基于LabVlEW和PXI的汽车数字仪表测控系统

2015-03-12 10:46:43   来源:eefocus   

关键字: LabVlEW  PXI  测控系统  汽车  数字仪表

在汽车智能数字仪表的开发过程中,数字仪表所需要采集的信息量比较多,各种车型的信息参数又差别较大,这些问题的存在给仪表的实车测试和参数标定带来了困难。为了在开发过程中能够快速有效地测试系统的各项功能,提高系统开发效率,我们设计了一套测试系统,它能够模拟产生汽车上的各种参数信息,快速地对设计仪表进行全面的测试,节约台架或实车测试时间,降低测试风险。 

系统设计 

汽车智能数字仪表测试系统的开发要求针对不同的车型,能够模拟产生出仪表所需的各种采集信号信息,并且能够通过CAN接口与被测仪表进行通信。本文介绍的测试系统包括以下主要功能:  

· 车速里程表的脉冲信号模拟产生; 

· 发动机转速表的脉冲信号模拟产生; 

· 车辆燃油表信号模拟产生; 

· 车辆水温表信号模拟产生; 

· 各种车灯、车窗、车门等车身开关信号模拟产生。 

数字仪表具有CAN通信接口,作为一个CAN节点,可以与车上CAN网络上的其他节点进行通信。 

系统硬件设计 

数字仪表测试系统的硬件系统主要包括主控制器、PXI板卡、信号接线盒、数据通信转换板卡、供电电源以及被测试仪表等主要部分。NI提供的PXI模块化板卡设备具有体积小、速度快、易扩展等特点,因此在硬件设计方面我们采用了PxI板卡发生汽车仪表所需的各种信号。汽车数字仪表的里程表和发动机转速表需要采集的是数字脉冲信号,不同的车型由于采用的传感器不同,所输出的脉冲信号高电平从3V~12V不等,为了能够测试设计仪表的信号范围适用性,采用PXI-6624板卡,配合外部供电电路,能够产生仪表所需采集的数字脉冲信号。PXI-6624是工业级隔离的32位定时器/计数器:PXI接口板卡,具有8 路隔离的通道,我们采用Counter0和Counter1作为车速表和转速表的脉冲信号提供通道。燃油表和水温表采集的是模拟信号,PXI-6233能够输出4路10V模拟电平信号,PXI-6713能够输出8路10V模拟电平信号,我们选择PXI-6713的2个模拟输出通道作为信号提供通道。由于仪表上的开关量信号比较多,他们之间产生的干扰随着也比较大,我们选用PXI-8528R对仪表的开关量进行控制,PXI-6528是高速隔离的数字I/O通道,输入和输出通道分别独立,有效的抑制了信号之间的干扰。 

\

仪表参数的标定以及作为CAN节点与车上其他CAN节点的数据通信,采用一块数据通信转换卡来完成,该卡的主要功能是完成串口信号一CAN信号之间的转换功能,开发数据通信转换卡的目的一是为了节约成本,二是考虑到大多数PC没有CAN接口。通过这个板卡对被控仪表的特征参数,如车辆的特征系数、传感器的传感系数、发动机的速比以及仪表的一些标定参数等进行设定。由于目标车型不确定,仪表的一些特征参数需要实车测试才能最后标定,所以该板卡可作为以后仪表参数标定用。整个测试系统硬件功能框图如图1所示。 

系统软件设计 

仪表测试系统软件采用NI公司的LabVIEW 8.20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。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。汽车仪表测试系统的软件总体功能框图如图2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,主界面如图3所示。 
[1] [2]
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
编辑:什么鱼
本文引用地址: http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0312/article_10997.html
[发表评论]
[加入收藏]
[打印本页]
[关闭窗口]
[返回顶部]
[RSS订阅]
小广播
每日新闻
最热点击
本周热门资源推荐
EEWORLD独家
论坛精华
精选博文