【正文】 在此再一次表達(dá)我個(gè)人誠(chéng)摯的謝意。其次，我還要感謝在本次設(shè)計(jì)中給與我?guī)椭徒ㄗh的遲英姿老師。在這為期3個(gè)月的時(shí)間中，她首先詳細(xì)的介紹了課題內(nèi)容以及相關(guān)情況，接著幫助我分析相關(guān)問(wèn)題并且指導(dǎo)我完成整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，在我的具體設(shè)計(jì)過(guò)程中何老師也給我了很多有價(jià)值的指導(dǎo)和建議，并且?guī)椭倚薷耐瓿闪俗罱K的畢業(yè)論文。首先，我要感謝輔導(dǎo)我完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的何丹婭副教授。也希望我在這個(gè)學(xué)期中的研究可以為這個(gè)課題最終的完善做出一點(diǎn)綿薄的貢獻(xiàn)。虛擬技術(shù)是一門時(shí)下流行的技術(shù)，它取代了以往功能單一，操作復(fù)雜、價(jià)格昂貴的實(shí)際儀器，這樣的更新?lián)Q代符合現(xiàn)在節(jié)約型社會(huì)的意識(shí)主流，從現(xiàn)實(shí)意義來(lái)說(shuō)有非常明顯的研究?jī)r(jià)值。在這些充分準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上，我比較順利的完成了主體程序的設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)模擬調(diào)試，程序基本可以達(dá)到預(yù)先設(shè)定的要求。在了解相關(guān)信息后，我通過(guò)現(xiàn)有的書籍、論文、網(wǎng)絡(luò)等途徑查閱了包括程序設(shè)計(jì)使用軟件LabVIEW的相關(guān)知識(shí)、發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理、傳感器知識(shí)、信號(hào)處理知識(shí)、數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)備等與該課題相關(guān)聯(lián)的文獻(xiàn)資料。這樣就可以把我設(shè)計(jì)的程序在別人的電腦上面進(jìn)行安裝使用了。 串口接收和發(fā)送程序框圖 LabVIEW程序打包成安裝文件LabVIEW自帶的生成exe文件只有在安裝了LabVIEW引擎的電腦上面才能運(yùn)行，在沒(méi)有男裝的計(jì)算機(jī)還是運(yùn)行不了，所以我們要將設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)封裝成一個(gè)小軟件就行和迅雷一樣便于安裝使用。 前面板簇控件分別將需要顯示的數(shù)據(jù)同時(shí)傳遞給簇常量相應(yīng)的元素，方便實(shí)時(shí)觀察信號(hào)的特征，為故障診斷提供依據(jù)，程序設(shè)計(jì)如下圖所示： 氧傳感器數(shù)據(jù)流的分析 基于LabVIEW的CAN接口信號(hào)采集在Labview端的VISA Read函數(shù)讀取就個(gè)字符后返回的是一個(gè)字符串型的數(shù)據(jù)，所以要用Sring To Byte Array函數(shù)轉(zhuǎn)換成無(wú)符號(hào)字節(jié)數(shù)組，通過(guò)Index Array函數(shù)取出相應(yīng)的字節(jié)，子函數(shù)返回我們需要的ID表示和數(shù)據(jù)值。下圖為將波形的中間時(shí)間段的上半部分放大顯示，方便用戶觀察波形，從中獲取所需信息。 時(shí)基幅值旋鈕屬性對(duì)話框通過(guò)電壓調(diào)整子VI與時(shí)基調(diào)整子VI，以及相應(yīng)控件的“值改變”事件觸發(fā)事件結(jié)構(gòu)，通過(guò)波形圖與波形圖表的屬性節(jié)點(diǎn)X標(biāo)尺Y標(biāo)尺的范圍（最大值、最小值、增量）改變波形顯示特征，程序設(shè)計(jì)如下圖所示： 通過(guò)子VI改變屬性節(jié)點(diǎn)電壓調(diào)整與時(shí)基調(diào)整子VI通過(guò)條件結(jié)構(gòu)設(shè)置不同檔位下波形顯示的最大值（Maximam）、最小值（Minimum）、增量（Increment）。 文件回放程序設(shè)計(jì) 波形數(shù)據(jù)的測(cè)量與標(biāo)定通過(guò)時(shí)基幅值旋鈕控件，可以實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)波形顯示的X標(biāo)尺（時(shí)間）和Y標(biāo)尺（幅值），并將控件的顯示項(xiàng)“文本顯示”顯示出來(lái)，用戶可以方便的看到實(shí)時(shí)的時(shí)基和幅值的具體值，程序設(shè)計(jì)如下所述。通過(guò)程序編譯，實(shí)現(xiàn)波形文件的存儲(chǔ)，為使用者對(duì)波形進(jìn)行事后分析與處理提供數(shù)據(jù)。其程序設(shè)計(jì)如下： run狀態(tài)程序 Exit狀態(tài)當(dāng)使用者按下退出系統(tǒng)的按鈕時(shí)，事件發(fā)生，利用狀態(tài)機(jī)將程序?qū)搿癳xit”狀態(tài)，系統(tǒng)的退出，此時(shí)轉(zhuǎn)速表、怠速開度表、大負(fù)荷開度表都將不亮。事件三：“‘結(jié)束’值改變”：轉(zhuǎn)入“exit”狀態(tài)，完成程序的有序退出。 wait狀態(tài)程序事件二：“‘開始’值改變”：轉(zhuǎn)入“run”狀態(tài)，進(jìn)行程序的有序運(yùn)行。 init狀態(tài)程序 Wait狀態(tài)“wait”狀態(tài)主要任務(wù)是對(duì)幾個(gè)事件進(jìn)行響應(yīng)。還有初始化轉(zhuǎn)盤動(dòng)作的、定義波形圖表的格式和相關(guān)數(shù)據(jù)顯示控件的賦零。根據(jù)程序要求對(duì)數(shù)據(jù)采集卡的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置：選擇具體的任務(wù)，選擇采樣率1000，采樣模式采用連續(xù)采樣，采樣的點(diǎn)數(shù)100，最大值設(shè)為5及最小值5，對(duì)控制按鈕進(jìn)行初始化。 Init狀態(tài)程序的初始化狀態(tài)，主要是對(duì)控件進(jìn)行了初始化，完成基本設(shè)置。 軟件數(shù)據(jù)顯示區(qū) 程序的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：程序的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中采用的是基于事件的狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)模式，它使程序開發(fā)人員能夠很容易地描述出對(duì)象或系統(tǒng)在整個(gè)生命周期或執(zhí)行過(guò)程中的各種活動(dòng)情況，有利于代碼的開發(fā)和維護(hù)等工作。本系統(tǒng)的優(yōu)越之處在于，采用了簇的控件來(lái)顯示數(shù)據(jù)，方便記錄和顯示結(jié)果，這樣節(jié)省了空間，也便于觀察、編程與分析?？梢暂敵鱿嚓P(guān)數(shù)據(jù)及采點(diǎn)時(shí)間等，確切的波形是分析的有力根據(jù)，方便使用者對(duì)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。配合按鈕區(qū)使用，可以對(duì)波形進(jìn)行保存或回放。 軟件儀表區(qū)，可以顯示采集到的各傳感器或執(zhí)行器信號(hào)的波形圖、參數(shù)的特征值，以便進(jìn)行波形分析與數(shù)據(jù)流分析。它主要的方便就是，一個(gè)硬件的情況下，可以通過(guò)改變軟件，就可以實(shí)現(xiàn)不同的儀器儀表的功能，非常方便，是相當(dāng)于軟件即硬件！ 第五章 軟件設(shè)計(jì) 界面與程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軟件系統(tǒng)前面板主界面主要分成幾個(gè)功能區(qū)：如圖所示，可實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試程序開始控制、測(cè)試程序停止控制、文件的存盤、文件的回放和退出系統(tǒng)等。它可以增強(qiáng)你構(gòu)建自己的科學(xué)和工程系統(tǒng)的能力，提供了實(shí)現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。使用這種語(yǔ)言編程時(shí)，基本上不寫程序代碼，取而代之的是流程圖或框圖。它內(nèi)置了信號(hào)采集、測(cè)量分析與數(shù)據(jù)顯示功能，摒棄了傳統(tǒng)開發(fā)工具的復(fù)雜性，為編程者提供了強(qiáng)大功能的同時(shí)還保證了系統(tǒng)靈活性。 軟件結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) LabVIEW是一種圖形化的編程語(yǔ)言的開發(fā)環(huán)境，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受，視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。低通濾波：又因?yàn)檠鮽鞲衅鬏敵龅男盘?hào)為頻率很低的模擬信號(hào)，因此在模擬信號(hào)的通道中必須加入低通濾波器，將高于某一設(shè)定頻率的信號(hào)進(jìn)行急劇的衰減，以濾除高頻的干擾信號(hào)，使信號(hào)采集卡接受到的是純凈的傳感器信號(hào)。因此在傳感器輸入采集卡前，應(yīng)根據(jù)采集卡的要求對(duì)各傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行必要的預(yù)處理，使信號(hào)電壓滿足采集卡的輸入范圍要求且濾除包含在信號(hào)中的雜波，保證系統(tǒng)所采集到的是純凈的標(biāo)準(zhǔn)傳感器信號(hào)，以進(jìn)行下一步的處理和顯示。由于電噴發(fā)動(dòng)機(jī)各種傳感器輸出信號(hào)的類型、電壓幅值及信號(hào)性質(zhì)各不相同且存在較多的干擾，因此不能被數(shù)據(jù)采集卡接受。因?yàn)楣I(yè)信號(hào)有些是高壓，過(guò)流，浪涌等，不能被系統(tǒng)正確識(shí)別，必須調(diào)整理清之。調(diào)理就是放大、緩沖、濾波或定標(biāo)模擬信號(hào)，使其適合于后級(jí)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的輸入。 數(shù)據(jù)采集方案 數(shù)據(jù)采集方案氧傳感器信號(hào)采集方案如下圖所示.PC端發(fā)動(dòng)機(jī)氧傳感器CAN節(jié)點(diǎn)CAN總線CAN節(jié)點(diǎn) 氧傳感器信號(hào)采集方案信號(hào)調(diào)理是把來(lái)自前端的模擬信號(hào)變換為用于數(shù)據(jù)采集、控制過(guò)程、執(zhí)行計(jì)算并顯示讀出和其他目的的數(shù)字信號(hào)。（3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高。它的設(shè)計(jì)特點(diǎn)表現(xiàn)在：（1）控制功能分布化，減輕了上位機(jī)的負(fù)擔(dān)，有利于在下位機(jī)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。當(dāng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)向總線發(fā)送時(shí)，通過(guò)收發(fā)器把數(shù)據(jù)發(fā)到物理總線上某個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通過(guò)CAN總線傳送給其他各現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控設(shè)備，或者通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換卡傳送給上位機(jī)。系統(tǒng)工作過(guò)程如下：系統(tǒng)上電復(fù)位后，CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換卡接收到PC機(jī)的數(shù)據(jù)后，向總線上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送。上位機(jī)采用虛擬儀器技術(shù)中的圖形編程語(yǔ)言LABVIEW，將下位機(jī)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解包、顯示、分析和處理。第四章 方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖基于CAN總線的汽車儀表系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖所示，一般由各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信號(hào)采集。 氧傳感器標(biāo)準(zhǔn)值~，且穿越次數(shù)應(yīng)大于1次/s。//開放錯(cuò)誤\接收\(chéng)發(fā)送中斷}第三章 氧傳感器氧傳感器的功能是根據(jù)排氣中的氧氣濃度產(chǎn)生不同的電壓信號(hào)，其實(shí)質(zhì)就是根據(jù)排氣中的氧氣濃度檢測(cè)混合氣是過(guò)濃還是過(guò)稀，以此調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油量。*SJA_BCANAdr|=0x1e。//地址指針指向控制寄存器s=BCAN_SET_OUTCLK(0xaa,0x48)。 //設(shè)置地址ID:550s=BCAN_SET_BANDRATE(0x04)。//進(jìn)入復(fù)位s=BCAN_CREATE_COMMUNATION()。}//************************ SJA1000初始化*****************************************void Sja_1000_Init(void){EX0=1。//保持中斷寄存器值}//************************單片機(jī)初始化******************************************void Init_Cpu(void)flag_init=*SJA_BCANAdr。//指針指向中斷寄存器}}//***********************外部中斷0*****************************************void ex0_int(void) interrupt 0 using 1//顯示pdisplay(b)。}//初始化SJAcount_k280。{//錯(cuò)誤中斷count_k200。send_data[3]=0x89。send_data[0]=rcv_data[2]。//發(fā)送位清零flag_send=1。//釋放接收緩沖區(qū)BCAN_DATA_RECEIVE(rcv_data)。//接收標(biāo)志位清零 rcv_flag=0。{ //if there is receive interrupt 查詢有無(wú)接收住信息if(rcv_flag){while(1)//保存中斷寄存器值清零flag_init=0x00。//initialize mcu}while(s!=0)。 // initialize SJA1000 do{//配置sja1000出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí),重新初始化//錯(cuò)誤中斷標(biāo)志//************************************主程序*************************************//void main(void){ //顯示punsigned char c[5]={0x01,0x01,0x01,0x01,0x01}。//發(fā)送命令標(biāo)志unsigned char data a[5]={0x05,0x05,0x05,0x05,0x05}。//初始化SIA//******************************************************************************//bit s。 //初始化單片機(jī)void Sja_1000_Init(void)。//SJA子程序文件＃i nclude 接受子程序流程圖SEARCH： MOV DPTR，SR ；狀態(tài)寄存器地址 MOVX A，DPTR ANL A，0C3H ；讀取總線脫離，錯(cuò)誤狀態(tài)，接收溢出，有數(shù)據(jù)等位 JNZ PROC RET ；上述狀態(tài) 結(jié)束PROC： JNB ，PROCIBUSERR： MOV DPTR，IR ；IR 中斷寄存器 出現(xiàn)總線脫離 MOVX A，DPTR ；讀中斷寄存器 清除中斷位.