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제 목 35. DDS와 PIC를 사용한 주파수 특성 측정기(PC의 SW편)
첨부파일

 

                  청소부의 PC가 원의 소프트웨어의 소개입니다.
                  Visual Basic6. 0을 사용하고 있습니다.

 


DDS와 PIC에 의한 주파수 특성 측정기(PC의 SW편)

DDS로 정현파를 출력해, 로그 앰프로 레벨을 측정합니다.
그 데이터를 PIC로 액정 표시기에 표시하는 것과 동시에 PC에 전송 해,
PC의 프로그램으로 주파수 특성으로서 표시, 보존합니다.



【개요】

 시판 킷의 DDS 유니트에 PIC를 조합한 정현파 발신기와 로그 앰프와 PIC16F876를
사용한 데시벨 측정기를 조합해, 10 Hz에서 10 MHz까지의 범위에서 주파수 특성을 측정
하기 위한 측정기를 만들어 보았습니다.
이것에 PC를 시리얼 인터페이스로 접속해, 주파수 특성을 그래프 표시할 수 있는 측정기
(이)가 완성됩니다. 여기에서는, 이 PC측의 프로그램에 대해 설명합니다.
이 주파수 특성 측정기의 프로그램은 모두 Visual Basic 6.0으로 만들었습니다. 시리얼 통신에는
MSComm 컴퍼넌트, 파일의 보존, 읽기에는 Common Dialog 컴퍼넌트를 사용해
있습니다.
이 프로그램은 아래와 같이로부터 다운로드할 수 있기 때문에 자유롭게 사용해 주세요.

 ★Visual Basic Project 관련 파일 일식
  (개발 환경은 Windows2000 베이스입니다. exe 파일을 포함하고 있습니다. )

 ★sweeper.exe (실행에는 별도 VB6의 RunTime 모듈이 필요합니다)


【기능 개요】

 이번 주파수 특성 측정기의 PC측의 기능은 아래와 같이 되어 있습니다.

 (1) 시리얼 통신의 설정
   시리얼 인터페이스의 각종 조건을 설정 변경한다
 (2) 주파수 특성의 측정과 표시
   측정하는 주파수의 상한, 하한과 잘게 썰기를 설정해 직접 계측 해 그래프에 리얼타임
   그리고 표시한다.
 (3) 레벨 변동의 측정과 표시
   지정한 주파수를 출력한 채로, 일정시간 간격으로 레벨을 계측 해 그래프에 표시한다.
   시간 간격은 0.1초, 1초, 1분의 3 종류
 (4) 측정한 결과의 파일 보존
   측정 결과를 csv 파일로서 보존한다. 주파수 측정과 레벨 특성 각각 별로
   보존한다.
 (5) 보존 데이터의 읽기와 그래프 표시
   보존된 csv 파일을 읽어들여 그래프에 표시한다. 복수 그래프를 같은 그래프내
   에 거듭해 표시할 수가 있다.


【전체 구성】

우선 프로그램 명칭은, 「Sweeper」라고 해, 프로그램의 전체 구성은 4개의 폼을
베이스에 구성했습니다.
폼으로서는, 아래 표의 4 종류로 구성되어 있습니다.

오브젝트명 기능 내용 포함한 내용
기본 폼
frmSweeper
기본 폼으로, 본측정기의 기능을
실행하기 위한 각종 메뉴, 버튼
(을)를 모두 포함한다.
메뉴 커멘드
통신 설정
주파수 특성 측정용 설정 제어
레벨 특성 측정용 설정 제어
통신 설정 폼
frmComSetting
통신 파라미터 설정용 폼으로
통신 속도, 패리티등의 설정용.
통신 파라미터 입력
주파수 특성 그래프
frmFreqChart
주파수 특성 표시용 그래프로
편대수 그래프가 되고 있다.
그래프에는 표제를 붙일 수 있다.
2 채널의 주파수 특성
그래프 표시
레벨 특성 그래프
frmTimeChart
레벨 특성 표시용 그래프로
횡축은 시간이 된다.
그래프에는 표제를 붙일 수 있다.
2 채널의 레벨 특성
그래프 표시

이 폼으로부터의 이벤트를 베이스로 해 전체가 구성되어 있어 밑그림과 같은
프로그램 모듈(module)로부터 성립되고 있습니다.
기능적으로는 기본 모듈안에 모두 포함되어 있어 그 외의 폼은 그래프 표시
등의 특정의 표시를 하기 위한(해)인 만큼 준비되어 있습니다.

타이머를 2개 사용해, 주파수 특성 측정용(Timer1)과 레벨 특성 측정용(Timer2)이 되어
있습니다. 이 타이머는 반드시 어느쪽이든 다른 한쪽만 동작하는 것으로 해, 양쪽 모두 동시에 동작한다
(일)것은 없게 하고 있습니다. 각각의 타이머가 측정의 인터벌 시간으로서 사원
.
통신의 MSComm 컴퍼넌트의 이벤트는 많이 있습니다만, 데이터 수신 이벤트를
중심에 해 사용합니다. 수신 이벤트로 데이터를 1바이트씩 수신해 단락 코드(0 x0D)
이면, 지금까지의 수신 데이터를 1조(2 채널분 )의 레벨 계측 데이터로서
처리합니다.








【프로그램 개요】

기본 폼은 밑그림과 같이 되어 있습니다.
우선, 메뉴안에, 파일의 보존, 읽어들여, 통신 설정이 있습니다.
화면안은, 크게 나누어 좌측이 주파수 특성 측정으로, 우측이 레벨 특성 측정용입니다.
동시에는 동작하지 못하고 어느쪽이든 다른 한쪽 밖에 동작하지 않습니다.
은폐 컴퍼넌트로서 MSComm 컴퍼넌트와 Common Dialog 컴퍼넌트
그리고 Timer가 2개 설정되어 있습니다.
이 Timer는 주파수 특성 측정용과 레벨 특성 측정용에 사용합니다.








기능 마다의 조작의 흐름은 아래와 같이 됩니다.

(1) 통신 접속
  통신 접속 버튼을 누른다.
  통신 파라미터가 디폴트로 좋은 경우에는 이만큼으로 완료입니다.
  통신 파라미터를 변경할 경우에는, 메뉴의 설정중에서, 「통신 관련 설정」을
  클릭해, 필요한 설정 변경을 한 뒤 OK버튼을 누릅니다.
  이 설정 화면은 아래와 같이로 하고 있습니다.
  





(2) 주파수 특성 계측
  조작의 흐름은 아래와 같이로 하는 것으로 합니다.
   ·주파수의 상한치와 하한치를 입력 (상한, 하한의 값의 체크를 한다)
       ↓
   ·측정 잘게 써는 것을 입력(몇분의 1인지를 지정)
       ↓
   ·그래프의 표제를 입력(생략가능)
       ↓
   ·계측 개시 버튼을 누른다
       ↓ (도중 중지때는 계측 정지 버튼을 누른다)
   ·그래프 화면이 표시되어 차례차례 계측치가 표시된다.
       ↓
   ·상한 주파수가 되면 종료

(3) 레벨 특성 계측
   조작의 흐름은 아래와 같이로 하는 것으로 합니다.
   ·측정하는 주파수치를 입력
       ↓
   ·계측 주기를 입력(3 종류의 어떤 것인지를 지정)
       ↓
   ·그래프의 표제를 입력(생략가능)
       ↓
   ·계측 개시 버튼을 누른다
       ↓ (도중 중지때는, 계측 정지 버튼을 누른다)
   ·그래프 화면이 표시되어 차례차례 계측치가 표시된다.
       ↓
   ·일정 회수 계측 완료하면(자) 종료한다

(4) 파일 보존
   메뉴로부터 파일 보존을 실시할 수가 있지만, 이 때의 조작은
   아래와 같이로 하는 것으로 한다.

   ·메뉴의 파일→보존을 지정
        ↓
   ·표시되고 있는 그래프의 데이터의 보존 확인을 한다.
        ↓
   ·파일명의 지정 입력

(5) 파일 읽기 표시
    메뉴로부터 파일 읽기 표시를 지정하는 것으로 보존되고 있다
    데이터를 그래프 표시한다.
   ·메뉴로부터 파일→읽기 표시를 지정
         ↓
   ·그래프 화면을 표시해 거기에 데이터를 묘화 한다.
    이미 표시되고 있으면, 거기에 덧쓰기한다.

【주파수 특성도】

주파수 특성을 표시하기 위한 폼이 frmFreqChart가 됩니다.
그 폼은 밑그림과 같이 되어 있어, 그래프 묘화 부분은 프로그램으로 묘화 하고 있습니다.
이 그래프는 본래는 양대수 그래프가 됩니다만, 로그 앰프의 덕분으로, 레벨이 리니어
데이터로서 측정할 수 있기 때문에, 주파수만 대수로서 표현하면 좋기 때문에, 편대수 그래프
됩니다. 이 편대수 그래프의 좌표 표시는 아래와 같은 리스트와 같이 scale로 대수를 지정해
끝내, 10 Hz에서 10 MHz의 고정 범위 주파수를 Log10라고 하는 자연대수에의 변환을 해 표시
하고 있습니다.
그래프 명칭이나, 채널 명칭은, 기본 폼으로 입력된 데이터를 그대로 표시한다
같게 하고 있습니다.





주파수 특성 그래프 폼의 프로그램 리스트




실제로 묘화 한 결과의 그래프는 밑그림과 같이 됩니다.





【레벨 특성도】

레벨 특성을 표시하는 그래프 폼은 밑그림과 같이라고 있어, 이것은 단순한 시간
(을)를 횡축으로 한 정방방안의 그래프가 됩니다. 시간축은 옆이 600의 고정으로 하고 있습니다.
이것으로, 0.1초, 1초, 1 분의 간격에서의 측정이 되기 때문에, 60초, 600초, 600 분의
사이의 레벨 변동을 그래프로 할 수가 있습니다.




이것의 실제로 표시한 그래프는 밑그림과 같이 됩니다.



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