基于labview的汽車(chē)儀表模擬實(shí)現(xiàn)-在線(xiàn)瀏覽
2025-08-05 17:05本頁(yè)面
【正文】 汽車(chē)上廣泛應(yīng)用，汽車(chē)電子化程度要求越來(lái)越高。為了提高電控單元信息利用率，要求大量的數(shù)據(jù)信息能在不同的電子單元間可以共享，汽車(chē)綜合控制系統(tǒng)中大量的控制信號(hào)也需要實(shí)時(shí)交換，不同功能電子控制系統(tǒng)單元間的數(shù)據(jù)通信變得越來(lái)越重要。目前國(guó)內(nèi)汽車(chē)儀表行業(yè)在整體上仍滯后于整車(chē)的發(fā)展，“散、亂、差”的狀況尚未改變，與國(guó)外相比還是有很大的差距，表現(xiàn)在產(chǎn)品技術(shù)水平過(guò)低，造型比較單調(diào)，產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和耐久性也比較差，而且制造工藝落后，產(chǎn)品檢測(cè)不完善，數(shù)字化程度低等方面。汽車(chē)電子控制裝置必須迅速、準(zhǔn)確地處理各種信息，并通過(guò)電子儀表顯示出來(lái)，使駕駛員及時(shí)了解并掌握汽車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)和妥善處理各種汽車(chē)的情況。汽車(chē)電子儀表顯示裝置不僅能提供大量復(fù)雜的信息服務(wù)，而且還有精度高和高可靠性、一表多用、外形設(shè)計(jì)美觀、自由度大、滿(mǎn)足小型輕量化要求等特點(diǎn)，因此電子儀表顯示裝置已成為現(xiàn)代汽車(chē)的發(fā)展新潮流，具有非常廣闊的發(fā)展空間。3 汽車(chē)儀表盤(pán)系統(tǒng)功能分析 汽車(chē)儀表是用以監(jiān)測(cè)汽車(chē)各系統(tǒng)工作狀況的裝置，如當(dāng)前車(chē)速、里程顯示、油量消耗、油耗警告等。汽車(chē)儀表盤(pán)主要有以下幾大功能： 車(chē)速表車(chē)速表是用來(lái)指示汽車(chē)車(chē)速的裝置。表上的刻度線(xiàn)表示速度，指針指到不同的刻度線(xiàn)表示不同的速度。車(chē)速表功能需要較強(qiáng)的GPS信號(hào)支持，最高可顯示220公里/小時(shí)的車(chē)速。汽車(chē)?yán)锍瘫韺?shí)際上由兩個(gè)表組成，一個(gè)是里程表，另一個(gè)就是上面所說(shuō)的車(chē)速表。若啟動(dòng)引擎后，指針指向與庫(kù)存油量相對(duì)應(yīng)的位置，否則指針復(fù)零。轉(zhuǎn)速表是用來(lái)指示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的裝置，轉(zhuǎn)速表單位是r/min，即顯示發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)。 溫度表汽車(chē)水溫傳感器的內(nèi)部是一個(gè)半導(dǎo)體熱敏電阻，溫度愈低，電阻愈大。從而測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)的功能是使發(fā)動(dòng)機(jī)在所有工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。 左右轉(zhuǎn)向燈汽車(chē)轉(zhuǎn)向燈是指在車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，起到警示車(chē)前或車(chē)后的行人或車(chē)輛的作用的燈它有前、后、側(cè)轉(zhuǎn)向信號(hào)燈之分，一般位于車(chē)輛的四角。 時(shí)間 在這里是用來(lái)顯示當(dāng)前時(shí)間。用虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建的車(chē)載虛擬數(shù)字式儀表,能把這些問(wèn)題迎刃而解。 虛擬儀表系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)步驟在現(xiàn)代汽車(chē)智能數(shù)字儀表的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，數(shù)字儀表所需要采集的信息量比較多，各種各樣車(chē)型的信息參數(shù)差別比較大，這些問(wèn)題的存在給儀表的實(shí)車(chē)測(cè)試和參數(shù)標(biāo)定帶來(lái)了一定的困難。對(duì)此設(shè)計(jì)了兩個(gè)步驟，包括信號(hào)采集控制與處理、儀表盤(pán)輸出。 儀表盤(pán)輸出將計(jì)算后的轉(zhuǎn)速、速度、油耗、溫度、里程等參數(shù)通過(guò)虛擬儀表盤(pán)輸出。 5 系統(tǒng)軟件介紹本設(shè)計(jì)采用LabVIEW軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。它的顯著特點(diǎn)是：采用簡(jiǎn)單易學(xué)的圖形化編程，提供眾多的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和可供用戶(hù)直接調(diào)用且功能強(qiáng)大的函數(shù)庫(kù)和Windows動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)多線(xiàn)程編程等高級(jí)功能。LabvIEW 編寫(xiě)的程序叫虛擬儀器程序，包括前面板設(shè)計(jì)和程序圖設(shè)計(jì)2部分。儀器的程序圖設(shè)計(jì)，是根據(jù)儀器的功能來(lái)要求，利用虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)提供的子模板，確定程序的流程圖、處理算法和所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方法。LabVIEW具有功能強(qiáng)大的函數(shù)模塊庫(kù)，特別適用于測(cè)試和控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)?？紤]到儀表整體功能測(cè)試和模塊功能測(cè)試的需要，整個(gè)流程圖主要包括前面模塊和程序模板和各個(gè)功能測(cè)試模塊。 界面模塊 通過(guò)該界面實(shí)現(xiàn)車(chē)速表、轉(zhuǎn)速表、水溫表、燃油表、里程指示以及各種報(bào)警信號(hào)等信息顯示。圖1 里程表與溫度 圖2 轉(zhuǎn)向燈 圖3 車(chē)速表和轉(zhuǎn)速表 圖1所示方案界面過(guò)于簡(jiǎn)單，并且各種顯示模塊過(guò)于集中，整體感覺(jué)單調(diào)，缺少美感。經(jīng)過(guò)綜合考慮，只有圖3所示的方案既兼顧到美觀、易讀的使用方便性又滿(mǎn)足了降低實(shí)際生產(chǎn)成本的要求。軟件包括三種選板；（1）控件選板（為前面板添加控件）；（2）函數(shù)選板（在程序框圖中添加函數(shù)或數(shù)據(jù)等）；（3）工具選板（選擇各種編輯工具，前面板和后面板都用到）。在前面板上可以選擇各種控件，在程序面板可以選擇各種函數(shù)程序，通過(guò)前面板的布局的各個(gè)控制件來(lái)控制程序面板的各個(gè)函數(shù)達(dá)到一種預(yù)期的結(jié)果，前面板圖和程序框圖如圖5所示:圖5 前面板和程序框圖 控件選板控件選板在前面板顯示，它包含創(chuàng)建前面板時(shí)可用的全部對(duì)象。選擇主菜單ViewControls Palette選項(xiàng)或右擊前面板空白處就可以顯示控件選板。創(chuàng)建框圖程序常用的VI和函數(shù)對(duì)象都包含在該選板中。如圖7所示。在這里要建立2個(gè)簇，一個(gè)用來(lái)裝控制件，另一個(gè)用來(lái)裝函數(shù)程序，將控制件那個(gè)簇進(jìn)行函數(shù)打包形成打包函數(shù)，而另一個(gè)函數(shù)程序?qū)⒋赜脕?lái)解壓形成解包函數(shù)，以達(dá)到一種同步的狀態(tài)，這樣控制件就能操控控制件對(duì)應(yīng)的函數(shù)，程序設(shè)計(jì)前模板圖如圖8所示： 26圖8 設(shè)計(jì)構(gòu)想圖6 各功能模塊程序功能測(cè)試 車(chē)速表模塊車(chē)速表的測(cè)試需要預(yù)先了解設(shè)定目標(biāo)車(chē)型的特征參數(shù)，如車(chē)輛特征系數(shù)、車(chē)速傳感器的傳感系數(shù)等，然后通過(guò)將數(shù)據(jù)直接賦予前面板的各個(gè)控制件參數(shù)。測(cè)試過(guò)程也可以手動(dòng)進(jìn)行，測(cè)試結(jié)果存檔以備查詢(xún)。車(chē)速表前面板設(shè)計(jì)如圖9所示，車(chē)速表程序框圖如圖10所示。根據(jù)特定車(chē)型的情況，通過(guò)將數(shù)據(jù)直接賦予前面板的各個(gè)控制件將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速通過(guò)LabVIEW直觀的表現(xiàn)出來(lái)，然后對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。圖11 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表前面板 圖12 轉(zhuǎn)速表部分程序框圖 燃油表的模塊燃油表的測(cè)試需要預(yù)先設(shè)定目標(biāo)車(chē)型的燃油
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