LabVIEW的汽车空调控制面板的终检系统设计
LabVIEW的汽车空调控制面板的终检系统设计[20200121205405]
摘 要
随着汽车的发展，汽车空调系统日益自动化，其复杂的电子系统和本身功能的复杂性和智能性给汽车空调制造企业的生产质量带来了一定的困难，老旧的功能测试系统，由于其测试流程繁琐、体积庞大、可靠性差、维护困难等缺陷，己难以满足现代企业的生产要求。这时，需要拥有一套流程科学、报表规范、自动化程度高的空调功能测试系统。控制器主要完成人机交互、与车身控制模块之间的信息交互以及空调系统控制对象的有效控制。
软件测试部分主要是对被测空调控制器的数据通信和数据采集，主要通过RS232接口互连仪器和主机上，通过设计硬件电路板模拟控制器的在现实中工作环境，构成一定的负载要求，基于PXI-8512/2CAN通信，通过NI PXI-6512、PXI-2530板卡配合进行检测回路的切换，然后利用利用LabVIEW软件利用NI PXI-4070 板卡对电流、电压进行精确测量，然后与要求参数进行比对，选出不合格产品，同时通过显示器显示数据和测试结果。测试结束，纪录保存测量测试数据，包括对产品进行分类标注，达到快速和高效的要求。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:LabVIEW数据采集卡RS232汽车空调控制器
目 录
第一章 绪论 2
1.1引言 2
1.2课题的提出与意义 3
1.3课题的实现 3
第二章 虚拟仪器介绍 4
2.1虚拟仪器的基本概念 4
2.2虚拟仪器的构成与特点 5
2.3虚拟仪器的发展趋势 5
第三章 测试系统硬件设计 7
3.1测试系统的总体结构 7
3.2 硬件结构 8
3.2.1夹具 8
3.2.2 PXI机箱（NI PXI-1033） 9
3.2.3数字I/O卡（NI 6512和NI 6514） 10
3.2.4 开关卡（NI PXI-2530） 11
3.2.5 数字万用表（DMM NI PXI-4070） 12
3.2.6 CAN通信卡（NI PXI-8512/2） 13
第四章 系统软件设计与功能实现 14
4.1空调控制器测试系统软件总体设计 15
4.2测试系统软件界面程序设计 19
4.3测试系统软件测试流程程序设计 20
4.3.1产品选型（进入测试） 20
4.3.2初始化程序 20
4.3.3 进入EOL诊断模式（CAN通信） 21
4.3.4切换测试通道和模拟负载电路 22
4.3.5保存测试数据 24
第五章 调试结果 25
参考文献 29
致 谢 30
第一章 绪论
1.1引言
空调是空气调节器的简称。汽车空调也是空调的一种，只是在外形和功能上结合了汽车的构造和特殊功能需要，而做成的它主要是负责调节温度、湿度、清洁度、风速，现在多数汽车采用双区自动空调设计，体现了现代节能的意识，可分别调节驾驶员和乘客一侧的空气温度，保持座舱内适宜环境，为驾驶员及乘客提供舒适性。汽车空调控制器具备调节冷热、风速等基本功能，而高档汽车本身会集成加湿、除湿和空气净化等多项功能。有的空调控制器同时还兼容车身ECU，保持车身姿态，这样保证了驾驶体验，增加了驾驶乐趣。现在市场上所见的大多数轿车空调控制器是安装在汽车驾驶舱的中间位置，和多媒体设备设计在一起，方便乘客和驾驶员调节，增加了驾驶舱内的紧凑感，带来了一定的美感。
图1.1 某品牌空调控制器
上世纪50年代，美国轿车最早使用汽车空调。1979年，美国和日本联合开发设计了基于单片机（微机）控制的空调系统。随着科学技术的飞速发展，电气设备高度集成化，空调系统越来越趋于小型轻量化。而为了吸引顾客消费，增加市场占有率，空调系统逐渐注重高效节能，舒适操控以及自动化。
现代汽车时代的来临使得汽车空调系统成为不可忽视的一部分。汽车空调为汽车内部提供制冷、取暖、除霜、除雾甚至高档一点的座椅加热、空气过滤和湿度控制功能, 完全根据用户乘驾体验。汽车空调是现代汽车时代的必需品，已成为人们选择汽车产品的一个考量因素之一汽车空调也在往客户需求的方向发展。
汽车空调已经告别机械控制时代，全面走向自动化。全自动汽车空调控制器由单片机（微型处理器）控制，并结合各种传感器对汽车发动机的有关运行参数车外的气候条件、车内的空气条件、空调的送风模式、以及制冷压缩机的启、停状况，制冷散热循环有关部位的温度、制冷剂压力等多方面参数进行实时检测，并通过操作面板送来的操作信号进行比较，通过内部的运算函数进行判断，然后输出控制指令信号，汽车空调系统的执行机构（压缩机等）开始运作，调节风门风速条件以达到车内空气环境的多维调控，实现对空气进行控制。
1.2课题的提出与意义
近年来，随着微电子技术，数字通信技术的发展，汽车这种新兴产物也日益融入了高新的科技，逐渐与我们的日常生活息息相关。随着自动化的普及而日益的汽车空调，给汽车空调制造企业的生产带来了一定的难题，对成品的检测也带来了挑战。早期的测试系统，由于自动化程度太低，过度依靠人力，可靠性较差，已经被现代工业所淘汰，相应测试系统也要跟上科技发展的步伐。这时就需要拥有一套有科学的流程和规范的报表，而且自动化程度较高的汽车空调功能测试系统，来满足厂商的需求同时提高生产力。
1.3课题的实现
LabVIEW是一种程序开发环境，是NI（美国国家仪器）公司开发设计出来的，类似于文本类编程语言C语言和BASIC开发环境，但LabVIEW也是C语言二次开发的程序形式，LabVIEW与其它编程语言的不同：其他编程语言是一种编译生成的文字基础代码语言，而LabVIEW则是一种图形化的编程语言（G语言）程序，该程序是以编程方式生成的框图表现形式[2]。LabVIEW的出现已经大大地提高了虚拟仪器的开发效率，降低了对开发从业人员的要求。
这套控制器测试系统主要完成控制模块之间的信息交互以及空调系统控制对象的有效控制，用到的是LabVIEW编程。软件测试部分主要是对被测空调控制器的数据通信和数据采集，主要通过RS232接口互连仪器和主机上，通过设计硬件电路板模拟控制器的在现实中工作环境，构成一定的负载要求，基于PXI-8512/2CAN通信，通过NI PXI-6514、PXI-2530B板卡配合进行检测回路的切换，然后利用利用LabVIEW软件对NI PXI-4070 DMM Card对电流、电压进行精确测量，然后与要求参数进行比对，选出不合格产品，同时通过显示器显示数据和测试结果。测试结束，纪录保存测量测试数据，包括对产品进行分类标注，达到快速和高效的要求。
第二章 虚拟仪器介绍
2.1虚拟仪器的基本概念
虚拟仪器（Virtual Instrument）是计算机技术和现代仪器技术紧密结合的产物，是当今计算机辅助测试（Computer Aided Test，CAT）的主要技术。自1986年问世以来， NI LabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节，通过信号相连，分析、共享数据，有助于改善产品质量、减少开发成本，并大大地改善产品开发环境和提高生产效率。电子测量仪器已经经历了4代的演变，分别为：模拟仪器，数字化仪器，智能仪器再到现在的虚拟仪器。由于各自的设计性质与虚拟仪器不同，前三种仪器设备统称为传统仪器。虚拟仪器是电子现代测量技术与计算机技术深层次结合的产物，用户可以在普通的电脑上，结合相关软件平台（如NI的LabVIEW、TestStand），根据客户要求或者自身的需要，将软硬件进行结合构成测试测量仪器。同时利用电脑的图形显示功能，以数据流的形式展现图形化数据流语言和程序框图，用户界面通过屏幕直观地显示输入或者测试数据。用户电脑屏幕显示通过对虚拟仪器的控制面板的操作过程，实现对虚拟仪器的实时操作，比传统仪器的操作更直观，易于操作。虚拟仪器可分为三个方向，由图2.1所示：
图2.1 虚拟仪器技术的功能
摘 要
随着汽车的发展，汽车空调系统日益自动化，其复杂的电子系统和本身功能的复杂性和智能性给汽车空调制造企业的生产质量带来了一定的困难，老旧的功能测试系统，由于其测试流程繁琐、体积庞大、可靠性差、维护困难等缺陷，己难以满足现代企业的生产要求。这时，需要拥有一套流程科学、报表规范、自动化程度高的空调功能测试系统。控制器主要完成人机交互、与车身控制模块之间的信息交互以及空调系统控制对象的有效控制。
软件测试部分主要是对被测空调控制器的数据通信和数据采集，主要通过RS232接口互连仪器和主机上，通过设计硬件电路板模拟控制器的在现实中工作环境，构成一定的负载要求，基于PXI-8512/2CAN通信，通过NI PXI-6512、PXI-2530板卡配合进行检测回路的切换，然后利用利用LabVIEW软件利用NI PXI-4070 板卡对电流、电压进行精确测量，然后与要求参数进行比对，选出不合格产品，同时通过显示器显示数据和测试结果。测试结束，纪录保存测量测试数据，包括对产品进行分类标注，达到快速和高效的要求。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:LabVIEW数据采集卡RS232汽车空调控制器
目 录
第一章 绪论 2
1.1引言 2
1.2课题的提出与意义 3
1.3课题的实现 3
第二章 虚拟仪器介绍 4
2.1虚拟仪器的基本概念 4
2.2虚拟仪器的构成与特点 5
2.3虚拟仪器的发展趋势 5
第三章 测试系统硬件设计 7
3.1测试系统的总体结构 7
3.2 硬件结构 8
3.2.1夹具 8
3.2.2 PXI机箱（NI PXI-1033） 9
3.2.3数字I/O卡（NI 6512和NI 6514） 10
3.2.4 开关卡（NI PXI-2530） 11
3.2.5 数字万用表（DMM NI PXI-4070） 12
3.2.6 CAN通信卡（NI PXI-8512/2） 13
第四章 系统软件设计与功能实现 14
4.1空调控制器测试系统软件总体设计 15
4.2测试系统软件界面程序设计 19
4.3测试系统软件测试流程程序设计 20
4.3.1产品选型（进入测试） 20
4.3.2初始化程序 20
4.3.3 进入EOL诊断模式（CAN通信） 21
4.3.4切换测试通道和模拟负载电路 22
4.3.5保存测试数据 24
第五章 调试结果 25
参考文献 29
致 谢 30
第一章 绪论
1.1引言
空调是空气调节器的简称。汽车空调也是空调的一种，只是在外形和功能上结合了汽车的构造和特殊功能需要，而做成的它主要是负责调节温度、湿度、清洁度、风速，现在多数汽车采用双区自动空调设计，体现了现代节能的意识，可分别调节驾驶员和乘客一侧的空气温度，保持座舱内适宜环境，为驾驶员及乘客提供舒适性。汽车空调控制器具备调节冷热、风速等基本功能，而高档汽车本身会集成加湿、除湿和空气净化等多项功能。有的空调控制器同时还兼容车身ECU，保持车身姿态，这样保证了驾驶体验，增加了驾驶乐趣。现在市场上所见的大多数轿车空调控制器是安装在汽车驾驶舱的中间位置，和多媒体设备设计在一起，方便乘客和驾驶员调节，增加了驾驶舱内的紧凑感，带来了一定的美感。
图1.1 某品牌空调控制器
上世纪50年代，美国轿车最早使用汽车空调。1979年，美国和日本联合开发设计了基于单片机（微机）控制的空调系统。随着科学技术的飞速发展，电气设备高度集成化，空调系统越来越趋于小型轻量化。而为了吸引顾客消费，增加市场占有率，空调系统逐渐注重高效节能，舒适操控以及自动化。
现代汽车时代的来临使得汽车空调系统成为不可忽视的一部分。汽车空调为汽车内部提供制冷、取暖、除霜、除雾甚至高档一点的座椅加热、空气过滤和湿度控制功能, 完全根据用户乘驾体验。汽车空调是现代汽车时代的必需品，已成为人们选择汽车产品的一个考量因素之一汽车空调也在往客户需求的方向发展。
汽车空调已经告别机械控制时代，全面走向自动化。全自动汽车空调控制器由单片机（微型处理器）控制，并结合各种传感器对汽车发动机的有关运行参数车外的气候条件、车内的空气条件、空调的送风模式、以及制冷压缩机的启、停状况，制冷散热循环有关部位的温度、制冷剂压力等多方面参数进行实时检测，并通过操作面板送来的操作信号进行比较，通过内部的运算函数进行判断，然后输出控制指令信号，汽车空调系统的执行机构（压缩机等）开始运作，调节风门风速条件以达到车内空气环境的多维调控，实现对空气进行控制。
1.2课题的提出与意义
近年来，随着微电子技术，数字通信技术的发展，汽车这种新兴产物也日益融入了高新的科技，逐渐与我们的日常生活息息相关。随着自动化的普及而日益的汽车空调，给汽车空调制造企业的生产带来了一定的难题，对成品的检测也带来了挑战。早期的测试系统，由于自动化程度太低，过度依靠人力，可靠性较差，已经被现代工业所淘汰，相应测试系统也要跟上科技发展的步伐。这时就需要拥有一套有科学的流程和规范的报表，而且自动化程度较高的汽车空调功能测试系统，来满足厂商的需求同时提高生产力。
1.3课题的实现
LabVIEW是一种程序开发环境，是NI（美国国家仪器）公司开发设计出来的，类似于文本类编程语言C语言和BASIC开发环境，但LabVIEW也是C语言二次开发的程序形式，LabVIEW与其它编程语言的不同：其他编程语言是一种编译生成的文字基础代码语言，而LabVIEW则是一种图形化的编程语言（G语言）程序，该程序是以编程方式生成的框图表现形式[2]。LabVIEW的出现已经大大地提高了虚拟仪器的开发效率，降低了对开发从业人员的要求。
这套控制器测试系统主要完成控制模块之间的信息交互以及空调系统控制对象的有效控制，用到的是LabVIEW编程。软件测试部分主要是对被测空调控制器的数据通信和数据采集，主要通过RS232接口互连仪器和主机上，通过设计硬件电路板模拟控制器的在现实中工作环境，构成一定的负载要求，基于PXI-8512/2CAN通信，通过NI PXI-6514、PXI-2530B板卡配合进行检测回路的切换，然后利用利用LabVIEW软件对NI PXI-4070 DMM Card对电流、电压进行精确测量，然后与要求参数进行比对，选出不合格产品，同时通过显示器显示数据和测试结果。测试结束，纪录保存测量测试数据，包括对产品进行分类标注，达到快速和高效的要求。
第二章 虚拟仪器介绍
2.1虚拟仪器的基本概念
虚拟仪器（Virtual Instrument）是计算机技术和现代仪器技术紧密结合的产物，是当今计算机辅助测试（Computer Aided Test，CAT）的主要技术。自1986年问世以来， NI LabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节，通过信号相连，分析、共享数据，有助于改善产品质量、减少开发成本，并大大地改善产品开发环境和提高生产效率。电子测量仪器已经经历了4代的演变，分别为：模拟仪器，数字化仪器，智能仪器再到现在的虚拟仪器。由于各自的设计性质与虚拟仪器不同，前三种仪器设备统称为传统仪器。虚拟仪器是电子现代测量技术与计算机技术深层次结合的产物，用户可以在普通的电脑上，结合相关软件平台（如NI的LabVIEW、TestStand），根据客户要求或者自身的需要，将软硬件进行结合构成测试测量仪器。同时利用电脑的图形显示功能，以数据流的形式展现图形化数据流语言和程序框图，用户界面通过屏幕直观地显示输入或者测试数据。用户电脑屏幕显示通过对虚拟仪器的控制面板的操作过程，实现对虚拟仪器的实时操作，比传统仪器的操作更直观，易于操作。虚拟仪器可分为三个方向，由图2.1所示：
图2.1 虚拟仪器技术的功能
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/4795.html
