# PyInstrument

**Repository Path**: MagicBude/PyInstrument

## Basic Information

- **Project Name**: PyInstrument
- **Description**: 🔬 通用仪器自动化测试框架 | 支持万用表、流量计、电源等设备的自动化控制与数据采集 | 插件式驱动架构 | Python
- **Primary Language**: Python
- **License**: MIT
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-01-07
- **Last Updated**: 2026-01-15

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# PyInstrument - 仪器自动化测试框架

[![Python](https://img.shields.io/badge/Python-3.10+-blue.svg)](https://www.python.org/)
[![License](https://img.shields.io/badge/License-MIT-green.svg)](LICENSE)
[![Version](https://img.shields.io/badge/Version-0.1.0-orange.svg)](https://gitee.com/MagicBude/PyInstrument)

一个模块化的仪器自动化测试框架，支持串口/VISA通信、插件式设备驱动、图形界面、数据记录与导出。

## ✨ 特性

- **图形界面** - PyQt6 实现的可视化测试界面，实时数据曲线
- **插件式架构** - 添加新设备只需编写驱动文件，无需修改框架代码
- **多种连接方式** - 支持串口 (pyserial) 和 VISA (pyvisa) 通信
- **数据记录** - SQLite 存储 + CSV 导出
- **中文注释** - 代码包含详细中文注释，适合学习

## 📸 界面预览

运行主程序后可以看到：
- 设备类型选择（支持多种流量计和万用表）
- 测试参数配置
- 实时数据曲线
- 稳定时间倒计时
- 测试日志

## 🚀 快速开始

### 安装依赖

```bash
# 使用清华镜像加速
python -m pip install pyserial PyQt6 pyqtgraph -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

# 如果要连接 VISA 设备（如 USB 万用表）
python -m pip install pyvisa pyvisa-py -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
```

### 运行主程序

```bash
python -m src.gui.main_window
```

或者双击 `启动主程序.bat`

### 运行串口助手

```bash
python -m src.gui.serial_assistant
```

或者双击 `启动串口助手.bat`

## 📁 项目结构

```
PyInstrument/
├── src/
│   ├── core/                     # 核心框架
│   │   ├── instrument.py         # 仪器基类
│   │   ├── connection.py         # 连接管理（串口/VISA）
│   │   └── data_logger.py        # 数据记录（SQLite）
│   ├── drivers/                  # 设备驱动
│   │   ├── base.py               # 设备类型基类
│   │   ├── flow_sensors/         # 流量传感器驱动
│   │   │   ├── alicat.py         # Alicat MFC
│   │   │   └── generic_mfc.py    # 通用流量计
│   │   └── multimeters/          # 万用表驱动
│   │       ├── keithley_dmm6500.py   # Keithley DMM6500
│   │       ├── keysight_34461a.py    # Keysight 34461A
│   │       └── generic_scpi.py       # 通用 SCPI 万用表
│   ├── gui/                      # 图形界面
│   │   ├── main_window.py        # 主测试界面
│   │   └── serial_assistant.py   # 串口调试助手
│   └── scripts/                  # 示例脚本
├── docs/                         # 文档
│   ├── scpi-guide.md             # SCPI 协议入门
│   ├── visa-guide.md             # VISA 协议入门
│   └── python-pip-guide.md       # Python/pip 入门
├── tests/                        # 测试
├── pyproject.toml
└── README.md
```

## 🔌 支持的设备

### 流量传感器
| 设备 | 驱动文件 | 通信方式 |
|------|----------|----------|
| Alicat MFC | `alicat.py` | 串口 RS-232 |
| 通用流量计 | `generic_mfc.py` | 串口 |

### 万用表
| 设备 | 驱动文件 | 通信方式 |
|------|----------|----------|
| Keithley DMM6500 | `keithley_dmm6500.py` | USB/VISA |
| Keysight 34461A | `keysight_34461a.py` | USB/VISA |
| 通用 SCPI 万用表 | `generic_scpi.py` | USB/VISA/串口 |

## 🛠️ 添加新设备驱动

1. 继承合适的基类 (`Multimeter` 或 `FlowSensor`)
2. 实现抽象方法
3. 在 `main_window.py` 中注册驱动

```python
# src/drivers/flow_sensors/my_mfc.py
from ..base import FlowSensor

class MyMFC(FlowSensor):
    def connect(self):
        # 连接设备
        pass
    
    def get_flow_rate(self) -> float:
        # 读取流量
        return float(self.query("RF"))
    
    def set_setpoint(self, value: float):
        # 设置流量
        self.write(f"SF {value}")
```

然后在 `main_window.py` 注册：

```python
from src.drivers.flow_sensors.my_mfc import MyMFC

MFC_DRIVERS = {
    'alicat': AlicatMFC,
    'generic': GenericMFC,
    'my_mfc': MyMFC,  # 新增
}
```

## 📖 代码示例

### 读取万用表电压

```python
from src.drivers.multimeters import KeithleyDMM6500

with KeithleyDMM6500("USB0::0x05e6::0x6500::04012345::INSTR") as dmm:
    print(f"设备: {dmm.identify()}")
    voltage = dmm.measure_voltage_dc()
    print(f"电压: {voltage:.6f} V")
```

### 控制 Alicat 流量计

```python
from src.drivers.flow_sensors import AlicatMFC

with AlicatMFC("COM3", address="A") as mfc:
    print(f"压力: {mfc.pressure} PSIA")
    print(f"温度: {mfc.temperature} ℃")
    
    mfc.set_setpoint(50.0)  # 设置 50 SLPM
    flow = mfc.get_flow_rate()
    print(f"流量: {flow} SLPM")
```

### 数据记录

```python
from src.core.data_logger import DataLogger

with DataLogger("measurements.db") as logger:
    logger.start_session("流量标定测试")
    
    for setpoint in [0, 10, 20, 30, 40, 50]:
        mfc.set_setpoint(setpoint)
        time.sleep(3)  # 等待稳定
        
        voltage = dmm.measure_voltage_dc()
        logger.log("voltage", voltage, "V", setpoint=setpoint)
    
    logger.export_csv("calibration_data.csv")
```

## 📚 文档

- [设备连接指南](docs/device-connection-guide.md) - 如何连接 Alicat、DMM6500 等设备
- [驱动开发指南](docs/driver-development-guide.md) - 如何添加新设备驱动
- [SCPI 协议入门](docs/scpi-guide.md) - 了解仪器控制命令
- [VISA 协议入门](docs/visa-guide.md) - 了解仪器通信接口
- [pip 使用指南](docs/python-pip-guide.md) - Python 包管理
- [常见问题 FAQ](docs/faq.md) - 常见问题解答

## 🔧 依赖

- Python >= 3.10
- pyserial >= 3.5
- PyQt6 >= 6.0
- pyqtgraph >= 0.13
- pyvisa >= 1.14 (可选，连接 VISA 设备)
- pyvisa-py >= 0.7 (可选，纯 Python VISA 后端)

## 📄 许可证

MIT License

## 🔨 打包成 EXE

如果需要打包成独立的 exe 文件（无需安装 Python 即可运行）：

```bash
# 安装 PyInstaller
python -m pip install pyinstaller -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

# 打包主程序（单文件模式）
python -m PyInstaller --onefile --windowed --name "仪器自动化测试" src/gui/main_window.py

# 打包串口助手
python -m PyInstaller --onefile --windowed --name "串口助手" src/gui/serial_assistant.py
```

或者直接双击 `build.bat` 一键打包。

打包后的 exe 文件在 `dist/` 目录下。

### 打包注意事项

1. 首次打包可能需要较长时间
2. 打包后的 exe 文件较大（约 50-100MB），因为包含了 Python 解释器和所有依赖
3. 如果杀毒软件误报，可以添加信任或使用 `--onedir` 模式打包

## 📋 版本历史

### v0.1.0 (2026-01-08)
- 初始版本
- 支持 Alicat MFC 流量计
- 支持 Keithley DMM6500、Keysight 34461A 万用表
- 图形界面：主测试程序 + 串口助手
- 实时数据曲线显示
- 配置自动保存/加载