【正文】 一個重要的要求，要求軟件系統(tǒng)能實時地處理來自數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)。測試過程就是對測試對象各部分工作狀況運(yùn)行情況進(jìn)行分析，觀察其是否滿足技術(shù)指標(biāo)。4．可靠性：可靠性是軟件的一個重要指標(biāo)，要求軟件能夠可靠的運(yùn)行，并給出正確的結(jié)果，還要求系統(tǒng)即使處于嚴(yán)重干擾的條件下也能夠可靠的運(yùn)行。軟件的設(shè)計必須要根據(jù)儀器的功能，解決好人機(jī)接口(即用戶接口)和機(jī)機(jī)接口(即計算機(jī)與儀器模塊接口)。常用的虛擬儀器開發(fā)環(huán)境有NI公司的LabVIEW、Labwindows/CVI、HP公司的VEE以及VB、VC++、Delphi等[78]。虛擬儀器技術(shù)以及信號分析處理和故障診斷技術(shù)，是相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員首選的軟件開發(fā)工具。因此本測控系統(tǒng)的軟件開發(fā)選擇了NI公司的LabVIEW開發(fā)平臺[6][7]。眾所周知，傳統(tǒng)的儀器主要包括了三個部分:數(shù)據(jù)采集與控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示。利用PC機(jī)強(qiáng)大的圖形環(huán)境和在線幫助功能，建立圖形化的虛擬儀器面板，完成對儀器的控制、數(shù)據(jù)的分析和顯示。在虛擬儀器中硬件不再是系統(tǒng)的主體，它只是在其中實現(xiàn)信號的輸入輸出，而對信號資料的分析、計算和統(tǒng)計等繁雜的工作都交由系統(tǒng)的軟件處理。這就避免了傳統(tǒng)儀器那種一旦成型，功能就固化，不易再更改的缺陷[5]。與傳統(tǒng)儀器相比虛擬儀器主要有以下的優(yōu)點[8][9].1．融合了計算機(jī)強(qiáng)大的硬件資源，突破了傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)處理、顯示、存儲等方面的限制，大大增強(qiáng)了傳統(tǒng)儀器的功能。2．利用了計算機(jī)的軟件資源，一方面，實現(xiàn)了部分儀器硬件的軟件化，節(jié)省了物資資源，增加了系統(tǒng)的靈活性。另一方面，通過圖形用戶界面(Graph User Interface)技術(shù)，真正做到了界面友好、人機(jī)交互。4．基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和接口技術(shù)，使VI系統(tǒng)具有方便、靈活的互聯(lián)能力，廣泛支持諸如CAN, Field Bus, PROFIBUS等各種工業(yè)總線標(biāo)準(zhǔn)。5．基于計算機(jī)的開放式標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)。因此，用戶可根據(jù)自己的需要，選用不同廠家的產(chǎn)品，使儀器系統(tǒng)的開發(fā)更為靈活、效率更高，縮短了系統(tǒng)組建和維護(hù)時間。盡量在Labview編程中使用和實踐中操作相似的設(shè)備及開關(guān)按鈕控件，使用戶在界面中檢測時就好像實際動手操作試驗臺，因此用戶可以簡單的通過軟面板上的控件來操作試驗臺控制系統(tǒng)，并且實時地顯示測試信號的波形以及數(shù)據(jù)。并且滿足了用戶實時性顯示并處理數(shù)據(jù)的要求。調(diào)用庫函數(shù)時， Headerfile中庫函數(shù)的輸入和輸出參數(shù)設(shè)置，可以實現(xiàn)單、多通道AD采集功能，輸入信號量程設(shè)置，DA信號輸出、DO、DI開關(guān)量信號采集，還可以根據(jù)每個庫函數(shù)返回值來判斷調(diào)用是否出錯。這是軟件系統(tǒng)最核心的部分，也是整個測試系統(tǒng)的核心。4．對測試結(jié)果進(jìn)行保存、顯示、以及分析。這樣使程序更有條理，容易修改和維護(hù)。結(jié)構(gòu)化設(shè)計，即是要求自頂而下的把軟件從整體到局部進(jìn)行層層細(xì)分，分析各個任務(wù)的環(huán)節(jié)。 數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動方法 庫函數(shù)設(shè)置圖在前一章中我已經(jīng)介紹采取第三種數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動方法，即用Labview的Call Library Functions圖標(biāo)。試驗臺控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計中所調(diào)用的所有庫函數(shù)在附表中所示。. 數(shù)據(jù)采集模塊 AD信號采集連續(xù)AD采集的后面板編程思路：1．首先在程序初始化時調(diào)用 ZT8335A_OpenDevice 函數(shù)，用于打開設(shè)備，只調(diào)一次即可，； 調(diào)用“OpenDevice”庫函數(shù)2．調(diào)用 ZT8335A_DisableAD 函數(shù)，禁止AD，在數(shù)據(jù)采集卡索引號處設(shè)為1： 調(diào)用ZT8335A_DisableAD庫函數(shù)3．調(diào)用 ZT8335A_ClearHFifo 函數(shù)，清硬件緩沖區(qū)(HFIFO)，在數(shù)據(jù)采集卡索引號處設(shè)為1： 調(diào)用ZT8335A_ClearHFifo庫函數(shù)4．調(diào)用 ZT8335A_ClearSFifo 函數(shù)，清軟件緩沖區(qū)(SFIFO)，在數(shù)據(jù)采集卡索引號處設(shè)為1： 調(diào)用ZT8335A_ClearSFifo庫函數(shù)5．調(diào)用 ZT8335A_OpenIRQ 函數(shù)，打開HFIFO半滿中斷，此庫函數(shù)需現(xiàn)設(shè)定：板卡索引號設(shè)為1；hEventSFifo是驅(qū)動緩沖區(qū)(SFIFO)到達(dá)閥值事件句柄，用戶不需要用到多線程，保持這個參數(shù)為0；hEventHFifoFewData是“HFIFO有數(shù)但不到半滿”事件句柄，保持這個參數(shù)為0；hEventHFifoHalf是“HFIFO半滿”事件句柄，不需要用到多線程，因此保持該參數(shù)為0；hEventEI是“外觸發(fā)中斷”事件句柄，設(shè)為0；hEventADFinish是“AD完成中斷”事件句柄，沒有用到多線程，所以也設(shè)為0。ADstartMode是AD啟動方式，設(shè)為定時啟動方式為1.。nIrqType是設(shè)置可產(chǎn)生哪些硬件中斷。7．在一個循環(huán)中不斷調(diào)用ZT8335A_GetSFifoDataCount 判斷SFIFO中數(shù)據(jù)的個數(shù)，申請一個數(shù)組，并把這個數(shù)組中傳入 ZT8335A_AISFifo 用于接收數(shù)據(jù),把讀出的數(shù)據(jù)保存到文件或直接顯示。如果想重新采集，必須重復(fù)2—3步。 調(diào)用ZT8335A_CloseIRQ庫函數(shù)9．在程序退出前調(diào)用 ZT8335A_CloseDevice 函數(shù)。3．一旦錯誤號不為0，如果想重新使函數(shù)正常工作，必須調(diào)用 ZT8335A_ClearLastErr 函數(shù)清除錯誤號。：采集這16個通道的數(shù)據(jù)是以一個數(shù)組輸入的，所以先索引數(shù)組，分成16個元素，依次顯示從通道1到15，還有通道32的元素的數(shù)值，而且是實時顯示。第一個子數(shù)組采集通道14，1015的數(shù)據(jù)，分別是測量四個輪液壓缸壓力、液壓系統(tǒng)、管路、四個輪制動缸壓力的數(shù)值。 控制系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)采集后面板圖第二個數(shù)組是輸入速度信號，檢測通道59的數(shù)據(jù)輸入，分別是車速、左前輪速、右前輪速、左后輪速、右后輪速。第三個數(shù)組是輸入滾筒轉(zhuǎn)速信號，它與實際傳感器信號的換算關(guān)系與前兩者不同。根據(jù)要求，為了讓用戶能夠更直觀的看到實時顯示的結(jié)果，本測控系統(tǒng)特意設(shè)計了多個信號在同一波形圖中實時顯示的功能。(2) 每一個輪的液壓缸的壓力分別與液壓系統(tǒng)的壓力在同一個圖中顯示，每一個輪的轉(zhuǎn)速分別與車速在同一個圖中顯示。圖中的控件是混合信號的意思，即把采集到的兩個信號，可以放在同一個圖中實時顯示。2．AD數(shù)據(jù)采集的前面板設(shè)計虛擬儀器的基本宗旨是讓用戶在計算機(jī)屏幕前進(jìn)行操作的同時猶如感覺是在對真實的儀器進(jìn)行操作，即利用計算機(jī)圖形環(huán)境，在屏幕上建立圖形化的軟面板來代替常規(guī)的儀器控制面板。用戶通過鼠標(biāo)或鍵盤操作前面板，檢測試驗臺的測試系統(tǒng)運(yùn)行狀況，在系統(tǒng)集成后，對被測對象進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析、存儲和顯示，從而實現(xiàn)了測試系統(tǒng)的自動化和智能化。根據(jù)虛擬平臺的設(shè)計需要，本系統(tǒng)的前面板設(shè)計構(gòu)思如下：對于需要表示實時變化的信息采用實時趨勢波形圖來表達(dá)；對于開關(guān)量信息的輸入，采用指示燈形式；對于開關(guān)量的輸出，采用按鍵或按鈕形式；顯示部分和操作部分分組，采用選項卡或菜單形式。這樣，試驗臺運(yùn)行速度更快，大大減少了運(yùn)行冗余的時間，并且Lab View中操作的控件直觀、形象，更有利于用戶的使用。 全部數(shù)據(jù)采集界面(2) 對車輪液壓缸壓力采集：Y軸量程被縮小，更精確采集壓力數(shù)據(jù)。而且實現(xiàn)多個信號在同一個圖中實時顯示的功能。 DA數(shù)據(jù)采集后面板設(shè)計圖 本試驗臺控制系統(tǒng)的DO開關(guān)量輸出的前后面板設(shè)計后面板開關(guān)量輸出調(diào)用了十次DOBit庫函數(shù)，分別控制十個開關(guān)，主傳動開關(guān)、主離合器、液壓系統(tǒng)、變速調(diào)節(jié)、六個慣性輪離合器開關(guān)。制動踏板開關(guān)需要實現(xiàn)一觸發(fā)踏板，開始記錄制動時間的功能，所以需要采用事件結(jié)構(gòu)。前面板是由8個開關(guān)按鈕和6個垂直撥桿開關(guān)組成。數(shù)據(jù)存儲模塊用來將信號保存成文件形式，測試后進(jìn)行處理時使用。分析的數(shù)據(jù)有：最大車速、液壓缸預(yù)定壓力、四個輪的液壓缸壓力最大值、制動缸最大值、制動時間、制動距離。其中兩塊信號模擬板是由17個500歐姆的電位器、42個發(fā)光二級管、42個1k電阻、74根針、80根信號線（包括電源部分）、一個固態(tài)電容、一個保險絲組成。 制動試驗臺控制系統(tǒng)組成 驗證驗證此試驗臺的軟件設(shè)計是否可以采集數(shù)據(jù)，利用信號發(fā)生器發(fā)出一個幅值為頻率為1Hz的正弦信號，虛擬儀器前面板的圖像為： 系統(tǒng)驗證圖 調(diào)用庫函數(shù)位置圖 調(diào)試程序采集出的信號符合信號發(fā)生器的要求，證明軟件設(shè)計完全可以采集數(shù)據(jù)。過程是打開設(shè)備、打開AD中斷、清除硬件緩沖區(qū)、清除軟件緩沖區(qū)、打開IRQ中斷、初始化數(shù)組、采集數(shù)據(jù)、關(guān)閉IRQ中斷、關(guān)閉設(shè)備。這就作為電壓與頻率的線性度。波形圖按照輸出的AD數(shù)據(jù)來實時采集，并不斷調(diào)節(jié)Y軸量程來仔細(xì)顯示數(shù)據(jù)。最后在軟件中建立實驗結(jié)果分析界面，便于用戶可以更清楚地看出測試結(jié)果是否符合要求。采集數(shù)據(jù)存儲路徑設(shè)為默認(rèn)路徑，如果第二次采集數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以重新建立新文件來記錄。實現(xiàn)了汽車制動試驗臺控制系統(tǒng)的測試需要，而且操作簡單，直觀，便于應(yīng)用。解決的方法是：首先調(diào)用板卡中的庫函數(shù)來采集數(shù)據(jù)，然后對照板卡VB采集程序來編寫AD采集驅(qū)動程序。2．編寫出AD采集驅(qū)動后，只可以采集到一個通道的數(shù)據(jù)，不能實現(xiàn)多通道采集。解決的辦法是設(shè)置函數(shù)參數(shù)時利用AIinit初始化數(shù)組庫函數(shù)，它需要設(shè)定cardNO、chMode、chNO、AIRange、*pAIAmp、ADstartMode、ADfreq、nIrqType。通過初始化數(shù)組參數(shù)修改設(shè)置后，解決了多通道采集問題。Labview軟件在多通道數(shù)據(jù)采集中一般需要數(shù)據(jù)具有相同的規(guī)則。所以，通過把中止掃描號設(shè)為32來解決了此問題。Automation Explorer 測量系統(tǒng)，也不會生成Labview軟件中DAQ數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的所有控件、。用Labview軟件中普通的控件來達(dá)到檢測的目的，過程比較繁瑣，問題也會時常出現(xiàn)。 調(diào)用庫函數(shù)與DAQ系統(tǒng)的區(qū)別5．由于本板卡采用32輪采，在高頻率的采集狀態(tài)下，采集曲線具有相位差。6．制作數(shù)據(jù)采集卡與模擬板的傳輸接頭時，把排線按照順序一一焊在信號輸入的電路板上，由于沒有和電路板配套的接頭，所以我就直接把排線的另一端每根都對應(yīng)地焊在T型口上，再把T型口做成插頭。所以，我選用了一種帶排線的接頭，這種接頭帶有插針可以直接插入每一根信號傳輸線上，真的很方便，不用動手焊，精度也很高。此外，防止模擬板短路對電腦產(chǎn)生損壞。研究虛擬儀器技術(shù)在汽車ABS制動試驗臺測控系統(tǒng)的應(yīng)用和實現(xiàn)技術(shù)，不但包括測控系統(tǒng)的硬件模擬，還有測控系統(tǒng)的軟件界面設(shè)計，共同構(gòu)建了汽車制動試驗臺的虛擬儀器測控系統(tǒng)。通過對汽車制動試驗臺控制系統(tǒng)的設(shè)計，我運(yùn)用了四年來不斷積累的汽車知識，還學(xué)習(xí)了新的技能，如Labview虛擬儀器技術(shù)、模擬電路，親手制作了信號模擬電路板，真正做到了軟件與硬件兩方面的控制系統(tǒng)設(shè)計，同樣也是汽車與電子兩方面知識技能的融合。在制動試驗臺控制系統(tǒng)的設(shè)計中，對如下技術(shù)問題進(jìn)行了深入的研究和探討，提出了解決方法：，提出了調(diào)用庫函數(shù)的驅(qū)動方法，并且仔細(xì)研究了整個測控過程中調(diào)用庫函數(shù)的順序及參數(shù)設(shè)置，完成了驅(qū)動板卡數(shù)據(jù)采集的要求。，因此Labview軟件中專為數(shù)據(jù)采集而研發(fā)的DAQ數(shù)據(jù)采集模塊不能使用，在這種情況下，提出了使用Labview中最基本的控件來編程的解決方法。，本數(shù)據(jù)采集卡并沒有提供接線盒，不能模擬信號的輸入與輸出。此模擬板可以調(diào)節(jié)量值大小，增加了用二極管來直觀顯示信號大小的功能；開關(guān)量輸入輸出可用二極管來檢測開關(guān)的狀態(tài)。，考慮到會受到外界的干擾波影響，提出了使用三洋6V680uF的固態(tài)電容來過濾低頻干擾波的解決方法；還有防止操作過程中出現(xiàn)失誤、電流過載的情況。本次設(shè)計的汽車制動試驗臺數(shù)據(jù)采集、處理系統(tǒng)具有檢測精度高、可靠性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點。 工作展望基于Labview虛擬儀器技術(shù)的本汽車制動試驗臺控制系統(tǒng)設(shè)計，根據(jù)虛擬儀器系統(tǒng)的硬件和軟件體系的組成，確定了本測控系統(tǒng)的測量控制流程圖，并給與各個檢測項目的具體實現(xiàn)。然而本文現(xiàn)在的研究成果還需要進(jìn)一步深化，對于實際測試的多樣化，還需要做大量的研究工作。，可以在遠(yuǎn)端監(jiān)控現(xiàn)場的運(yùn)行情況，運(yùn)用客戶機(jī)—瀏覽器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行實時控制和數(shù)據(jù)傳輸與共享。通過對汽車制動試驗臺控制系統(tǒng)的設(shè)計，我運(yùn)用了四年來不斷積累的汽車知識，還學(xué)習(xí)了許多新的技能，如Labview虛擬儀器技術(shù)、模擬電路，親手制作了信號模擬電路板，真正做到了軟件與硬件兩方面的控制系統(tǒng)設(shè)計，同樣也是汽車與電子兩方面知識技能的融合。在這次畢業(yè)設(shè)計中，通過對汽車ABS檢測試驗臺的檢測原理分析，到整個測控系統(tǒng)的主要執(zhí)行硬件及軟件分析處理等各個方面的研究，使我對汽車ABS系統(tǒng)及檢測知識有了更深入的了解。參考文獻(xiàn)[1].:28～33.[2].王維，劉建農(nóng)，[M].人民交通出版社，2005 年第一版：2～17；162～179.[3].[M].人民交通出版社，2005 年第一版：70～88.[4].[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1997年第三版：71～86.[5].王海寶，吳光杰，譚澤富， 虛擬儀器程序設(shè)計與應(yīng)用[M].西南交通大學(xué)出版社，2005 年第一版：1～2；154～181.[6].[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2004 年第一版：151～157.[7].楊樂平，李海濤，[M].電子工業(yè)出版社，2002： [8].路林吉 ，電子技術(shù)。[17].陳杰,～40.[18].:43～55.[19].楊鎮(zhèn)江等,:77～89.[20].周永強(qiáng),:33～40.[21].:35～37.[22]. 7 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