基于LabVIEW的便携式汽车仪表检测仪的研制----硬件系统和软件部分 2 人机界面, 程序语言, 系统软件, 检测仪, 汽车

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4.2系统软件设计
本检测系统软件采用NI公司的LabVIEW平台进行设计，汽车仪表检测系统的软件总体功能框图如图4一3所示




仪表测试系统软件采用NI公司的LabVIEW平台进行设计，本系统采用LabVIEW的图形化程序语言，以一种很直观的方法建立前面板人机界面和程序框图。前面板是用户可见的，类似传统仪器的操作面板，利用工具模板从控制模板中添加输入控制器和输出指示器，控制器和指示器种类可选择〔36j.程序框图是支持虚拟仪器实现其功能的核心，对程序框图的设计涉及节点、数据端口和连线的设计。连线代表数据走向，节点则是函数、VI子程序、结构或代码接口。本测试系统考虑到仪表整体功能测试和模块功能测试的需要，整个系统主要包括界面模块和各个功能测试模块，根据信号类型将仪表功能测试分为：车速表测试模块、发动机转速表测试模块、燃油表测试模块、水温表测试模块、开关量测试模块、CAN通信测试模块以及参数设置模块等主要功能模块。

主界面如图4-4所示。


界面模块
测试平台左侧是各种模块功能测试的切换按键，可以切换到单个功能模块的测试项目。右侧主界面模拟汽车仪表板的显示界面，如车速表、转速表、水温表、燃油表、里程指示以及各种报警和开关信号等信息显示。在进行测试实验中，工作人员通过主界面即可观测到仪表测试的整体功能，点击前面板转换按键可自动进行功能测试。每个测试项都封装成一个子VI，方便与主VI和Teststand调用，可在不同点火开关状态下进行测试，在测试前和测试过程中可根据需要更改一些变量值，如发动机转速、车速、仪表亮度等。仪表检测系统测试流程图如图4-5所示。




汽车仪表测试系统的主界面功能控制框图4-6所示

模块测试设计：车速表的测试需要预先了解设定目标车型的特征参数，如车辆特征系数、车速传感器的传感系数等，然后通过数据通信卡（CAN总线信号）将特征参数下载到被测仪表，按照测试要求产生脉冲信号，信号的幅值、频率可以通过手动进行调整，车速信号具备超速报警提示功能，根据设定的超速门限值，高于该门限值时，通过主界面前面板上的超速报警灯闪烁提示。测试过程也可以手动进行，测试结果存档以备查询。

车速表测试模块的设计模式，主要分为开始、获取参数、手动选择、采集、检查时间、输出信号和停止等状态。其中参数的获取主要是获取前面板上特征系数和传感系数的参数值，通常，这两个值在仪表参数标定的时候需要在线修改。检查时间是指按照程序规定的时间输出规定的信号，车速测试模块窗口图4-7.




发动机转速表测试模块类似于车速表测试模块，区别在于它的特征参数不同，根据特定车型的情况，通过数据通信卡（CAN总线信号）将发动机转速比下载到被测仪表，然后对其进行测试。

燃油表的测试需要预先设定目标车型的燃油测试范围以及燃油门限报警值，通过数据通信卡（CAN总线信号）将参数值下载到被测仪表，然后按照测试要求开始测试跟据设定的燃油门限值，低于该门限值时，通过主界面前面板上的燃油报警灯闪烁提示。测试过程可以手动进行。燃油表的测试采用状态机的设计模式，主要分为开始、获取参数、手动、采集、检查报警、输出信号等状态。水温表的测试同燃油表，在此不做具体说明。

燃油表测试模块的设计模式，主要分为开始、获取参数、手动选择、采集、检查时间、输出信号和停止等状态。其中参数的获取主要是获取前面板上特征系数和传感系数的参数值，通常，这两个值在仪表参数标定的时候需要在线修改。检查时间是指按照程序规定的时间输出规定的信号，如图4一8是燃油表测试模块控制窗口。



CAN通信测试模块所有的模块测试之前首先需要对该模块的参数进行初始化，如进行特征系数、传感系数、发动机速比、超速门限、燃油门限、水温门限以及测量范围等参数的设置。数据通信采用CAN协议，鉴于成本方面考虑，我们在LabVIEW上对串口进行操作，然后通过数据转换板卡输出CAN信号，CAN信号直接与被测仪表进行数据通信，因此，需要定义一个简单的CAN通信协议。测试系统作为CAN网络上的一个节点，节点ID号可以根据需求自行设定，数据区域由命令字、数据长度、数据、校验位组成。如图4一9 CAN通信测试前面板。




测试结果分析：通过对现有车辆安装的仪表进行测试，各项关键指标如速度传感器和发动机转速传感器的测量误差均满足国标QC/T727-2004的要求。同时作为CAN节点，根据特定的CAN应用协议，能够有效实现汽车仪表的参数设定及CAN网络通信。

本系统采用虚拟仪器技术，通过工控机加NI的数字I/O、数据采集、CAN等板卡的硬件设计，结合LabV正W的图形化软件编程，构建了汽车数字仪表检测系统.系统弥补了汽车仪表厂传统测试方法的不足，增加了测试方便性，能及早的发现汽车仪表潜在的缺陷和不足，提高了测试效率，为最终整车集成提供了便利。