便攜式汽車儀表檢測儀的研制中目的與基本名詞解釋

本文研究的內(nèi)容是基于LabviEW的便攜式汽車儀表測試系統(tǒng)。所以首先要對(duì)儀表的種類和構(gòu)造進(jìn)行研究，了解和分析汽車中車速表、轉(zhuǎn)速表、水溫表、燃油表、里程表、各種LED報(bào)警燈、LCD等的結(jié)構(gòu)原理以及他們的顯示原理，分析它們工作時(shí)的參數(shù)以及這些表的國家標(biāo)準(zhǔn)等，然后搭建硬件平臺(tái)，設(shè)計(jì)軟件程序，再讓軟件和硬件連接，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，進(jìn)行測試。
　　本文要研究的是基于LabVIEW測試系統(tǒng)，因此在本文中用LabviEW作為便攜式汽車儀表檢測系統(tǒng)的軟件平臺(tái)，在研究中我們把LabVIEW用作儀表測試結(jié)果的顯示和儀表信號(hào)的輸入，故LabVIEW也本文要研究的重要內(nèi)容之一。
　　本文研究內(nèi)容還包括汽車中的通信模塊，在本文中用到CAN總線以及PXI板卡，所以在研究中我們要研究它們在汽車中是怎樣通信的，怎么連接才能使我們獲得最快最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
　　主要工作：
　　1、調(diào)研，便攜式汽車儀表檢測系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及其存在的問題。對(duì)各種汽車儀表進(jìn)行分析，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、綜合。查閱相關(guān)資料，確定研究課題，并作可行性分析。
　　2、搭建基于LabVIEW的便攜式汽車儀表檢測系統(tǒng)相關(guān)硬件和軟件平臺(tái)。
　　1）硬件平臺(tái)：汽車儀表測試系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)主要包括工控機(jī)（是整個(gè)控制系統(tǒng)的大腦）、PXI板卡（PXI6528是一塊靜態(tài)數(shù)字FO板卡，專門針對(duì)某些變化緩慢的數(shù)字信號(hào)，并且具有24路輸入和24路輸出，既可以采集數(shù)字信號(hào)，又可以向外輸出）、信號(hào)接線盒、數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)換板卡、CAN卡、可編程網(wǎng)絡(luò)電阻、供電電源以及被檢測儀表等主要部分。
　　2）軟件平臺(tái)：儀表檢測系統(tǒng)軟件采用Nl公司的LabVIEW平臺(tái)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。
　　3、反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，與其他的汽車儀表測試系統(tǒng)做比對(duì)，結(jié)合實(shí)際試驗(yàn)的結(jié)果，反復(fù)驗(yàn)證評(píng)價(jià)檢測系統(tǒng)的正確性及評(píng)價(jià)軟件的有效性。
　　本文利用Nl公司的軟硬件系列產(chǎn)品和一塊自己研發(fā)的數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)換卡，根據(jù)便攜式汽車儀表檢測系統(tǒng)所需要的各種模擬、數(shù)字、開關(guān)、CAN等各種信號(hào)
　　參數(shù)，采用Nl的PXI板卡和數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)換卡連接好硬件電路，在此硬件基礎(chǔ)上，通過Nl公司的LabVIEW軟件平臺(tái)對(duì)整個(gè)測試系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，最終提出一個(gè)完整的便攜式汽車儀表檢測系統(tǒng)理論。
　　第二章設(shè)計(jì)方案
　　2.1可行性分析
　　2.1.1虛擬儀器的結(jié)構(gòu)與優(yōu)勢
　　虛擬儀器的出現(xiàn)是測量儀器領(lǐng)域的一個(gè)突破，它徹底改變了傳統(tǒng)的儀器觀點(diǎn)，從根本上更新了測量儀器的概念，帶給了人們一個(gè)全新的儀器觀念。虛擬儀器代表著測量儀器發(fā)展的最新方向和潮流。它是基于計(jì)算機(jī)的軟件儀器，以計(jì)算機(jī)為核心，將儀器功能裝入計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)各種儀器功能。常見的虛擬儀器組建方案如圖2一1所示
　　
　　虛擬儀器的構(gòu)成：虛擬儀器由通用儀器硬件平臺(tái)（簡稱硬件平臺(tái)）和應(yīng)用軟件兩大部分構(gòu)成：
　　1、通用儀器硬件平臺(tái)
　　構(gòu)成虛擬儀器的硬件平臺(tái)有兩部分：一部分是計(jì)算機(jī)，一般為一臺(tái)PC或者工作站，它是硬件平臺(tái)的核心；另一部分為1/0接口設(shè)備，主要完成被測輸入信號(hào)的采集、放大、模/數(shù)轉(zhuǎn)換等。可以根據(jù)實(shí)際情況采用不同的接口設(shè)備（卡）。如數(shù)據(jù)采集卡/板（DAQ），GPIB總線儀器、VXI總線儀器模塊、PXI總線儀器模塊、串口儀器等。虛擬儀器從硬件結(jié)構(gòu)上講，己經(jīng)完全脫離了原有的單個(gè)儀器的概念，并不是在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)某一臺(tái)儀器的功能，而是形成了一個(gè)虛擬儀器系統(tǒng)的概念。虛擬儀器系統(tǒng)的構(gòu)成如圖2一2所示。
　　
　　2.軟件結(jié)構(gòu)
　　虛擬儀器軟件由兩大部分構(gòu)成。一部分是應(yīng)用程序，主要實(shí)現(xiàn)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(qū)動(dòng)程序，這類程序用來完成特定外部硬件設(shè)備的擴(kuò)展、驅(qū)動(dòng)與通信。開發(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發(fā)工具。其中包括如C、visua1C++、VISual Basie、Labwindows/CVI等文本式編程語言，以及諸如LabvIEw、AgilentvEE等的圖形化編程語言。這些開發(fā)工具為我們設(shè)計(jì)虛擬儀器應(yīng)用軟件提供了良好的開發(fā)環(huán)境。目前NI等公司還開發(fā)出了應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程測試的軟件開發(fā)工具。
　　LabVIEW是美國國家儀器公司（NationalInstruments，IN）的軟件產(chǎn)品，是圖形化的編程語言和開發(fā)環(huán)境，是公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。LabVIEW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)流向決定了程序執(zhí)行順序。用戶界面在LabVIEW中被稱為前面板，使用圖表和連線，可以通過編程對(duì)前面板上的對(duì)象進(jìn)行控制，這就是圖形化源代碼，又稱G（Graphies）代碼。LabVIEW的圖形化源代碼在某種程度上類似于數(shù)據(jù)流流程圖，因此又稱作程序框圖代碼。LabVIEW程序被稱為VI（VirtualInstrument），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，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(shù)據(jù)采集卡、圖像采集卡通信的全部功能，還內(nèi)置了支持TCP/IP，ActiveX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫函數(shù)。其自帶的硬件1/0函數(shù)庫—除了即插即用式的開發(fā)方式，LabV工EW還提供了大量自帶的硬件工/0函數(shù)庫，包括NI一VISA和NI一DAQmx，可以支持幾乎所有總線和通信接口，以連接超過5000種獨(dú)立儀器和上千種傳感器、攝像頭和運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器。LabVIEW是真正的32位編譯器。目前虛擬儀器廣泛的應(yīng)用在汽車，航海、航空、電子電工、機(jī)械控制和機(jī)電一體化、水利檢測等多種領(lǐng)域。