基于PC104總線(xiàn)的性能檢測系統

3.2 信號的采集與轉換

某型自行火炮的隨動(dòng)系統有兩部分高低隨動(dòng)系統和方位隨動(dòng)系統組成，方位系統驅動(dòng)火炮炮筒的水平平移，高低系統驅動(dòng)炮塔的升降，測量和控制炮筒的高低射角。兩者的工作原理相同，在運轉中它們產(chǎn)生的工作狀態(tài)信號必須經(jīng)過(guò)預處理才能接入性能檢測系統(如圖5所示)，防止電信號量程過(guò)大而燒毀PC104擴展板。模擬信號如電源信號，位置控制信號需經(jīng)過(guò)信號調理電路的隔離分壓板進(jìn)行濾波、隔離、分壓，轉換至ADT620合適的量程后，再接入性能檢測系統。數字信號是隨動(dòng)控制箱工作狀態(tài)信號，以高低電平的形式存存。數字信號經(jīng)過(guò)信號調理設備的光電隔離控制板，轉煥至TTL電平后再接入CDT2000，CDT2000可以直接感知電平的閉合。

4 軟件設計

本系統的運行環(huán)境是Windows XP系統，在可視化的操作環(huán)境下，可以很好地實(shí)現人機交互。開(kāi)發(fā)工具是Visual C++，它提供封裝了大量API函數的MFC函數庫，這可以大大簡(jiǎn)化應用程序的開(kāi)發(fā)周期。應用程序采用面向對象的C++語(yǔ)言來(lái)設計，總體分為采集卡驅動(dòng)模塊和性能檢測模塊。C++語(yǔ)言最大的特點(diǎn)是支持類(lèi)與對象，將各個(gè)模塊分別封裝，形成采集卡操作類(lèi)和性能檢測類(lèi)。

4.1 采集卡初始化

盛博公司的數據采集卡為程序設汁者提供了豐富的外包函數。對采集卡的操作涉及到數據存儲單元的地址，數據的讀寫(xiě)函數，動(dòng)態(tài)鏈接庫等問(wèn)題。在Visual C++中建立基于MFC對話(huà)框的工程，設計采集卡操作類(lèi)，對用戶(hù)不可見(jiàn)，保障程序的安全性。利用對象調用動(dòng)態(tài)鏈接庫中的外包函數，可以很方便的對采集卡的操作，實(shí)現數據的讀寫(xiě)與顯示。流程圖如圖6所示，系統上電后，采集卡初始化，判斷打開(kāi)的是哪一個(gè)采集卡。ADT620打開(kāi)設定模擬輸入通道范圍，肩動(dòng)AD轉換，將AD值保存到全局數組中;CDT2000打開(kāi)，直接感知高低電平，兩者都為性能檢測模塊提供分析數據。

4.2 數據處理與顯示

性能檢測模塊實(shí)現對采集數據的分析處理，這部分設計的是否合理，直接影響到系統的總體性能。性能檢測就是根據隨動(dòng)系統的工作狀態(tài)信號來(lái)判斷其性能是否良好。因此，檢測必須和隨動(dòng)系統的工作進(jìn)程同步，分別對高低隨動(dòng)系統和方位隨動(dòng)系統進(jìn)行檢測。建立信號檢測對話(huà)框，作為人機交互的友好界面，并生成高低系統檢測類(lèi)和方位系統檢測類(lèi)。消息映射是Visual C++開(kāi)發(fā)工具的基本特征，考慮到動(dòng)態(tài)信號存在延時(shí)問(wèn)題，信號采集讀取以定時(shí)查詢(xún)消息方式來(lái)實(shí)現。MFC提供大量的API函數，通過(guò)SetLedlightStatue()等函數的調用實(shí)現數據的分析與顯示。高低系統工作時(shí)，先檢測電源信號，然后檢測指令信號和工作狀態(tài)信號。方位系統檢測與高低系統檢測基本原理一致。

5 結果分析

性能檢測系統設計完成后，通過(guò)專(zhuān)用電纜與某自行火炮隨動(dòng)系統的信號調理設備相連接。通電復位，系統先進(jìn)行自檢，檢測電路連接是否正常。隨動(dòng)系統運轉，信號引出、預處理、采集、轉換，交給應川程序分析讀取。方位檢測界面如圖7所示，高低檢測與方位檢測類(lèi)似。

6 結束語(yǔ)

本檢測系統采用基于PC104總線(xiàn)的CPU和數據采集板相結合的方式，通過(guò)Visual C++開(kāi)發(fā)工具實(shí)現了用戶(hù)對信號的實(shí)時(shí)采集、處理、分析與顯示。信號采集的所有控制功能由PC104采集擴展板完成，大大精簡(jiǎn)外圍電路的設計。硬件設計采用數量少且效率高的開(kāi)發(fā)元件，降低了系統成本，提高系統的穩定性。運行在Windows XP操作系統的應用程序實(shí)現采集數據的分析與顯示，Visual C++與Windows XP提供的友好界面使用戶(hù)可以直觀(guān)的了解整個(gè)隨動(dòng)系統的運轉狀況。C++語(yǔ)言是有C語(yǔ)言的特點(diǎn)，這對硬件驅動(dòng)程序的編寫(xiě)非常有利。同時(shí)C++語(yǔ)言最主要的特點(diǎn)是面向對象，根據各模塊建立相應的類(lèi)，并進(jìn)行封裝，使軟件整體運行可靠穩定。該檢測系統具有功耗低，體積小，抗噪性能優(yōu)良，穩定性高等優(yōu)點(diǎn)，在應用中具有有良好的推廣前景和顯著(zhù)的軍事經(jīng)濟效益。