【正文】 ....................................................................... 19 LABVIEW 軟件簡介 ................................................................................................. 19 LABVIEW 串口通信 ................................................................................................... 19 VISA 串行通信基本功能模塊介紹 .................................................................... 20 VISA 設(shè)計方法 .................................................................................................... 22 單片機程序設(shè)計 ......................................................................................................... 23 系統(tǒng)工作流程 ..................................................................................................... 23 按鍵子程序流程圖 ............................................................................................. 24 顯示子程序流程圖 ............................................................................................. 25 數(shù)據(jù)采集程序的實現(xiàn) ................................................................................................. 25 LABVIEW 各功能模塊程序 ....................................................................................... 27 功能測試模塊 ..................................................................................................... 27 本章小結(jié) ..................................................................................................................... 32 結(jié)束語 ................................................................................................................................. 33 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................ 34 致 謝 ............................................................................................................................ 36 附 錄 ............................................................................................................................ 37 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 引 言 本課題的目的和意義 汽車儀表是汽車與駕駛員進(jìn)行信息交流的窗口，也是汽車高尖技術(shù)的主要部分 ,各國一直在努力開發(fā)汽車儀表技術(shù)，并不斷取得新的進(jìn)展。 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 基于虛擬儀器的汽車儀表設(shè)計 院系名稱 ： 專業(yè)班級 ： 學(xué)生姓名 ： 指導(dǎo)教師 ： 職 稱 ： 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二 〇 一二年六月 The Graduation Design for Bachelor39。汽車儀表正逐步向數(shù)字化和智能化方向發(fā)展，用數(shù)字化的虛擬儀表取代我國現(xiàn)階段普遍采用的電器式或電子式儀表已成為實現(xiàn)車輛自動化的一個重要課題。 0 隨著虛擬技術(shù)（ VT）在汽車業(yè)應(yīng)用的日益廣泛 [3]，特別是日臻成熟的智能車輛公 路系統(tǒng)（ IVHS）在應(yīng)用中所必需的車載微機系統(tǒng)，必將促進(jìn)虛擬儀器（ VI ）技術(shù)在 汽車儀表中的應(yīng)用。用戶不用編寫測試程序，即可進(jìn)行測試、測量，實現(xiàn)了測試的自動化、智能化 [4， 5]。汽車電子控制裝置必須迅速、準(zhǔn)確地處理各種信息，并通過電子儀表顯示出來，使駕駛員及時了解并掌握汽車的運行狀態(tài)，妥善處理各種情況。其硬件電路的設(shè)計包括單片機主控模塊設(shè)計、按鍵模塊設(shè)計、顯示模塊設(shè)計以及電源模塊設(shè)計等。表上的刻度線表示速度，指針指到不同的刻度線表示不同的速度。 6. 左右轉(zhuǎn)向燈 它有前、后、側(cè)轉(zhuǎn)向信號燈之分，一般位于車輛的四角。對此設(shè)計了兩個步驟，包括信號采集與處理、儀表盤輸出。 由于汽車儀表工作的環(huán)境條件所限，因此它還將受到濕度的影響。經(jīng)過初步設(shè)想之后，設(shè)計出以下三種界面（圖 3 3 33所示）。 溫 度 傳 感 器轉(zhuǎn) 速 傳 感 器油 耗 傳 感 器按 鍵 電 路單 片 機顯 示 電 路P S I 通 信數(shù) 據(jù) 采 集 卡D A Q虛擬儀器P C 圖 34 總體設(shè)計框圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 9 第 4 章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 傳感器簡介 DS18B20溫度傳感器 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號多種多樣，有 LTM8877， LTM8874 等等。 CR60611數(shù)字油位傳感器 CR606 系列電容式油位變送器，是為鐵路機車、汽車油箱、油罐車、油庫等油位的精確測量而量身定做的專門儀表，整機無任何可動或彈性部件，耐沖擊、安裝方便、可靠性高、精度高、性能價格比好。 數(shù)字電流沉輸出 ( 集電極開路 ) 。 數(shù)據(jù)采集卡，即實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集 (DAQ)功能的計算機擴展卡，可以通過 USB、 PXI、 PCI、PCI Express、火線 (1394)、 PCMCIA、 ISA、 Compact Flash、 48 23以太網(wǎng)、各種 無線網(wǎng)絡(luò) 等總線接入 個人計算機 。 作為輸出口用時，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口P0 口寫 “1”時，可作為高阻抗輸入端用。在 flash編程和校驗時， P1口接收低 8位地址字節(jié)。在使用 8 位地址（如 MOVXRI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 14 表 P3 口的第二功能 管腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0（ 外 部 中斷 0） INT1（ 外 部 中斷 1） T0（計數(shù)器 0 外部計數(shù)輸入） T1（計數(shù)器 1 外部計數(shù)輸入） WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 5. 其它 (1) RST為復(fù)位信號輸入端。否則， ALE 將被微弱拉高。 AT89S52的最小系統(tǒng) 在引腳 18XTAL2 和引腳 19XTAL1 兩端跨接晶體振蕩器（簡稱晶振），就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器，發(fā)出脈沖直接進(jìn)入內(nèi)部時鐘電路，這里選用晶體振蕩器的頻率黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 15 為 ；引腳為 9 復(fù)位輸入端，接上電容，電阻及開關(guān)后構(gòu)成復(fù)位電路；引腳20 為接地端，引腳 40 為電源端。 S4SWPBVCC100pF+ C1100pFC210KR3Res2 復(fù)位電路 本汽車儀表系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的記錄要求較高，實時數(shù)據(jù)必須及時保存并顯示。由 6腳和 4只電容構(gòu)成。 15 腳 GND、 16 腳 VCC（ +5v）。并提供靈活的程序調(diào)試手段，既可以設(shè)置斷點又可以設(shè)置探針，在程序運行中觀察數(shù)據(jù)流的變化 [6]。根據(jù)信號類型將儀表功能測 試分為：車速表測試模塊、發(fā)動機轉(zhuǎn)速表測試模塊、燃油表測試模塊、水溫表測試模塊等主要功能模塊。 VISA串行通信基本功能模塊介紹 VISA的調(diào)用流程如圖 51所示?？蔀闊o校驗、奇校驗或偶校驗。輸入?yún)?shù) VISA resource name是 VISA Open函數(shù)所返回的，或者 “流過 ”其他 VISA函數(shù)的，包含了會話信息的 VISA資源名； write buffer為字符串類型的寫入數(shù)據(jù)，輸出參數(shù) dup VISA resource name為輸入?yún)?shù) VISA resource name的一個備份，可用于后繼的 VISA函數(shù)調(diào)用。在調(diào)用 VISA Open之前 VISA resource name參數(shù)僅僅是一個資源描述字符串，在函數(shù)調(diào)用之后，輸出參數(shù) VISA resource name已經(jīng)攜帶了會話信息，可以用于后繼的 VISA操作。而使用 VISA Flush I/O Buffer則可以清空接收與發(fā)送緩沖區(qū)。串口數(shù)據(jù)傳輸模塊在串口通信之前，對串口進(jìn)行初始化，主要包括串口波特率，數(shù)據(jù)格式，接收中斷的設(shè)置 [18]。顯示子程序流程圖如圖 512所示。通常采用中值濾波和均值濾波來提高采樣精度。 ○2 串口初始化 對單片機 SCI初始化程序，具體步驟如下。 根據(jù)實際采集到的數(shù)據(jù)，將車速表指示范圍設(shè)定為 0～ 300km/h，并設(shè)置當(dāng)速度超過 250km/h時發(fā)出超速報警，將由單片機傳來的數(shù)據(jù)用函數(shù)公式轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)值顯示在速度表中。測試過程可以手動／自動進(jìn)行。 燃油表前面板如圖 48所示，燃油表部分程序框圖如圖 49所示。 圖 44 車速表前面板 圖 45 車速表程序框圖 （ 2） 發(fā)動機轉(zhuǎn)速表模塊 發(fā)動機轉(zhuǎn)速表測試模塊類似于車速表測試模塊，區(qū)別在于它的特征參數(shù)不同。一般選擇內(nèi)部總線時鐘為串行通信的時鐘源，程序如下： //總線頻率 fbus=，定義波特率 Bt=9600 LDA %00000010 STA SCBR ○2 寫控制字到 SCI控制寄存器 1（ SCC1）。 ○4 物理量回歸 在實際應(yīng)用中，得到穩(wěn)定的 A/D采樣值后，還需要把 A/D采樣值與實際物理量對應(yīng)起來。 （ 1） A/D轉(zhuǎn)換簡介 在過程控制和儀器儀表中，多由計算機進(jìn)行實時控制及實時數(shù)據(jù)處理，計算機所加工的信息總是數(shù)字量，而被檢測的對象卻往往是一些連 續(xù)變化的模擬量（如溫度、壓力、速度和流量等），因此需要將模擬量轉(zhuǎn)化成為數(shù)字量，以便在計算機中進(jìn)行運算處理，此過程稱為模數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換 [20]。系統(tǒng)工作流程圖如下： 開 始系 統(tǒng) 初 始 化是 否 有 鍵 按 下接 受 傳 感 器 數(shù) 據(jù)調(diào) 用 按 鍵 子 程 序結(jié) 束調(diào) 用 顯 示 子 程 序延 時 5s向 上 位 機 傳 輸 數(shù) 據(jù)是 否 有 鍵 按 下YYNN 圖 510 系統(tǒng)工作流程 按鍵子程序流程圖 鍵盤掃描查詢子程序，是提供人機信息交換的接口。 （ 2） VISA 屬性設(shè)置及串口實現(xiàn) 首先完成串口的初始化 ,在此設(shè)置波特率為 9600b/s,8 位數(shù)據(jù)位 , 1 位停止位 ,無奇偶校驗 。 當(dāng)完成 VISA資源的搜索后，對于搜索到的 VISA資源，可以通過 VISA Open節(jié)點打開，建立計算機與這些 VISA資源之間的通信管道。 （ 4） VISA Close節(jié)點 (圖 54所示 ) 圖 54VISA Close節(jié)點 主要參數(shù)： VISA resource name： VISA資源名稱，本文指串口號。 （ 2） VISA Read節(jié)點 (圖 52所示 ) 圖 52 VISA Read節(jié)點 打