Photo Effekt

Ein Programm das zur Messung des Plank'schen Wirkungsquantums genutzt wird.

Es werden bei jeweils verschiedenen Wellenlängen die Gegenspannung bei der kein Photostrom mehr fließt gemessen. Danach wird durch die Messdaten eine Gerade gefittet, aus den Fit-parametern wird dann bei Klick auf Auswertung h bestimmt.

Programm Aufbau

Programm Besteht aus mehreren Teilen:

main.py:

Verantwortlich für die GUI(PyQT5). MainPage in der die verschiedenen Aktionen, der Plot und ein LCDWidget sitzen

Pages.py:

Verwaltet die verschiedenen Seiten die das Programm benötigt

Seiten:

• LcdPage: Seite in der der Aktuelle Messwert angezeigt werden kann.
• SettingsPage: Seite für das Einstellen der Schriftgröße/Strichdicke, Relevanter Wellenlängen etc...

Connection.py:

Dieser Programmteil is für die verständigung zwischen Programm <-> Gerät zuständig Er besteht aus einem Thread der im Hintergrund läuft und das ausgewählte Gerät immer wieder "ausliest" indem er jede ankommende Messung sofort ausliest parst und in eine OUT Schlange schiebt die später vom Plotter ausgelesen wird.

Plotter.py:

Plotter ist eine Klasse die ein pyqtgraph.PlotWidget ergänzt: Sie besitzt die nötigen variablen um die daten der verschiedenen plots zu speichern Ebenso einen PlotThread in dem die OUT Schlange der Connection ausgelesen und in den neuesten Plot geschrieben wird.

devices/:

• Dummy.py Ein Beispiel Gerät was die nötigsten Funktionalitäten besitzt.
• UT61C.py Die UT61C klasse die kommunikation mit dem Gerät ermöglicht.

GUI aufbau:

MainPage:
  toolbar
  menuBar
    Plotter:
      Plots:
        Connection:
          Device  

Erklärung der UT61C.py:

Der Hersteller UNI-Trend hat sich dazu entschieden das Multimeter mit einem USB-Gerät auszustatten das sich als HID meldet. Dies hat den Vorteil das kein spezieller Treiber benötigt wird. Um nun die Daten auszulesen muss das python modul hid folgend benutzt werden:

  dev = hid.device()
  dev.open(6790,57352) #gerät mit VendorID,ProduktID (UT61C) öffnen
  buf = [0x05,0x60, 0x09, 0x00, 0x60, 0x03] #sequenz zum starten der Übertragung
  dev.send_feature_report(buf) #sequenz senden

die buf sequenz musste mit einem USB-Sniffer ausgelesen zwischen UT61C und Originalprogramm. Die Daten kommen dann in vereinzelt in Tupeln wobei der erste Eintrag ein Konrollbyte (0xf1=ok 0xff=nok) im 2. das InfoByte und müssen in 14Byte Nachrichten unterteilt werden

Erklärung pyqt signal:

Eine art Queue die aber dynamischer ist. Man kann an ein solches signal eine Funktion connecten die dann, falls das Signal emmitiert wird ausgeführt wird.

Hinzufügen neuer Geräte:

Wenn man in den Einstellungen die Devices entpackt hat sollte sich in dem Ordner in dem das Programm ausgeführt wird ein devices Ordner befinden. In disem Ordner befindet sich eine Dummy.py diese beinhaltet alle wichtigen Funkionen:

wichtigste Funkionen:

• measure(): Diese Funktion muss eine Tupel mit (y,x,"x AchsenBeschriftung","y AchsenBeschriftung") zurückgeben
• isOpen(): Diese Funkion gibt True zurück falls das Gerät bereit ist um Daten zu übertragen.
• warningText: Eine Tupel mit den Texten ("Text1","Text2","Detail") für die Warnung falls das gerät nicht bereit ist. Nun diese Dummy datei in eine "meinNeuesGerät.py" und die Klasse in der Datei mit dem Namen "meinNeuesGerät" umbenennen und die funktionen nach belieben abändern

Kompilieren des Scriptes mit pyinstaller:

Falls die exe neu kompiliert werden soll bitte nicht vergessen neue geräte in der build.spec bei a=Analysis["Gerät1","Gerät2"] einzutragen um zusätzliche Imports zu sichern. Dann einfach die build.bat ausführen und die verschiedenen abhänigkeiten über pip installieren.

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author: Michael Auer