基于LabVIEW的便攜式汽車儀表檢測儀的研制----硬件系統(tǒng)和軟件

圖4一2數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)

4.1.2LabVIEW總述

虛擬儀器（Virtual Instrument）是由美國國家儀器公司(NationalInstrument，簡稱NI)于1986年首先成功研制出的。他是以計(jì)算機(jī)作為儀器統(tǒng)一的硬件平臺，充分利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算、存儲、回放、調(diào)用。虛擬儀器最有代表性的圖形化編程軟件是美國NI公司推出的LabVIEW是一種圖標(biāo)代替文本行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語言。

傳統(tǒng)文本編程語言根據(jù)語句和指令的先后順序決定程序的執(zhí)行順序，而LabVIEW則采用數(shù)據(jù)流編程方式，程序框圖中節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流向決定了程序的執(zhí)行順序。LabVIEW程序被稱為vI（Virtualhistn衛(wèi)nent）即虛擬儀器，這是因?yàn)樗暮芏嘟缑婵丶c操作都模擬了現(xiàn)實(shí)世界中的儀器。LabVIEW提供了大量的工具箱和函數(shù)庫，并集成了很多儀器硬件庫。LabVIEW支持多種操作系統(tǒng)平臺，在任何一個(gè)平臺上開發(fā)的LabVIEW應(yīng)用程序可直接移植到其它平臺上。

虛擬儀器的特點(diǎn)歸納起來有以下幾點(diǎn)：

（l）用戶可以根據(jù)自己的需要定義和制造各種儀器。
（2）虛擬儀器強(qiáng)調(diào)“軟件就是儀器，，的新概念，軟件是虛擬儀器的核心。
（3）虛擬儀器采用模塊化的結(jié)構(gòu)，各個(gè)功能模塊結(jié)合在一起構(gòu)成了虛擬儀器系統(tǒng)。
（4）可充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的能力，有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，可以創(chuàng)造出功能更強(qiáng)的儀器。
（5）虛擬儀器具有圖形用戶界面，體現(xiàn)“所見即所得”的思想。傳統(tǒng)儀器的控制面板在虛擬儀器中被相應(yīng)設(shè)置選項(xiàng)和結(jié)果輸出控制的軟面板所代替。

4.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本檢測系統(tǒng)軟件采用NI公司的LabVIEW平臺進(jìn)行設(shè)計(jì)，汽車儀表檢測系統(tǒng)的軟件總體功能框圖如圖4一3所示

儀表測試系統(tǒng)軟件采用NI公司的LabVIEW平臺進(jìn)行設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)采用LabVIEW的圖形化程序語言，以一種很直觀的方法建立前面板人機(jī)界面和程序框圖。前面板是用戶可見的，類似傳統(tǒng)儀器的操作面板，利用工具模板從控制模板中添加輸入控制器和輸出指示器，控制器和指示器種類可選擇〔36j.程序框圖是支持虛擬儀器實(shí)現(xiàn)其功能的核心，對程序框圖的設(shè)計(jì)涉及節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)端口和連線的設(shè)計(jì)。連線代表數(shù)據(jù)走向，節(jié)點(diǎn)則是函數(shù)、VI子程序、結(jié)構(gòu)或代碼接口。本測試系統(tǒng)考慮到儀表整體功能測試和模塊功能測試的需要，整個(gè)系統(tǒng)主要包括界面模塊和各個(gè)功能測試模塊，根據(jù)信號類型將儀表功能測試分為：車速表測試模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表測試模塊、燃油表測試模塊、水溫表測試模塊、開關(guān)量測試模塊、CAN通信測試模塊以及參數(shù)設(shè)置模塊等主要功能模塊。

主界面如圖4-4所示。

界面模塊

測試平臺左側(cè)是各種模塊功能測試的切換按鍵，可以切換到單個(gè)功能模塊的測試項(xiàng)目。右側(cè)主界面模擬汽車儀表板的顯示界面，如車速表、轉(zhuǎn)速表、水溫表、燃油表、里程指示以及各種報(bào)警和開關(guān)信號等信息顯示。在進(jìn)行測試實(shí)驗(yàn)中，工作人員通過主界面即可觀測到儀表測試的整體功能，點(diǎn)擊前面板轉(zhuǎn)換按鍵可自動(dòng)進(jìn)行功能測試。每個(gè)測試項(xiàng)都封裝成一個(gè)子VI，方便與主VI和Teststand調(diào)用，可在不同點(diǎn)火開關(guān)狀態(tài)下進(jìn)行測試，在測試前和測試過程中可根據(jù)需要更改一些變量值，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、儀表亮度等。儀表檢測系統(tǒng)測試流程圖如圖4-5所示。