matlab gui的整车控制测试系统多数据实时显示【字数：13485】
当今世界上汽车工业的一个重要发展方向就是纯电动汽车，这种汽车可以很好地缓解能源短缺和环境污染的问题。只靠电力驱动的汽车的全车对能量使用的管理和给汽车提供动力的整个系统的控制功能由整车控制器（VCU）承担，VCU是开发和研制电动车整车的重要组成部分，而近几年动力系统的数据实时显示的研究变得非常重要。本文通过软件内置界面开发工具ＧＵＩ工具和内置的串口通信ＡＰＩ设计开发一个可视化的串口通信例程，达到对电机转矩和转速数据的接收采集的目的。通过对MATLAB GUI控件的选用和布置，对控件回调函数的编写，设计出方便用户使用以及实现所需功能的人机交互界面。达到充分发挥Matlab软件的强大的数据处理功能，使数据可以实时处理并且图形化显示处理的结果。关键词整车控制器；数据采集；串口通信；图形显示；
目录
第1章 绪论 1
1. 1 选题的目的和意义 1
1.2 国内外的发展 2
1.3 本课题主要研究内容 3
第2章 电机的转矩和转速信息的传递 4
2.1 纯电动汽车整车控制器 4
2.2 CAN总线上的通信 4
2.3 串口通讯和软件开发平台 5
2.3.1 串口通信 6
2.3.2 图形用户界面GUI 7
2.4 界面的设计原则和功能需求分析 7
2.4.1 通信界面设计原则 8
2.4.2 人机交互界面的需求分析 8
第3章 MATLAB串口通讯的实现 9
3.1 串口设计步骤 9
3.1.1 新建一个MATLAB串口 9
3.1.2 串口与单片机相连 9
3.1.3 串口读写数据 10
3.2 图形用户界面GUI 10
3.2.1 Matlab GUI界面的创建 11
3.2.2 MATLAB GUI的控件的属性 12
3.2.3 MATLAB GUI控件的回调函数CallBack 13
3.2.4 系统设计 14
第4章 系统实现 24
4.1 MC9S12XEP100开发平台简介 24 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
4.1.1 单片机..........................................................................................................24
4.1.2 单片机串口发送程序..................................................................................25
4.1.3 CAN程序......................................................................................................25
4.1.4 编程环境.......................................................................................................27
4.2 实车测试实验展示 29
4.3 调试过程中容易出现的问题..........................................................................32
第5章 全文总结 35
5.1 论文总结 35
5.2 不足及进一步研究 35
致谢 36
参考文献 37
第1章 绪论
1.1 选题的目的和意义
在世界上汽车工业已经有百年的历史，汽车从它诞生那一刻起，以它强劲的不可阻挡的势头逐渐占据人类生活的一部分。现今，人类社会已经离不开汽车在交通运输中所起的不可替代的作用。一直到今天驱动汽车行驶的主力都是石油,然而石油的自然形成周期很长，只能向递减式的方向发展。美国商业周刊，2003年2月24期报告，现今，美国每天使用的2000万桶石油中，有三分之二用来给汽车提供燃油[1]。每年各国的汽车使用量都在呈递增模式增长，石油巨大的需求量与其递减的供给量之间的矛盾日益突出，根据已有的世界石油总储备量的最新数据，世界上的石油按照现在这种使用量模式，还够我们使用43年，到2010年前后使用量达到峰值。全球汽车行业中有很多意识到了这个问题，它们纷纷投入大量的人力物力到新能源汽车的研发中，这些新能源汽车有燃料电池汽车、纯电动汽车、混合动力汽车、氢能汽车、太阳能汽车等。其中，行业内大多看好纯电动汽车的发展前景[2]。
纯电动汽车是通过将蓄电池的电能转换为机械能来给汽车提供动力，具有噪音低，污染小等优点，同时又可以解决石油危机。因此研究和发展纯电动汽车对世界的稳定，人类的可持续发展具有重要作用。世界上好多国家和生产各种汽车的商家在不久的将来都打算在纯电动汽车方面投入大量的资金，这就要求纯电动车的制造技术和整车技术跟得上发展，整车控制器对于电动汽车的作用相当于大脑对于人的作用。当上位机与下位机进行通讯时，上位机采集来自下位机发出的信号，并将其图形化显示，便于用户进行必要的参数设置。在整车控制器的串口通讯中，可用做上位机的软件有labVIEW、matlab、c语言等[3]。labVIEW的优点是可以方便人看得见的编程，它上面有血多像按钮、LED灯这类功能组织。这种虚拟仪器和硬件的接通的关口很好用，特别的它在采集数据方面占有优势，因此在工业上大量使用。Matlab有专门用于串口通讯的模块、数据和函数，它更多地是一种程序语言，一种很强大的科学计算工具，因此它对从下位机传过来的信息的处理速度快，现在虽然在工业上很少使用，但它在上位机串口通讯中显示出的优越性预示其有很好的发展前景[4]。如果利用c语言做上位机，要编出一个图形用户界面需要繁琐的编程，加之计算的速度与matlab没得比。由于对labVIEW这款软件不熟悉，所以本文选用matlab这款软件作为上位机进行显示。
1.2 国内外的发展
20世纪50年代时，数据采集系统开始萌芽，美国在1956年首先在军事上运用数据采集系统于测试系统上[5]。20世纪70年代中后期，因为微型机的技术持续更新，人们研制开发出了一种数据采集系统，这个系统含盖了采集器、仪表还有计算机。此数据采集系统凭借其卓越的性能，发展迅速。从20世纪90年代直到现在，在国际上很多国家已经将数据采集技术应用在工业、军事、航空电子设备等领域应用。在科学技术日新月异的今天，数据采集系统的应用范围更加广泛，导致对其像控制方法、采样率、精度、线性度，输入范围及排除外界干扰的性能这些技术指标的标准逐日递增，因为人们对采集来的数据的精确程度和采集数据样本的频率的关注，使得高速和超高速数据采集系统的研制开发成功[6]。如今，数据采集技术在生物工程、雷达、自动控制、水声、无损检测及振动工程等领域经常使用并且取得了不错的成效。目前，许多在国际上很有名声的公司与厂商加大其在数据采集系统研制开发方面的投资，为人所熟知的有泰怡凯,内夫,美国国家仪器有限公司、惠普等。
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第1章 绪论 1
1. 1 选题的目的和意义 1
1.2 国内外的发展 2
1.3 本课题主要研究内容 3
第2章 电机的转矩和转速信息的传递 4
2.1 纯电动汽车整车控制器 4
2.2 CAN总线上的通信 4
2.3 串口通讯和软件开发平台 5
2.3.1 串口通信 6
2.3.2 图形用户界面GUI 7
2.4 界面的设计原则和功能需求分析 7
2.4.1 通信界面设计原则 8
2.4.2 人机交互界面的需求分析 8
第3章 MATLAB串口通讯的实现 9
3.1 串口设计步骤 9
3.1.1 新建一个MATLAB串口 9
3.1.2 串口与单片机相连 9
3.1.3 串口读写数据 10
3.2 图形用户界面GUI 10
3.2.1 Matlab GUI界面的创建 11
3.2.2 MATLAB GUI的控件的属性 12
3.2.3 MATLAB GUI控件的回调函数CallBack 13
3.2.4 系统设计 14
第4章 系统实现 24
4.1 MC9S12XEP100开发平台简介 24 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
4.1.1 单片机..........................................................................................................24
4.1.2 单片机串口发送程序..................................................................................25
4.1.3 CAN程序......................................................................................................25
4.1.4 编程环境.......................................................................................................27
4.2 实车测试实验展示 29
4.3 调试过程中容易出现的问题..........................................................................32
第5章 全文总结 35
5.1 论文总结 35
5.2 不足及进一步研究 35
致谢 36
参考文献 37
第1章 绪论
1.1 选题的目的和意义
在世界上汽车工业已经有百年的历史，汽车从它诞生那一刻起，以它强劲的不可阻挡的势头逐渐占据人类生活的一部分。现今，人类社会已经离不开汽车在交通运输中所起的不可替代的作用。一直到今天驱动汽车行驶的主力都是石油,然而石油的自然形成周期很长，只能向递减式的方向发展。美国商业周刊，2003年2月24期报告，现今，美国每天使用的2000万桶石油中，有三分之二用来给汽车提供燃油[1]。每年各国的汽车使用量都在呈递增模式增长，石油巨大的需求量与其递减的供给量之间的矛盾日益突出，根据已有的世界石油总储备量的最新数据，世界上的石油按照现在这种使用量模式，还够我们使用43年，到2010年前后使用量达到峰值。全球汽车行业中有很多意识到了这个问题，它们纷纷投入大量的人力物力到新能源汽车的研发中，这些新能源汽车有燃料电池汽车、纯电动汽车、混合动力汽车、氢能汽车、太阳能汽车等。其中，行业内大多看好纯电动汽车的发展前景[2]。
纯电动汽车是通过将蓄电池的电能转换为机械能来给汽车提供动力，具有噪音低，污染小等优点，同时又可以解决石油危机。因此研究和发展纯电动汽车对世界的稳定，人类的可持续发展具有重要作用。世界上好多国家和生产各种汽车的商家在不久的将来都打算在纯电动汽车方面投入大量的资金，这就要求纯电动车的制造技术和整车技术跟得上发展，整车控制器对于电动汽车的作用相当于大脑对于人的作用。当上位机与下位机进行通讯时，上位机采集来自下位机发出的信号，并将其图形化显示，便于用户进行必要的参数设置。在整车控制器的串口通讯中，可用做上位机的软件有labVIEW、matlab、c语言等[3]。labVIEW的优点是可以方便人看得见的编程，它上面有血多像按钮、LED灯这类功能组织。这种虚拟仪器和硬件的接通的关口很好用，特别的它在采集数据方面占有优势，因此在工业上大量使用。Matlab有专门用于串口通讯的模块、数据和函数，它更多地是一种程序语言，一种很强大的科学计算工具，因此它对从下位机传过来的信息的处理速度快，现在虽然在工业上很少使用，但它在上位机串口通讯中显示出的优越性预示其有很好的发展前景[4]。如果利用c语言做上位机，要编出一个图形用户界面需要繁琐的编程，加之计算的速度与matlab没得比。由于对labVIEW这款软件不熟悉，所以本文选用matlab这款软件作为上位机进行显示。
1.2 国内外的发展
20世纪50年代时，数据采集系统开始萌芽，美国在1956年首先在军事上运用数据采集系统于测试系统上[5]。20世纪70年代中后期，因为微型机的技术持续更新，人们研制开发出了一种数据采集系统，这个系统含盖了采集器、仪表还有计算机。此数据采集系统凭借其卓越的性能，发展迅速。从20世纪90年代直到现在，在国际上很多国家已经将数据采集技术应用在工业、军事、航空电子设备等领域应用。在科学技术日新月异的今天，数据采集系统的应用范围更加广泛，导致对其像控制方法、采样率、精度、线性度，输入范围及排除外界干扰的性能这些技术指标的标准逐日递增，因为人们对采集来的数据的精确程度和采集数据样本的频率的关注，使得高速和超高速数据采集系统的研制开发成功[6]。如今，数据采集技术在生物工程、雷达、自动控制、水声、无损检测及振动工程等领域经常使用并且取得了不错的成效。目前，许多在国际上很有名声的公司与厂商加大其在数据采集系统研制开发方面的投资，为人所熟知的有泰怡凯,内夫,美国国家仪器有限公司、惠普等。
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