基于虛擬儀器的車載CAN總線監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)
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3．2 基于虛擬儀器的軟件設(shè)計(jì)
虛擬儀器技術(shù)目前已成為測(cè)試領(lǐng)域的主流技術(shù)，一個(gè)虛擬儀器系統(tǒng)主要由儀器硬件、計(jì)算機(jī)硬件和應(yīng)用軟件組成，應(yīng)用軟件又包括開發(fā)環(huán)境、應(yīng)用程序和儀器驅(qū)動(dòng)程序三部分[4]。LabVIEW是NI公司推出的虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)，采用圖形化的編程語(yǔ)言，具有強(qiáng)大的人機(jī)界面設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析處理功能，提供了豐富的儀器驅(qū)動(dòng)程序，便于快速創(chuàng)建靈活可靠的應(yīng)用系統(tǒng)。基于LabVIEW環(huán)境的虛擬儀器體系結(jié)構(gòu)如圖5所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/197803.htm
CAN總線監(jiān)控系統(tǒng)軟件采用虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)LabVIEW開發(fā)，儀器硬件部分包括便攜式工控機(jī)和PCI總線CAN通訊接口卡。PCI-7841 CAN接口卡提供了動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（DLL）形式的Windows2000/XP驅(qū)動(dòng)程序，在LabVIEW中通過DLL調(diào)用實(shí)現(xiàn)第三方硬件的儀器驅(qū)動(dòng)。PCI-7841提供的主要驅(qū)動(dòng)程序功能如表1所示。
車載CAN總線監(jiān)控系統(tǒng)采用了PC架構(gòu)和高性能數(shù)據(jù)通訊接口卡，利用虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)的儀器驅(qū)動(dòng)、界面控件以及應(yīng)用程序開發(fā)調(diào)試環(huán)境，提高了系統(tǒng)的可靠性和開發(fā)效率。
3．3 監(jiān)控軟件流程設(shè)計(jì)
CAN總線監(jiān)控程序流程如圖6所示。首先進(jìn)行硬件初始化，創(chuàng)建文件目錄。讀取CAN信息幀后按照協(xié)議進(jìn)行解析，首先將數(shù)據(jù)幀分離成ID部分和數(shù)據(jù)部分，根據(jù)ID判斷是哪一個(gè)部件的信息；然后根據(jù)協(xié)議中定義的參數(shù)起始字節(jié)和總字節(jié)數(shù)取出數(shù)據(jù)，經(jīng)過偏移量和比例因子運(yùn)算得出該參數(shù)的實(shí)際值。由于CAN網(wǎng)絡(luò)中包含了整車控制器和各部件的控制器節(jié)點(diǎn)，在當(dāng)前時(shí)刻緩沖區(qū)內(nèi)有多個(gè)數(shù)據(jù)幀，監(jiān)控程序在進(jìn)入讀數(shù)據(jù)循環(huán)時(shí)不停地讀緩沖區(qū)的CAN數(shù)據(jù)，直到緩沖區(qū)數(shù)據(jù)讀取完畢為止，這樣保證了讀取數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。讀取的數(shù)據(jù)連續(xù)存儲(chǔ)在U盤上，存儲(chǔ)頻率為10Hz，由于數(shù)據(jù)量較大，為了避免數(shù)據(jù)文件過大，監(jiān)控系統(tǒng)每隔1小時(shí)重新創(chuàng)建一次文件，根據(jù)當(dāng)前時(shí)間生成文件名。當(dāng)用戶按下結(jié)束按鈕后監(jiān)控程序結(jié)束。
4 應(yīng)用實(shí)例
在燃料電池汽車道路考核試驗(yàn)中，應(yīng)用車載CAN總線監(jiān)控系統(tǒng)采集和記錄整車CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。圖7為采集的車速曲線，圖8為燃料電池電壓電流曲線，其中車速數(shù)據(jù)來(lái)自于整車控制器，電壓、電流數(shù)據(jù)來(lái)自于燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)控制器。
評(píng)論