【文章內容簡介】 ，只需要在全局變量上單擊鼠標右鍵，從彈出的快捷菜單中選擇Change to Read；反之，則需要在快捷菜單中選擇Change to Write。 LabVIEW平臺的特點LabVIEW平臺的特點可歸結為以下幾個方面：1） 基于圖形化的編程方式，其編程十分簡潔方便，是真正的工程師的語言；2） 提供豐富的數據采集、分析及存儲的庫函數；3） 提供傳統(tǒng)的程序調試手段，如單步執(zhí)行、設置斷點，同時提供設置探針、顯示數據流動畫等獨具特色的調試方法；4） 繼承傳統(tǒng)編程語言結構化和模塊化的優(yōu)點，這對于建立復雜應用和代碼的可重用性來說是至關重要的；5） 囊括了PCI, GPIB, PXI, VXI, RS232/485, USB等各種儀器通信總線標準的所有功能函數，使不懂總線標準的開發(fā)者也能驅動不同總線標準接口設備與儀器；6） 提供大量與外部代碼或軟件進行鏈接的機制，諸如DLL(動態(tài)鏈接庫)、DDE(共享庫)、ActiveX等；7） 具有強大的Internet功能，支持常用的網絡協(xié)議，方便網絡、遠程測量儀器的開發(fā)。仿真系統(tǒng)提供賽道設計賽道功能模塊，可以快速地建立起賽道，很好地解決了實際中設計不同賽道的經濟性和效率性的問題，賽道設計功能模塊就是為所要對智能車比賽的真實賽道建模。用戶可以在系統(tǒng)中自行設計不同的賽道，然后保存為文件，在仿真時將其調用即可[8]。 在仿真軟件的設計過程中，賽道設計是以簡化了的賽道為模型，即在軟件的制作過程中，以點的形式存儲賽道，兩個相關聯的點之間的距離定義為分辨率，分辨率是連續(xù)賽道的數字量化的量度，賽道的具體體現是認為兩個相連的點之間是直線連接的，在分辨率設置很低的情況下，這樣，即使是曲線的賽道也可以近似為直線，不會對仿真精度產生多大的影響[10]。 賽道的生成是以賽道段為單位的，所謂賽道段就是具有同種形狀的賽道，比如，只是直線賽道，那就認為為一個賽道段，則認為為兩個賽道段，對于弧線，不同的半徑認為是在不同的賽道段上。當然也可以把一個賽道段劃分為多個賽道段。賽道段總體上分為兩類，直線段和弧線段，直線段信息為端點，弧線段信息為俯視旋轉方向、角度和半徑信息。 用戶首先要根據實際賽道的工程圖紙，在不同的賽道段連接點建立起平面直角坐標系下的坐標，然后可以根據圖紙，從起點開始依次輸入各個賽道段信息，直到終點。這樣就可以在仿真環(huán)境里建立起一個虛擬賽道。 賽道設計功能模塊，利用了LabVIEW可視化的優(yōu)勢，為用戶提供了友好的交互方式，賽道設計方便，賽道設計界面包括:起始設置、操作和賽道顯示三個部分：1） 起始設置為設置生成賽道的分辨率，以及賽道的起始坐標點；2） 操作部分的功能有賽道的生成方式、直線、弧線、撤銷、保存賽道和停止； 3） 賽道的生成方式有兩種，分別為創(chuàng)建賽道和調入賽道，選擇調入賽道是從磁盤文件中調入已經保存好的賽道文件，用來查看已有的賽道。選擇創(chuàng)建賽道就要求用戶自行定制新的賽道[10]。軟件創(chuàng)建賽道的流程，首先提取初始設置值，根據輸入的賽道段命令及賽道段信息，進入各自的量化處理程序，賽道量化后數據暫時保存在臨時的數組中，并且在賽道界面顯示面板中顯示，或者撤銷創(chuàng)建，取消臨時數組中的數據前一次量化得到的所有數據，或者繼續(xù)選擇相應的賽道段輸入命令，繼續(xù)輸入，直到賽道輸入結束[11]。直線N選擇撤銷終點獲得初始設置獲得直線段信息量化處理保存撤銷處理獲得弧線段信息弧線NY智能車體也是整個仿真的基本要素之一。該模塊是對智能車的基本參數進行設置，在軟件環(huán)境中建立起智能車的外觀模型，這些參數包括車的長度，車的寬度，輪距，軸距，轉向參數，對于給定的智能車，這些基本參數是相同且不可改變的，為了使軟件更通用，軟件也對這些基本參數進行了可寫操作，為了在更換了智能車的情況下也可以用它來仿真。仿真界面是軟件的核心部分，它是模擬智能車的真實賽道運行的環(huán)境，包括控制臺和顯示屏兩部分。首先，賽道文件調入程序對賽道數據文件的讀取，加載賽道數據到仿真環(huán)境，成為智能車仿真運行的基礎，然后調入智能車文件程序，程序會根據賽道的起始點自動調整智能車，使其以最佳的姿態(tài)停在賽道上[12]。仿真程序是仿真軟件的核心，它主要為模擬傳感器檢測賽道功節(jié)點、控制算法功能節(jié)點、智能車運動模型模擬節(jié)點和智能車的顯示功能節(jié)點。YN開始調入賽道調入賽車界面顯示運動模型控制檢測賽道停止保存運行數據結束仿真程序塊的運行流程圖如圖，程序在賽道和智能車都調入仿真環(huán)境中后，主要在賽道檢測，得到賽道信息，通過賽道信息和智能車當前的狀態(tài)控制智能車的運行，根據運動模型的到下一個仿真周期智能車位置，輸出顯示智能車幾個環(huán)節(jié)中循環(huán)，直到完成比賽。利用軟件對智能車進行仿真，可以把仿真中記載智能車運行過程的主要數據記錄出來，這是軟件比實際運行調試的另一個好處，在實際運行過程中，我們只能通過觀測智能車是否能夠完成比賽任務和完成比賽時間的長短來定性的判斷控制算法的好壞，不能精確的分析智能車的設計方案中出現的問題，如控制參數設置不當的問題。此模塊是用來完成對仿真數據的后期處理，在實際的仿真運行過程中，雖然可以看見智能車的仿真運行狀態(tài)，但是，由于智能車的運行速度很快，這些狀態(tài)在以相當高的頻率變化，特別是速度表所指示的速度，和實際測試一樣，也不能的對運行過程進行分析，但是，在仿真的結束，可以把仿真數據存放在文件中，這里就是對仿真數據的處理程序[13]。智能車仿真系統(tǒng)的開發(fā)主要分為前面板設計和程序框圖設計。前面板設計是視覺上最為直接的設計，主要是利用LabVIEW添加一些系統(tǒng)所需的功能按鈕，并需要我們盡可能的簡單實用。前面板上添加的按鈕在程序框圖中都有圖標顯示，程序框圖設計則是為前面板上添加的按鈕賦予其應有的功能，并且將各個按鈕的功能聯系起來，使其能夠完成我們所需要的功能。本文主要運用LabVIEW G語言完成控制程序的編寫[14]。完成該系統(tǒng)的開發(fā)，首先要對系統(tǒng)的功能進行總體分析，羅列出該系統(tǒng)應該具備的功能，然后進行前面板設計，進而完成程序框圖設計，最后經過反復的調試和不斷的完善，來最終實現該系統(tǒng)。 流程圖介紹 在智能車仿真系統(tǒng)的軟件設計中，仿真的大體流程是：先完成初始化設置，然后設置賽道信息，即黑線數據，加載賽車信息并發(fā)送命令，最終在黑線圖像上顯示結果[15]。1） 初始化初始化主要包括串口選擇，波特率設置，數據比特設置，奇偶位設置和停止位設置。2）設置賽道信息賽道信息在系統(tǒng)顯示為黑線數據，這個需要根據自身需要進行設定。主要包括寬度，高度，放大倍數，黑線的掩碼和色碼。修改黑線的色碼后黑線將不再是黑色，而是自己設定的顏色。3）加載賽車信息系統(tǒng)已經設定好加載功能，我們可以在數據加載選項中選擇自己的賽車信息并加載到系統(tǒng)中。4） 發(fā)送命令 這是進入仿真的命令，設定好之后即可按照已經設定好的命令進行仿真，并能夠在黑線圖像上顯示出仿真結果。進入仿真加載賽車信息命令設置賽道信息初始化設置顯示結果發(fā)送命令初始化設置主要包括開關串口，串口的選擇，波特率的設定，數據比特的設定，奇偶位選擇，停止位的選擇。其中：1）串口選擇是VISA資源的名稱指定要打開的資源，該控件也指定了會話句柄和類。2） 波特率是指數據信號對載波的調制速率，它用單位時間內載波調制狀態(tài)改變的次數來表示，其單位是波特（Baud）。波特率與比特率的關系是比特率=波特率*單個調制狀態(tài)對應的二進制位數。3） 數據比特是輸入數據的位數。4） 奇偶校驗位是一種校驗代碼傳輸正確性的方法。根據被傳輸的一組二進制代碼的數位中“1”的個數是奇數或偶數來進行校驗。通常專門設置一個奇偶校驗位，用它使這組代碼中“1”的個數為奇數或偶數。若用奇校驗，則當接收端收到這組代碼時，校驗“1”的個數是否為奇數，從而確定傳輸代碼的正確性。5） 停止位是指定用于表示幀結束的停止位的數量。。 其中：啟用終止符使串行設備做好識別終止符的準備。如值為TRUE（默認），VI_ATTR_ASRL_END_IN屬性將被設置為識別終止符。如值為FALSE，VI_ATTR_ASRL_END_IN屬性將被設置為0（無）且串行設備不識別終止符。終止符通過調用終止讀取操作。從串行設備讀取終止符后讀取操作將終止。 0xA是換行符(\n)的十六進制表示。消息字符串的終止符由回車(\r)改為0xD。超時設置讀取和寫入操作的超時值，以毫秒為單位。默認值為10000。VISA資源名稱指定要打開的資源。該控件也可指定會話句柄和類。波特率是傳輸速率，默認值為9600。數據比特是輸入數據的位數。 數據比特的值介于5和8之間，默認值為8。奇偶指定要傳輸或接收的每一幀所使用的奇偶校驗。 黑線數據及黑線圖像顯示黑線數據即賽道信息，因為賽道在實際中就是一條黑線，所以在此用黑線表示。在前面板中可以設定賽道的高度，寬度及圖像放大倍數，色碼和掩碼。 其中：1） 掩碼是字節(jié)數組，其中的每一位都描述了一個像素的掩碼信息，第一個字節(jié)描述餓了前八個像素，第二個字節(jié)描述了后八個像素，依次類推。2） 色碼表是與數據數組映射的兩種顏色。其中：1） 截取字符串字符串是輸入字符串。偏移量是起始位置并且必須為數值。 字符串中第一個字符的偏移量為0。如沒有連線或小于0，則默認值為0。長度必須為數值。如長度沒有連線，則默認值為字符串長度減去偏移量。子字符串如偏移量大于字符串的長度，或長度小于等于0，則值為空。如長度大于或等于字符串長度減去偏移量，則子字符串是從偏移量開始的剩余部分。2） 重排數組維數n維數組可以是任何類型的n維數組。維數大小0..m1指定m維數組的維數，必須為數字。如維數大小為0，函數將創(chuàng)建空字符串。m維數組的數組大小接線端必須為m。m維數組如維數大小的乘積大于輸入數組元素的數量，函數將用n維數組的默認數據類型填充新數組。如維數的乘積小于輸入數組元素的數量，函數將對數組進行剪切。3） 捆綁簇是要改變值的簇。如該輸入端沒有連線，函數將返回簇。連線簇接線端時，“捆綁”。函數將用元素0..n1替換簇。輸入接線端的數量必須匹配輸入簇中元素的數量。元素0..n1可接收任意類型的數據。輸出簇是作為結果的簇。4） 平化像素圖左上角指定圖像左上角在坐標系中的位置。x是右側增加的水平坐標。y是底部增加的垂直坐標。24位像素圖是要轉換為圖像數據的二維數據數組。圖像數據的維數應與數組的維數一致。8位像素圖是要轉換為圖像數據的二維數據數組。圖像數據的維數應與數組的維數一致。VI將該數據作為顏色數組的索引。4位像素圖是要轉換為圖像數據的二維數據數組。圖像數據的維數應與數組的維數一致。VI將該數據作為顏色數組的索引。1位像素圖是要轉換為圖像數據的二維數據數組。圖像數據的維數應與數組的維數一致。在顏色列表中，FALSE對應于顏色表中的元素0。TRUE對應于顏色表中的元素1。顏色是RGB顏色的數組，與連接至像素圖的值對應。連接的像素圖可確定LabVIEW如何讀取輸入的值。如連接數據至24位像素圖，LabVIEW將忽略該輸入。如連接數據至8位像素圖，數組有256個元素。如連接數據至4位像素圖，數組有16個元素。如連接數據至1位像素圖，數組有2個元素。掩碼該一維數組用于說明每個像素的掩碼信息。圖像數據返回像素圖的信息，可用繪制平化像素圖VI將其繪制為圖片，或用各種圖形格式VI將圖像保存至文件。 圖像深度指定圖像的顏色深度，即圖像中各像素的位數。有效值包括每像素1位、4位、8位和24位（默認）。 圖像深度確定LabVIEW如何解析圖像和顏色的值。圖像該字節(jié)數組以光柵順序描述圖像中各像素顏色。圖像深度用于確定LabVIEW如何解釋輸入值。矩形是包含圖像矩形邊界坐標的簇。水平坐標向右遞增，垂直坐標向下遞增。左是矩形水平坐標的左邊界，上是矩形垂直坐標的上邊界，右是矩形水平坐標的右邊界，下是矩形垂直坐標的下邊界。5） 繪制平化像素圖（VI）圖片是要添加數據數組的圖片，默認值為空圖片。圖像數據表明要繪制或操作的圖像，圖像類型保留以便今后使用。圖像深度指定圖像的顏色深度，即圖像中各像素的位數。有效值包括每像素1位、4位、8位和24位（默認）。 圖像深度確定LabVIEW如何解析圖像和顏色的值。圖像該字節(jié)數組以光柵順序描述圖像中各像素顏色。圖像深度用于確定LabVIEW如何解釋輸入值。如圖像深度為24，每個像素的顏色將用3個字節(jié)描述。第一個字節(jié)代表紅色值，第二個字節(jié)代表綠色值，第三個字節(jié)代表藍色值。如圖像深度為8，每個像素的顏色將用一個字節(jié)描述。每個字節(jié)對應于顏色中的一個元素，顏色中包含32位RGB值，最高有效字節(jié)為0，接下來分別是紅色、綠色和藍色的值。有效值為0至255。如圖像深度為4，除圖像的有效值范圍為0－15外，其它類似于圖像深度為8的情況。如圖像深度為1，圖像中的0值將對應于顏色中的元素0。所有其它值對應于顏色中的元素1。新圖片是包含新圖像的圖片。如將該輸出連線至其它圖片輸入端，可為圖片添加更多的繪圖指令。。這里的賽車信息必須是已經存在的，在仿真時只需加載上即可。。 賽道加載模塊的程序框圖其中：1） 打開/創(chuàng)建/替換文件（函數）提示是出現在在文件對話框的文件、目錄列表或文件夾上方的信息。文件路徑（使用對話框）是文件的絕對路徑。如沒有連線文件路徑（使用對話框），函數將顯示用于選擇文件的對話框。如指定空路徑或相對路徑，函數將返回錯誤。操作是要進行的操作。如在對話框內選擇取消，將發(fā)生錯誤43。權限指定訪問文件的方式。默認值為read/write。0：read/write；1：Readonly；2：Writeonly。錯誤輸入表明VI或函數運行前發(fā)生的錯誤，默認值為無錯誤。如錯誤發(fā)生在VI或函