基于LabVIEW的便攜式汽車(chē)儀表檢測儀的研制----目的與基本名詞解釋

　　2.軟件結構

　　虛擬儀器軟件由兩大部分構成。一部分是應用程序，主要實(shí)現虛擬面板功能的前面板軟件程序。另一部分為10接口儀器驅動(dòng)程序，這類(lèi)程序用來(lái)完成特定外部硬件設備的擴展、驅動(dòng)與通信。開(kāi)發(fā)虛擬儀器，必須有適合的軟件工具。目前已有多種虛擬儀器的軟件開(kāi)發(fā)工具。其中包括如C、visua1C++、VISual Basie、Labwindows/CVI等文本式編程語(yǔ)言，以及諸如LabvIEw、AgilentvEE等的圖形化編程語(yǔ)言。這些開(kāi)發(fā)工具為我們設計虛擬儀器應用軟件提供了良好的開(kāi)發(fā)環(huán)境。目前NI等公司還開(kāi)發(fā)出了應用網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行遠程測試的軟件開(kāi)發(fā)工具。

　　LabVIEW是美國國家儀器公司(NationalInstruments，IN)的軟件產(chǎn)品，是圖形化的編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)環(huán)境，是公認的標準數據采集和儀器控制軟件。LabVIEW采用數據流編程方式，程序框圖中節點(diǎn)之間的數據流向決定了程序執行順序。用戶(hù)界面在LabVIEW中被稱(chēng)為前面板，使用圖表和連線(xiàn)，可以通過(guò)編程對前面板上的對象進(jìn)行控制，這就是圖形化源代碼，又稱(chēng)G(Graphies)代碼。LabVIEW的圖形化源代碼在某種程度上類(lèi)似于數據流流程圖，因此又稱(chēng)作程序框圖代碼。LabVIEW程序被稱(chēng)為VI(VirtualInstrument)，即虛擬儀器，這是因為它的很多界面控件與操作都模擬了現實(shí)世界中的儀器，它的核心概念就是“軟件即是儀器”即虛擬儀器的概念。LabV工EW不僅提供了與遵從GPIB(General-PurposeInterfaeeBus)，VXI(VMEbusextensionsfor instrumentation)，RS(ReeonunendStandard)一232和RS一485協(xié)議的硬件及數據采集卡、圖像采集卡通信的全部功能，還內置了支持TCP/IP，ActiveX等軟件標準的庫函數。其自帶的硬件1/0函數庫—除了即插即用式的開(kāi)發(fā)方式，LabV工EW還提供了大量自帶的硬件工/0函數庫，包括NI一VISA和NI一DAQmx，可以支持幾乎所有總線(xiàn)和通信接口，以連接超過(guò)5000種獨立儀器和上千種傳感器、攝像頭和運動(dòng)控制驅動(dòng)器。LabVIEW是真正的32位編譯器。目前虛擬儀器廣泛的應用在汽車(chē)，航海、航空、電子電工、機械控制和機電一體化、水利檢測等多種領(lǐng)域。

　　LabVIEW能夠與任意數據采集組件相連，包括：換能器與傳感器、信號、信號調理、數據采集硬件及驅動(dòng)和應用軟件等。美國國家儀器提供了最完整的數據采集設備，支持桌面設備、便攜式設備、嵌入式設備、以及網(wǎng)絡(luò )應用，并提供了多種總線(xiàn)形式，包括：pCI、pexExpress、PXI、PeMeIA、uSB、eompaetFlash、Ethernet/LAN及工EEE1394.利用LabVIEW高度集成的各類(lèi)功能，包括：交互式DAQ助手。、全面的NI一DAQmx工/0函數及傳感器即插即用TEDS技術(shù)，您可以快速開(kāi)發(fā)各類(lèi)數據采集系統，其數據采集結構如圖2一3所示。

　　虛擬儀器技術(shù)的四大優(yōu)勢

　　(1)性能高

　　虛擬儀器技術(shù)是在PC技術(shù)的基礎上發(fā)展起來(lái)的，所以完全“繼承”了以現成即用的PC技術(shù)為主導的最新商業(yè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，包括功能超卓的處理器和文件1/0，使您在數據高速導入磁盤(pán)的同時(shí)就能實(shí)時(shí)地進(jìn)行復雜的分析。此外，不斷發(fā)展的因特網(wǎng)和越來(lái)越快的計算機網(wǎng)絡(luò )使得虛擬儀器技術(shù)展現其更強大的優(yōu)勢。

　　(2)擴展性強

　　這些軟硬件工具使得工程師和科學(xué)家們不再圈囿于當前的技術(shù)中。得益于軟件的靈活性，只需更新計算機或測量硬件，就能以最少的硬件投資和極少的、甚至無(wú)需軟件上的升級即可改進(jìn)整個(gè)系統。在利用最新科技的時(shí)候，可以把它們集成到現有的測量設備，最終以較少的成本加速產(chǎn)品上市的時(shí)間。

　　(3)開(kāi)發(fā)時(shí)間少

　　在驅動(dòng)和應用兩個(gè)層面上，Nl高效的軟件構架能與計算機、儀器儀表和通訊方面的最新技術(shù)結合在一起。設計這一軟件構架的初衷就是為了方便用戶(hù)的操作，同時(shí)還提供了靈活性和強大的功能，使您輕松地配置、創(chuàng )建、發(fā)布、維護和修改高性能、低成本的測量和控制解決方案。

　　(4)無(wú)縫集成

　　虛擬儀器技術(shù)從本質(zhì)上說(shuō)是一個(gè)集成的軟硬件概念。隨著(zhù)產(chǎn)品在功能上不斷地趨于復雜，工程師們通常需要集成多個(gè)測量設備來(lái)滿(mǎn)足完整的測試需求，而連接和集成這些不同設備總是要耗費大量的時(shí)間。虛擬儀器軟件平臺為所有的FO設備提供了標準的接口，幫助用戶(hù)輕松地將多個(gè)測量設備集成到單個(gè)系統，減少了任務(wù)的復雜性。

　　2.1.2汽車(chē)儀表檢測系統的重要性

　　汽車(chē)儀表是駕駛員和汽車(chē)進(jìn)行信息交流的重要接口和界面，為駕駛員提供所需的汽車(chē)運行參數、故障、里程等信息，是每一輛汽車(chē)必不可少的部件。每輛汽車(chē)上都裝備有一定數量的汽車(chē)儀表。不同的車(chē)型，不同的生產(chǎn)年代，這些電子儀表的數目與類(lèi)型有很大的變化。各種儀表、指示燈及報警器是駕駛員了解汽車(chē)狀態(tài)的不可缺少的部件。汽車(chē)電子儀表隨時(shí)反映出汽車(chē)各機件的運行狀態(tài)和汽車(chē)上各種系統的有用信息，汽車(chē)電子儀表為駕駛員正確使用汽車(chē)及安全駕駛提供了保證。隨著(zhù)電子技術(shù)的進(jìn)步，新型傳感器、新型電子顯示器件的出現，汽車(chē)電子儀表得以迅速發(fā)展。儀表板是安裝指示器的主體，集中了全車(chē)的監察儀表，通過(guò)它們揭示出發(fā)動(dòng)機的轉速、油壓、水溫和燃油的儲量，燈光和發(fā)電機的工作狀態(tài)，車(chē)輛的現時(shí)速度和行駛里程等。有的儀表板還能顯示變速檔位、時(shí)鐘、車(chē)內外環(huán)境溫度、路面傾斜和地面高度等信息。由于汽車(chē)儀表對我們的汽車(chē)的安全行駛有如此重要的作用我們就更應該關(guān)注汽車(chē)儀表的檢測系統，只有檢測系統的改進(jìn)我們儀表的準確度和儀表的質(zhì)量才能得以提高。由此可見(jiàn)汽車(chē)儀表檢測系統的重要性。

　　現代轎車(chē)多數將空調，音響等設備的控制部件安裝在副儀表板上，這樣既顯得整體布局緊湊合理，也能方便駕駛員的操作。汽車(chē)電子儀表將成為一個(gè)集感覺(jué)、識別、分析、信息庫、適應和控制六大功能于一體的，提供車(chē)輛行駛信息、保障安全駕駛的智能化系統。汽車(chē)電子儀表具有能提供大量、復雜的信息;具有高精度和高可靠性;具有一表多用的功能;外形設計美觀(guān)等優(yōu)點(diǎn)。此外，汽車(chē)電子儀表還能適應各種傳感器或控制系統的電子化，節約有限的車(chē)內空間，滿(mǎn)足汽車(chē)儀表小型、輕量化的要求。

　　不同汽車(chē)儀表板的儀表不盡相同，但是一般汽車(chē)的常規儀表有車(chē)速里程表、轉速表、機油壓力表、水溫表、燃油表、充電表等。車(chē)速里程表，它表示汽車(chē)行駛的時(shí)速，單位為km/h(公里/小時(shí))。車(chē)速里程表實(shí)際上由兩個(gè)表組成，一個(gè)是車(chē)速表，另一個(gè)是里程表。常見(jiàn)的一種是從變速箱上安裝的里程傳感器上獲取信號，通過(guò)脈沖頻率的變化使指針偏轉或者顯示數字。另一種常見(jiàn)的就是在車(chē)輪上取信號，通過(guò)模塊(如ABS模塊)轉換成CAN信號或者其它信號再給組合儀表。里程表的信號來(lái)源與車(chē)速表的信號相同，電子式里程表累積的里程數字存儲在非以失性存儲器內(如EEPROM)，在無(wú)電狀態(tài)數據也能保存;轉速表是顯示發(fā)動(dòng)機每分鐘轉多少轉，轉速表單位是1/minX1000.轉速信號取自轉速傳感器(一般經(jīng)過(guò)ECU模塊處理再給儀表)。轉速表能夠直觀(guān)地顯示發(fā)動(dòng)機在各個(gè)工況下的轉速，駕駛員可以隨時(shí)知道發(fā)動(dòng)機的運轉情況，配合變速箱檔位和油門(mén)位置，使之保持最佳的工作狀態(tài)，對減少油耗，延長(cháng)發(fā)動(dòng)機壽命有好處;燃油表是顯示油箱內油量的多少，單位是L(升)?，F公司的燃油信號是燃油泵輸出的阻值信號。一般儀表表牌上有燃油低報警指示符號，起輔助的提示作用;水溫表是顯示發(fā)動(dòng)機冷卻液溫度的儀表，單位是℃(攝氏度)。

　　一般儀表表牌上有冷卻液溫高或者冷卻液位低的指示符號，指示符號亮時(shí)表示冷卻液溫度高或者冷卻液位低。