虛擬儀器技術(shù)的汽車尾氣檢測系統(tǒng)

　　雙怠速法尾氣檢測程序的執(zhí)行過程為：首先在主程序界面上輸入被檢車輛基本信息，然后通過LED顯示屏提示受檢車輛進(jìn)入檢測工位，通過讀取紅外接收光電管的狀態(tài)判斷車輛到位情況。若車輛到位，則按照國標(biāo)規(guī)定的雙怠速測量方法進(jìn)行尾氣排放檢測，檢測數(shù)據(jù)由串口輸入。最后計算數(shù)據(jù)，顯示、存儲檢測結(jié)果。為直觀起見，采集到的原始數(shù)據(jù)可用曲線圖的形式輸出。

　　在檢測程序設(shè)計中，由于工控計算機(jī)和尾氣分析儀是通過串口來傳送測量命令和測量數(shù)據(jù)的，因此串行通信程序是檢測軟件中最關(guān)鍵的模塊之一。在 LabVIEW8．2中，可以利用VISA模塊編寫串行通信程序，這樣可以擺脫煩瑣的底層命令，輕松實現(xiàn)工控計算機(jī)與儀器之間的通信。

　　VS5067-5汽車尾氣分析儀通信參數(shù)為：9600波特率、8位數(shù)據(jù)位、無奇偶校驗、1位停止位，通信命令包含：計算機(jī)控制、CAL、測量、讀數(shù)據(jù)、結(jié)束測量、手動操作等，命令格式為多字節(jié)的ASCII碼形式，例如，“計算機(jī)控制”命令為：02H，*，S，R，E，M，20H，K，O，03H，即10個字節(jié)的ASCII碼。同樣，儀器的應(yīng)答信號也是多字節(jié)的ASCII碼，例如，對應(yīng)“計算機(jī)控制”命令的應(yīng)答信號為9個字節(jié)的ASCII碼，即：02H，*，S，R，E，M，20H，0，03H。也就是說，工控計算機(jī)與尾氣分析儀之間的串行數(shù)據(jù)均為多字節(jié)的ASCII碼信息。由于在程序開發(fā)中，一般ASCII碼用十六進(jìn)制表示比較方便，因此，串行發(fā)送與接收數(shù)據(jù)就存在著數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換的問題。在LabVIEW8．2中，ASCII碼與十六進(jìn)制數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換可以很方便的用“字節(jié)數(shù)組至字符串轉(zhuǎn)換”、“字符串至字節(jié)數(shù)組轉(zhuǎn)換”兩個函數(shù)實現(xiàn)。以發(fā)送“計算機(jī)控制”命令為例，LabVIEW8．2設(shè)計的串行通信程序如圖3所示。

　　串行通信程序的編寫過程如下：

　　1)串口初始化

　　按照VS5067-5汽車尾氣分析儀通信協(xié)議，利用LabVIEW8．2函數(shù)選板的【數(shù)據(jù)通信】→【協(xié)議】→【串口】子選板中的“VISA配置串口”函數(shù)初始化串口為波特率9600bps，數(shù)據(jù)位8位，1位停止位，無奇偶校驗位，選擇工控計算機(jī)的COM1口。

　　2)發(fā)送測量命令

　　當(dāng)工控計算機(jī)要向尾氣分析儀發(fā)送測量命令時，可利用“VISA寫入”函數(shù)發(fā)送。由于尾氣分析儀的命令為多字節(jié)的ASCII格式，因此需要將命令組建成一個數(shù)組，再利用“字節(jié)數(shù)組至字符串轉(zhuǎn)換”函數(shù)將數(shù)組轉(zhuǎn)換為字符串發(fā)送。圖3中示意的是“計算機(jī)控制”命令的發(fā)送情況，“計算機(jī)控制”命令的十六進(jìn)制表示為：02H，2AH，53H，52H，45H，4DH，20H，4BH，30H，03H。

　　3)接收應(yīng)答信號

　　當(dāng)尾氣分析儀接收到工控計算機(jī)發(fā)來的命令后，會相應(yīng)返回應(yīng)答信號，程序設(shè)計中，可利用“VISA讀取”函數(shù)接收儀器的應(yīng)答信號，再利用“字符串至字節(jié)數(shù)組轉(zhuǎn)換”函數(shù)將接收到的ASCII數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)儀器收到“計算機(jī)控制”命令后，返回的應(yīng)答信號十六進(jìn)制表示為：02H、2AH、 53H、52H、45H、4DH、20H、30H、03H。如果工控計算機(jī)向儀器發(fā)送“讀數(shù)據(jù)”命令，則儀器返回的應(yīng)答信號中就包含了HC、CO、 CO2、O2、NO以及轉(zhuǎn)速、油溫，λ(過量空氣系數(shù))等檢測數(shù)據(jù)。

　　4)關(guān)閉串口

　　當(dāng)工控計算機(jī)要停止尾氣檢測時，可利用“VISA關(guān)閉”函數(shù)關(guān)閉串口，釋