基于LabVlEW和PXI的汽車數(shù)字儀表測控系統(tǒng)
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模塊測試設(shè)計(jì)
車速表的測試需要預(yù)先了解設(shè)定目標(biāo)車型的特征參數(shù)，如車輛特征系數(shù)、車速傳感器的傳感系數(shù)等，然后通過數(shù)據(jù)通信卡(cAN總線信號(hào))將特征參數(shù)下載到被測儀表，按照測試要求產(chǎn)生脈沖信號(hào)，信號(hào)的幅值、頻率可以通過手動(dòng)／自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，車速信號(hào)具備超速報(bào)警提示功能，根據(jù)設(shè)定的超速門限值，高于該門限值時(shí)，通過主界面前面板上的超速報(bào)警燈閃爍提示。測試過程也可以手動(dòng)／自動(dòng)進(jìn)行，測試結(jié)果存檔以備查詢。軟件測試狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖見圖4。
車速表測試模塊的設(shè)計(jì)采用狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)模式，主要分為開始、獲取參數(shù)、手動(dòng)／自動(dòng)選擇、采集(手動(dòng))、檢查時(shí)間(自動(dòng))、輸出信號(hào)和停止等狀態(tài)。其中參數(shù)的獲取主要是獲取前面板上特征系數(shù)和傳感系數(shù)的參數(shù)值，通常，這兩個(gè)值在儀表參數(shù)標(biāo)定的時(shí)候需要在線修改。檢查時(shí)間是指按照程序規(guī)定的時(shí)間輸出規(guī)定的信號(hào)，本系統(tǒng)中采取V模式階梯狀的車速變化趨勢對儀表進(jìn)行測試，見圖5。
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表測試模塊類似于車速表測試模塊，區(qū)別在于它的特征參數(shù)不同，根據(jù)特定車型的情況，通過數(shù)據(jù)通信卡(CAN總線信號(hào))將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比下載到被測儀表，然后對其進(jìn)行測試。
燃油表的測試需要預(yù)先設(shè)定目標(biāo)車型的燃油測試范圍以及燃油門限報(bào)警值，通過數(shù)據(jù)通信卡(CAN總線信號(hào))將參數(shù)值下載到被測儀表，然后按照測試要求開始測試跟據(jù)設(shè)定的燃油門限值，低于該門限值時(shí)，通過主界面前面板上的燃油報(bào)警燈閃爍提示。測試過程可以手動(dòng)／自動(dòng)進(jìn)行。燃油表的測試采用狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)模式，主要分為開始、獲取參數(shù)、手動(dòng)／自動(dòng)、采集、檢查報(bào)警、輸出信號(hào)等狀態(tài)。水溫表的測試同燃油表，在此不做具體說明。
CAN通信測試模塊
所有的模塊測試之前首先需要對該模塊的參數(shù)進(jìn)行初始化，如進(jìn)行特征系數(shù)、傳感系數(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)速比、超速門限、燃油門限、水溫門限以及測量范圍等參數(shù)的設(shè)置。數(shù)據(jù)通信采用CAN協(xié)議，鑒于成本方面考慮，我們在LabVIEW上對串口進(jìn)行操作，然后通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換板卡輸出cAN信號(hào)，cAN信號(hào)直接與被測儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，因此，需要定義一個(gè)簡單的CAN通信協(xié)議。測試系統(tǒng)作為CAN網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)ID號(hào)可以根據(jù)需求自行設(shè)定，數(shù)據(jù)區(qū)域由命令字、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)、校驗(yàn)位組成。圖6和表1是儀表參數(shù)設(shè)定CAN通信簡單協(xié)議。
結(jié)語
采用NI系列PxI板卡以及靈活方便的LabVIEW軟件平臺(tái)，使得我們在短期內(nèi)構(gòu)建一套汽車數(shù)字儀表產(chǎn)品開發(fā)、測試、評估多功能于一體的測試平臺(tái)，通過對實(shí)際儀表的測試，結(jié)果表明該套測試系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確地完成對被測儀表的各項(xiàng)功能測試，并且該系統(tǒng)具備可擴(kuò)展性，可以很方便地移植到其他產(chǎn)品的測試方案中，為我們后續(xù)汽車電子產(chǎn)品的研發(fā)積累了測試經(jīng)驗(yàn)。
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