超过一设定时间所述虚拟面板105上没有虚拟按键被按下，将仪器空闲状态获取命令发送至所述本地仪器101，并读取所述本地仪器101返回的仪器图像数据和仪器工作状态；所述显示单元104，还可用于：分别根据所述仪器图像数据和所述仪器工作状态更新所述虚拟面板105的显示信息。

例如，在测量系统的每次动作循环过程中，当用户超过一定的事件(例如20ms)没有操作虚拟面板时，程序可执行上述超时事件，即在空闲状态下发送获取仪器图像以及查询工作状态的命令，仪器接受到这些命令后会返回相应的数据到计算PC中，计算机PC对接收到的数据进行处理，然后更新面板上的屏幕图像和状态灯。

本实施例中，当超过一设定时间所述虚拟面板上没有虚拟按键被按下时，将仪器空闲状态获取命令发送至所述本地仪器，并读取本地仪器返回的仪器图像数据和仪器工作状态，以及根据仪器图像数据和仪器工作状态更新虚拟面板的显示信息，如此一来，即使用户一直没有操作，也会一直读取仪器数据，保证利用虚拟面板实时监测到本地仪器的变化，这特别有助于监测本地仪器的动态工作模式。

图10是本发明又一实施例的基于虚拟面板的测量系统的结构示意图。如图10所示，上述各实施例的基于虚拟面板的测量系统，还可包括：存储单元108。

存储单元108，用于接收用户鼠标右键点击所述虚拟面板上的图像显示区的指令，并根据所述指令保存所述图像显示区当前显示的图像。

例如，在虚拟面板上的显示模块区域可点鼠标右键选择直接复制图像到粘贴板或保存成图像文件。

本实施例中，通过鼠标点击将虚拟面板上的显示图像保存起来，可以便于用户对使用虚拟面板上显示图像的需求。

一些实施例中，虚拟面板上的所有虚拟按键均可使用鼠标单击完成。通过鼠标单击完成所有控制类操作，可以使操作简便，便于掌握测量系统的实用方法。

一些实施例中，所述控制单元102，还可用于：所述虚拟按键包括：功能键、菜单键、旋钮、方向键及数字键。该些虚拟按键均可通过鼠标单击完成，操作简便。

一些实施例中，所述控制单元102，还可用于：接收按下电源键的指令，并根据所述指令关闭所述虚拟面板。

某一次测量动作循环中，监测到用户按下虚拟面板上的某个虚拟按键，程序判断是哪个按键被按下了，然后处理该按键对应的事件。这里的事件可主要有三类，不同事件处理方式不一样：一是需要执行面板操作的事件，比如按下CC静态功能键/按下数字按键/旋钮/方向键，可利用上述控制单元、通信单元等执行相应操作。二是保存数据事件，比如鼠标右键点击屏幕图像区域选择保存图像到粘贴板。三是退出程序事件，比如按下电源键，可退出虚拟面板。

一个实施例中，编写LabVIEW代码：切换虚拟面板后台程序界面。添加一个While循环，里面放置事件结构。例如需要添加虚拟按键例如CC按键被按下的事件，以及空闲状态的事件(Timeout超时处理事件)。添加虚拟按键被按下的事件后，编辑事件中的代码，即使用VISA WRITE函数将对应的控制命令发送到仪器中。例如CC按键被按下时的控制命令为“:SYST:KEY 0”，其中，SYST:KEY是命令关键字，0是CC按键对应的按键码值，不同虚拟按键对应不同的按键码，可以此来区分哪个按键被按下。其次，添加Timeout超时事件，并编辑相应的代码，即使用VISA WRITE函数发送获取屏幕数据的指令，例如指令为PROJ:WND:DATA？，接着使用VISA READ函数读取仪器返回的数据，并进行相应处理。处理的方法可以是，先去掉返回数据前面的11个字符串(即数据头)，后面的字符串可为标准位图数据。此时数据格式还是字符串形式。然后，参考LabVIEW中的Flip and Pad for Picture Control.vi将字符串数据转换成适合图形控件显示的图像。

图11是本发明一实施例中虚拟仪器面板的示意图。如图11所示，虚拟面板105上可显示整个本地仪器的面板或用户界面的图像，虚拟面板105上可设置有功能键301、菜单键302、旋钮303、方向键304、数字键305等数字按键，能够模拟本地仪器的用户界面。

通过以上启动虚拟面板、配置接口配置、放置控件、编写LabVIEW代码等过程，即可完成切换虚拟按键例如CC按键对应工作模式的切换，并获取切换后的屏幕图像。对于其他按键功能的处理，可利用通过类似的过程实现，不同的是，需要发送的指令中按键值有区别，即修改:SYST:KEY 0指令中的0所对应位置的值。键值命令为：:SYSTem:KEY<keyval>，其中<keyval>参数为数值。表1是各按键对应的键值，如表1所示，电流CC、电压CV、电阻CR、功率CP、动态CON、脉冲PUL、翻转TOG、列表LIST、本地LOCAL、系统UTILITY、选择OPTION、保存STOR、帮助HELP、应用APP、菜单1M1、菜单2M2、菜单3M3、菜单4M4、菜单5M5、菜单6M6、数字键0NUM0、数字键1NUM1、数字键2NUM2、数字键3NUM3、数字键4NUM4、数字键5NUM5、数字键6NUM6、数字键7NUM7、数字键8NUM8、数字键9NUM9、小数点NUMDOT、返回BACK、开关ONOFF、短路SHORT、转换TRAN、旋钮左KNOB_L、旋钮右KNOB_R、向左LEFT、向右RIGHT、向上UP、向下DOWN、确认OK、显示SHOW所对应的键值可以分别是从0到42的整数。

表1按键的键值映射表

本发明实施例的基于虚拟面板的测量系统，通过根据所述本地仪器上的实际按键预先将虚拟按键设置在虚拟面板上，可以利用虚拟面板模拟真实仪器的测量操作，使测量系统操作界面与本地仪器面板一致，容易使用户全面掌握重要信息。通过读取本地仪器返回的屏幕图像数据和按键状态信息，并根据该屏幕图像数据和按键状态信息在虚拟面板上显示本地仪器的面板显示信息，能够使用户观测到和仪器上完全一致的测量结果，不需要在本地仪器上手动操作配合，就能完成全部测量功能。一方面，本发明能够满足教育类用户的课堂演示和远程实验需求：本发明中的虚拟面板，可以完全模拟本地仪器的操作，并且由于虚拟面板程序运行在PC上，只需要计算机和投影仪即可进行教学类演示，给教学带来了极大便利。另外，如果学校实验室开设了网络实验教学，只要仪器联网，老师和学生完全可以在自己的办公室或宿舍通过虚拟面板对仪器进行控制，实现开放式教学。另一方面，本发明能够满足工业类用户对于无人值守场合的远程控制需求：有些测试场地无法安排工作人员值守，或者由于场地限制只能通过远程方式操控仪器，这个时候使用本方案的虚拟面板可以完成所有本地仪器上的操作，就如同亲手操控仪器，并且可以非常方便的保存测试截图，捕获重要的测试数据。

基于与图2所示的基于虚拟面板的测量系统相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种基于虚拟面板的测量方法，如下面实施例所述。由于该基于虚拟面板的测量方法解决问题的原理与基于虚拟面板的测量系统相似，因此该基于虚拟面板的测量方法的实施可以参见基于虚拟面板的测量系统的实施，重复之处不再赘述。

图12是本发明实施例的基于虚拟面板的测量方法的流程示意图。如图12所示，本发明实施例的基于虚拟面板的测量方法，可包括步骤：

S210：根据被按下的虚拟按键生成测量控制命令，其中，所述虚拟按键根据本地仪器上的实际按键预先设置在虚拟面板上；

S220：将所述测量控制命令通过设备资源描述符发送到所述本地仪器，并读取所述本地仪器执行测量动作后返回的屏幕图像数据和按键状态信息；

S230：根据所述屏幕图像数据和所述按键状态信息在所述虚拟面板上显示所述本地仪器的面板显示信息。

一些实施例中，所述虚拟按键可包括：功能键、菜单键、旋钮、方向键及数字键。

本发明实施例中，通过根据所述本地仪器上的实际按键预先将虚拟按键设置在虚拟面板上，可以利用虚拟面板模拟真实仪器的测量操作，使测量系统操作界面与本地仪器面板一致，容易使用户全面掌握重要信息。通过读取本地仪器返回的屏幕图像数据和按键状态信息，并根据该屏幕图像数据和按键状态信息在虚拟面板上显示本地仪器的面板显示信息，能够使用户观测到和仪器上完全一致的测量结果，不需要在本地仪器上手动操作配合，就能完成全部测量功能。

图13是本发明另一实施例的基于虚拟面板的测量方法的流程示意图。如图13所示，图12所示的基于虚拟面板的测量方法，在步骤S210之前，即根据被按下的虚拟按键生成测量控制命令之前，还可包括步骤：

S240：检测所述虚拟面板是否和所述本地仪器建立通信连接，并获取在所述虚拟面板和所述本地仪器连接后生成的所述设备资源描述符。

一些实施例中，本地仪器可通过USB、LAN、RS232或GPIB的方式连接到计算机PC。虚拟面板运行时计算机PC可自动获取设备的资源描述符。

图14是本发明又一实施例的基于虚拟面板的测量方法的流程示意图。所述本地仪器可与所述虚拟面板所在的计算机通过USB、LAN、RS232串口或GPIB连接。如图14所示，图13所示的基于虚拟面板的测量方法，还可包括步骤：

S250：若所述虚拟面板未和所述本地仪器建立通信连接，当所述本地仪器与所述虚拟面板所在的计算机通过USB连接时，通过VISA Find Resource函数搜索USB设备资源以使所述虚拟面板和所述本地仪器之间建立通信连接；当所述本地仪器与所述计算机通过LAN连接时，根据所述本地仪器的IP地址配置所述计算机的接口，并通过VISA OPEN函数测试设备资源描述符资源以使所述虚拟面板和所述本地仪器之间建立通信连接；当所述本地仪器与所述计算机通过RS232串口连接时，根据所述本地仪器连接到所述计算机的串口的资源名和所述本地仪器的串口参数配置所述计算机的接口，并通过VISA Configure Serial Port(Instr).vi检测串口资源以使所述虚拟面板和所述本地仪器之间建立通信连接；当所述本地仪器与所述计算机通过GPIB连接时，根据所述本地仪器中的GPIB地址和所述计算机中GPIB卡的地址配置所述计算机的接口，并通过VISA OPEN函数测试GPIB资源以使所述虚拟面板和所述本地仪器之间建立通信连接。

本实施例中，针对仪器到计算机的多种不同连接方式，都可以利用配置单元建立虚拟面板和本地仪器之间的通信连接，这使得如后续有更高级的测量需求，也很容易实现功能扩展，可扩展性强。

图15是本发明一实施例中虚拟面板的显示方法的流程示意图。如图15所示，在上述步骤S230中，根据所述屏幕图像数据和所述按键状态信息在所述虚拟面板上显示所述本地仪器的面板显示信息的方法，可包括步骤：

S231：根据所述屏幕图像数据生成与所述本地仪器的面板图像一致的标准图像；

S232：将所述标准图像显示在所述虚拟面板的图像显示区，并根据所述按键状态信息显示所述虚拟面板上相应的虚拟按键。

例如，可以从真实仪器(本地仪器)照片上剪切与虚拟按键对应的部分存成图片，然后在LabVIEW中用自定义控件的方式，制作一个和真实仪器实际按键一模一样的按键。图形显示控件可采用LabVIEW中的2D Picture，图片大小可调整成和仪器屏幕大小一致(例如480x272)，从而根据所述屏幕图像数据生成与所述本地仪器的面板图像一致的标准图像。

本实施例中，根据所述屏幕图像数据生成与所述本地仪器的面板图像一致(例如大小一致、标准位图格式)的标准图像，能够使得虚拟面板更好地模拟本地仪器面板，可以提高例如教学类演示的应用效果。

图16是本发明再一实施例的基于虚拟面板的测量方法流程示意图。如图16所示，图12所示的基于虚拟面板的测量方法，还可包括步骤：

S260：检测是否超过一设定时间所述虚拟面板上没有虚拟按键被按下；

S270：若是，将仪器空闲状态获取命令发送至所述本地仪器，并读取所述本地仪器返回的仪器图像数据和仪器工作状态；

S280：分别根据所述仪器图像数据和所述仪器工作状态更新所述虚拟面板的显示信息。

本实施例中，当超过一设定时间所述虚拟面板上没有虚拟按键被按下时，将仪器空闲状态获取命令发送至所述本地仪器，并读取本地仪器返回的仪器图像数据和仪器工作状态，以及根据仪器图像数据和仪器工作状态更新虚拟面板的显示信息，如此一来，即使用户一直没有操作，也会一直读取仪器数据，保证利用虚拟面板实时监测到本地仪器的变化，这特别有助于监测本地仪器的动态工作模式。

图17是本发明另一实施例的基于虚拟面板的测量方法流程示意图。如图17所示，图12所示的基于虚拟面板的测量方法，还可包括步骤：

S290：接收用户鼠标右键点击所述虚拟面板上的图像显示区的指令，并根据所述指令保存所述图像显示区当前显示的图像。

例如，在虚拟面板上的显示模块区域可点鼠标右键选择直接复制图像到粘贴板或保存成图像文件。

本实施例中，通过鼠标点击将虚拟面板上的显示图像保存起来，可以便于用户对使用虚拟面板上显示图像的需求。

图18是本发明另一实施例的基于虚拟面板的测量方法流程示意图。如图18所示，图12所示的基于虚拟面板的测量方法，还可包括步骤：

S2100：接收按下电源键的指令，并根据所述指令关闭所述虚拟面板。

本发明实施例的基于虚拟面板的测量方法，通过根据所述本地仪器上的实际按键预先将虚拟按键设置在虚拟面板上，可以利用虚拟面板模拟真实仪器的测量操作，使测量系统操作界面与本地仪器面板一致，容易使用户全面掌握重要信息。通过读取本地仪器返回的屏幕图像数据和按键状态信息，并根据该屏幕图像数据和按键状态信息在虚拟面板上显示本地仪器的面板显示信息，能够使用户观测到和仪器上完全一致的测量结果，不需要在本地仪器上手动操作配合，就能完成全部测量功能。一方面，本发明能够满足教育类用户的课堂演示和远程实验需求：本发明中的虚拟面板，可以完全模拟本地仪器的操作，并且由于虚拟面板程序运行在PC上，只需要计算机和投影仪即可进行教学类演示，给教学带来了极大便利。另外，如果学校实验室开设了网络实验教学，只要仪器联网，老师和学生完全可以在自己的办公室或宿舍通过虚拟面板对仪器进行控制，实现开放式教学。另一方面，本发明能够满足工业类用户对于无人值守场合的远程控制需求：有些测试场地无法安排工作人员值守，或者由于场地限制只能通过远程方式操控仪器，这个时候使用本方案的虚拟面板可以完成所有本地仪器上的操作，就如同亲手操控仪器，并且可以非常方便的保存测试截图，捕获重要的测试数据。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本发明的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。