基于LabVlEW和PXl的汽車數(shù)字儀表測控系統(tǒng)設計

模塊測試設計
車速表的測試需要預先了解設定目標車型的特征參數(shù)，如車輛特征系數(shù)、車速傳感器的傳感系數(shù)等，然后通過數(shù)據(jù)通信卡(cAN總線信號)將特征參數(shù)下載到被測儀表，按照測試要求產(chǎn)生脈沖信號，信號的幅值、頻率可以通過手動／自動進行調(diào)整，車速信號具備超速報警提示功能，根據(jù)設定的超速門限值，高于該門限值時，通過主界面前面板上的超速報警燈閃爍提示。測試過程也可以手動／自動進行，測試結(jié)果存檔以備查詢。軟件測試狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖見圖4。

車速表測試模塊的設計采用狀態(tài)機設計模式，主要分為開始、獲取參數(shù)、手動／自動選擇、采集(手動)、檢查時間(自動)、輸出信號和停止等狀態(tài)。其中參數(shù)的獲取主要是獲取前面板上特征系數(shù)和傳感系數(shù)的參數(shù)值，通常，這兩個值在儀表參數(shù)標定的時候需要在線修改。檢查時間是指按照程序規(guī)定的時間輸出規(guī)定的信號，本系統(tǒng)中采取'V'模式階梯狀的車速變化趨勢對儀表進行測試，見圖5。

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，根據(jù)特定車型的情況，通過數(shù)據(jù)通信卡(CAN總線信號)將發(fā)動機轉(zhuǎn)速比下載到被測儀表，然后對其進行測試。
燃油表的測試需要預先設定目標車型的燃油測試范圍以及燃油門限報警值，通過數(shù)據(jù)通信卡(CAN總線信號)將參數(shù)值下載到被測儀表，然后按照測試要求開始測試跟據(jù)設定的燃油門限值，低于該門限值時，通過主界面前面板上的燃油報警燈閃爍提示。測試過程可以手動／自動進行。燃油表的測試采用狀態(tài)機的設計模式，主要分為開始、獲取參數(shù)、手動／自動、采集、檢查報警、輸出信號等狀態(tài)。水溫表的測試同燃油表，在此不做具體說明。
CAN通信測試模塊
所有的模塊測試之前首先需要對該模塊的參數(shù)進行初始化，如進行特征系數(shù)、傳感系數(shù)、發(fā)動機速比、超速門限、燃油門限、水溫門限以及測量范圍等參數(shù)的設置。數(shù)據(jù)通信采用CAN協(xié)議，鑒于成本方面考慮，我們在LabVIEW上對串口進行操作，然后通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換板卡輸出cAN信號，cAN信號直接與被測儀表進行數(shù)據(jù)通信，因此，需要定義一個簡單的CAN通信協(xié)議。測試系統(tǒng)作為CAN網(wǎng)絡上的一個節(jié)點，節(jié)點ID號可以根據(jù)需求自行設定，數(shù)據(jù)區(qū)域由命令字、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)、校驗位組成。圖6和表1是儀表參數(shù)設定CAN通信簡單協(xié)議。

結(jié)語
采用NI系列PxI板卡以及靈活方便的LabVIEW軟件平臺，使得我們在短期內(nèi)構(gòu)建一套汽車數(shù)字儀表產(chǎn)品開發(fā)、測試、評估多功能于一體的測試平臺，通過對實際儀表的測試，結(jié)果表明該套測試系統(tǒng)能夠快速準確地完成對被測儀表的各項功能測試，并且該系統(tǒng)具備可擴展性，可以很方便地移植到其他產(chǎn)品的測試方案中，為我們后續(xù)汽車電子產(chǎn)品的研發(fā)積累了測試經(jīng)驗。