CVI的汽车某控制单元热功能测试设备的开发
CVI的汽车某控制单元热功能测试设备的开发[20200121204226]
摘 要
虚拟仪器作为测控技术领域的热点，是计算机技术与其他技术的完美集合。随着能源危机的出现，环境污染问题的日益严峻以及人们对于汽车性能的要求普遍提高，对于汽车电子控制单元热功能的检测在汽车的生产和发展中日趋重要。汽车电子控制单元的热功能测试设备的先进性直接影响汽车前沿检测技术的研发以及能源问题的改善。
本课题深入研究了汽车电子控制单元的热功能及其热功能测试设备的开发方案。完成了基于LabWindows/CVI的软件平台，基于CAN通讯协议，结合美国NI公司的PXI机箱、PXI板卡完成测试设备的设计。重点研究内容包括：（1）利用PXI机箱等硬件设备，设计整个测试系统的可行框架。（2）利用LabWindows/CVI软件完成测试系统的源代码和用户界面的设计。（3）利用测试管理软件执行测试，记录和分析测试结果。（4）通过对汽车电子控制单元热功能测试结果的利用，在分析测试结果的基础上对设计方案进行完善。通过实践证明该汽车电子控制单元热功能测试设备具有良好的实用性，可应用于新兴的汽车检测行业。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:LabWindows/CVI汽车电子控制单元PXI测试
目 录
1. 绪论 1
1.1 课题研究的背景和意义 1
1.2 课题研究的现状 1
1.3 论文研究的主要工作和内容安排 2
2. LabWindows/CVI虚拟仪器的概述 3
2.1 虚拟仪器的简介 3
2.1.1 虚拟仪器的概述 3
2.1.2 虚拟仪器的构成和分类 3
2.1.3 虚拟仪器的特点 3
2.2 LabWindows/CVI软件平台简介 4
2.2.1 LabWindows/CVI概述 4
2.2.2 LabWindows/CVI开发环境简介 4
3. 测试设备的测试要求及流程 5
3.1 测试要求分析 5
3.2 测试的基本流程 5
3.3 上电测试单元测试过程的简介 6
4. 测试设备的硬件设计和实现 8
4.1 测试设备的设计思路 8
4.1.1 测试设备的总体设计步骤 8
4.1.2 CAN总线协议的简介 9
4.1.3 测试设备的板卡选择及作用 9
4.2 测试设备的总体框图设计 12
4.2.1 测试设备的框图简介 12
4.2.2 测试设备的整体功能 15
5. 测试设备的软件编程与实现 16
5.1 CVI软件编程设计 16
5.1.1 主程序编程设计 16
5.1.2 子程序编程设计 19
5.2 软件界面设计 21
6. 结语与展望 24
6.1 结语 24
6.2 展望 24
参考文献 25
致谢 26
1绪论
1.1课题研究的背景和意义
随着汽车热管理和汽车性能检测这两项技术的日益发展，汽车热功能的检测技术的开发也显得迫在眉睫。汽车的热功能好像人的皮肤一样，不仅能够实时地反映出汽车的各项性能指标，还能对汽车的整体的性能起到相应的保护作用。汽车热管理技术是对于汽车热功能进行全面检测、处理和研究，汽车热管理技术的先进性对于汽车性能和汽车经济性的提高起着至关重要的作用。汽车热管理技术的发展不仅仅保证了汽车关键部位良好的运行，同时也能够为汽车的行驶安全提供更好的保障。而与汽车热管理技术密切相关的汽车热功能检测技术的发展对于汽车的动力性和经济性的提高也有很大的帮助。那么，开发具有自主知识产权的汽车热功能检测设备，既是对汽车热管理技术的开发和应用，也对于民族汽车工业的发展具有重大的意义。
1.2课题研究的现状
经过系统的调查和研究，可以发现虽然我国的汽车检测技术发展势头迅猛，但是相比于世界顶尖的测试水平，还是存在一定的距离。从检测技术的发展轨迹可以看出，从某一个单一指标的汽车安全性能检测到多指标的汽车安全性能检测，再发展到综合性汽车安全性能检测，这样一个从点到面、从机械化到自动化的检测水平的发展轨迹让我们看到未来的汽车检测技术必须往高精度化、高智能化、高经济化的方向发展。现阶段的汽车热功能检测设备很难利用在汽车ECU（汽车电子控制单元）中，而要实现汽车的电子控制单元热功能的检测，测试设备的开发必须基于体积小、实用性强、操作性好、精确度高等特性。而虚拟仪器概念的提出为汽车热功能检测设备的开发的提供了新思路、新视野。陆艳洪，马捷中，翟正军在《LabWindows/CVI在某测试系统软件开发中的应用技术》中重点讨论了LabWindows/CVI环境下测试数据实时处理技术及事后数据处理在某导弹测试系统中的应用技术。整个技术分为主次两线，主线部分用于创建、显示和运行设计的人机界面，次线用于运行其他对时间、对过程高要求的操作。该技术还利用了LabWindows/CVI自带的Graph控件本身所具有缩放功能这一属性，通过设置该属性可以使用户通过缩放曲线来查看实时曲线。这也是对于LabWindows/CVI多线程程序运用的一个实例。LabWindows/CVI软件功能的强大和应用的广泛在该测试系统中得到了充分地体现。田颖，金振华的《汽车热管理试验台测试系统研究》一文中所设计的汽车热管理试验台测试系统软件基于LabWindows/CVI虚拟仪器平台，该系统的主要功能在于对数据的分析和处理。通过对数据的采集、监测、归类、分析、处理，最终能够对该汽车热管理试验台测试系统的功能进行评定。在实际的使用过程之中，该系统的抗干扰能力优秀、系统运行稳定、便于维护和扩展，能够满足现代测试技术在汽车热管理实验平台中运用的基本功能。那么，在现代汽车测试技术中虚拟仪器所发挥的作用可见一斑，它良好的稳定性、实用性、可靠性、扩展性使得它在现代测控技术中具有明显的优势。
1.3论文研究的主要工作和内容安排
本课题以LabWindows/CVI软件为核心的编程环境，结合CAN通讯协议、测试用硬件板卡，测试主控单元PXI机箱、DMM数字万用表卡、高速数字化仪示波器卡、CAN卡、可编程电源和SMU等搭建硬件平台，完成对控制模块在高温下的功能测试，实现了整个汽车电子控制单元的热功能测试设备主体框架的开发，最终能够通过各项测试，并且通过测试数据与理论数据的比较来鉴定该系统的可靠性。测试内容包括对电源、VLINK、辅助ASIC和转矩、角度传感器的测试。作者在阅读相关文献资料的基础上，在校外工程师的技术支持下，并且在导师、同学的耐心指导和帮助之下完成了如下工作：
1）通过参阅资料和实地考察，结合任务书初步完成该热功能测试设备可行框架设计。
2）利用和运用LabWindows/CVI软件完成源代码的生成和添加和用户界面的设计。
3）利用测试管理软件执行测试并生成报告，记录和分析测试结果。
4）修改测试的参数和变量值多次进行测试和分析，并采用多种方式实时显示采集数据、实现测试结果分析与对比，并最终实现该热功能测试设备的开发。
本论文共分为6章：
第一章为绪论，讲述了LabWindows/CVI软件在测试技术领域中的应用，该课题的选题背景、研究意义，以及课题的主要任务。
第二章为LabWindows/CVI虚拟仪器的简要介绍，讲述了虚拟仪器的构成、分类以及利用LabWindows/CVI软件平台开发工程项目的一般流程。
第三章为该测试设备的测试要求及测试流程的简介。
第四章为该测试设备的硬件配置及硬件设计的简介。
第五章为该测试设备的软件设计及核心代码的简介。
第六章为总结与展望，对该测试设备的设计进行总结，对该设备运用的前景进行展望。
2LabWindows/CVI虚拟仪器的概述
2.1虚拟仪器的简介
2.1.1虚拟仪器的概述
20世纪80年代，美国成功地研制了虚拟仪器。虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出检测结果，利用计算机实现信号数据运运算、分析和处理，利用I/O接口设备完成信号的采集、测量与处理，从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。
摘 要
虚拟仪器作为测控技术领域的热点，是计算机技术与其他技术的完美集合。随着能源危机的出现，环境污染问题的日益严峻以及人们对于汽车性能的要求普遍提高，对于汽车电子控制单元热功能的检测在汽车的生产和发展中日趋重要。汽车电子控制单元的热功能测试设备的先进性直接影响汽车前沿检测技术的研发以及能源问题的改善。
本课题深入研究了汽车电子控制单元的热功能及其热功能测试设备的开发方案。完成了基于LabWindows/CVI的软件平台，基于CAN通讯协议，结合美国NI公司的PXI机箱、PXI板卡完成测试设备的设计。重点研究内容包括：（1）利用PXI机箱等硬件设备，设计整个测试系统的可行框架。（2）利用LabWindows/CVI软件完成测试系统的源代码和用户界面的设计。（3）利用测试管理软件执行测试，记录和分析测试结果。（4）通过对汽车电子控制单元热功能测试结果的利用，在分析测试结果的基础上对设计方案进行完善。通过实践证明该汽车电子控制单元热功能测试设备具有良好的实用性，可应用于新兴的汽车检测行业。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:LabWindows/CVI汽车电子控制单元PXI测试
目 录
1. 绪论 1
1.1 课题研究的背景和意义 1
1.2 课题研究的现状 1
1.3 论文研究的主要工作和内容安排 2
2. LabWindows/CVI虚拟仪器的概述 3
2.1 虚拟仪器的简介 3
2.1.1 虚拟仪器的概述 3
2.1.2 虚拟仪器的构成和分类 3
2.1.3 虚拟仪器的特点 3
2.2 LabWindows/CVI软件平台简介 4
2.2.1 LabWindows/CVI概述 4
2.2.2 LabWindows/CVI开发环境简介 4
3. 测试设备的测试要求及流程 5
3.1 测试要求分析 5
3.2 测试的基本流程 5
3.3 上电测试单元测试过程的简介 6
4. 测试设备的硬件设计和实现 8
4.1 测试设备的设计思路 8
4.1.1 测试设备的总体设计步骤 8
4.1.2 CAN总线协议的简介 9
4.1.3 测试设备的板卡选择及作用 9
4.2 测试设备的总体框图设计 12
4.2.1 测试设备的框图简介 12
4.2.2 测试设备的整体功能 15
5. 测试设备的软件编程与实现 16
5.1 CVI软件编程设计 16
5.1.1 主程序编程设计 16
5.1.2 子程序编程设计 19
5.2 软件界面设计 21
6. 结语与展望 24
6.1 结语 24
6.2 展望 24
参考文献 25
致谢 26
1绪论
1.1课题研究的背景和意义
随着汽车热管理和汽车性能检测这两项技术的日益发展，汽车热功能的检测技术的开发也显得迫在眉睫。汽车的热功能好像人的皮肤一样，不仅能够实时地反映出汽车的各项性能指标，还能对汽车的整体的性能起到相应的保护作用。汽车热管理技术是对于汽车热功能进行全面检测、处理和研究，汽车热管理技术的先进性对于汽车性能和汽车经济性的提高起着至关重要的作用。汽车热管理技术的发展不仅仅保证了汽车关键部位良好的运行，同时也能够为汽车的行驶安全提供更好的保障。而与汽车热管理技术密切相关的汽车热功能检测技术的发展对于汽车的动力性和经济性的提高也有很大的帮助。那么，开发具有自主知识产权的汽车热功能检测设备，既是对汽车热管理技术的开发和应用，也对于民族汽车工业的发展具有重大的意义。
1.2课题研究的现状
经过系统的调查和研究，可以发现虽然我国的汽车检测技术发展势头迅猛，但是相比于世界顶尖的测试水平，还是存在一定的距离。从检测技术的发展轨迹可以看出，从某一个单一指标的汽车安全性能检测到多指标的汽车安全性能检测，再发展到综合性汽车安全性能检测，这样一个从点到面、从机械化到自动化的检测水平的发展轨迹让我们看到未来的汽车检测技术必须往高精度化、高智能化、高经济化的方向发展。现阶段的汽车热功能检测设备很难利用在汽车ECU（汽车电子控制单元）中，而要实现汽车的电子控制单元热功能的检测，测试设备的开发必须基于体积小、实用性强、操作性好、精确度高等特性。而虚拟仪器概念的提出为汽车热功能检测设备的开发的提供了新思路、新视野。陆艳洪，马捷中，翟正军在《LabWindows/CVI在某测试系统软件开发中的应用技术》中重点讨论了LabWindows/CVI环境下测试数据实时处理技术及事后数据处理在某导弹测试系统中的应用技术。整个技术分为主次两线，主线部分用于创建、显示和运行设计的人机界面，次线用于运行其他对时间、对过程高要求的操作。该技术还利用了LabWindows/CVI自带的Graph控件本身所具有缩放功能这一属性，通过设置该属性可以使用户通过缩放曲线来查看实时曲线。这也是对于LabWindows/CVI多线程程序运用的一个实例。LabWindows/CVI软件功能的强大和应用的广泛在该测试系统中得到了充分地体现。田颖，金振华的《汽车热管理试验台测试系统研究》一文中所设计的汽车热管理试验台测试系统软件基于LabWindows/CVI虚拟仪器平台，该系统的主要功能在于对数据的分析和处理。通过对数据的采集、监测、归类、分析、处理，最终能够对该汽车热管理试验台测试系统的功能进行评定。在实际的使用过程之中，该系统的抗干扰能力优秀、系统运行稳定、便于维护和扩展，能够满足现代测试技术在汽车热管理实验平台中运用的基本功能。那么，在现代汽车测试技术中虚拟仪器所发挥的作用可见一斑，它良好的稳定性、实用性、可靠性、扩展性使得它在现代测控技术中具有明显的优势。
1.3论文研究的主要工作和内容安排
本课题以LabWindows/CVI软件为核心的编程环境，结合CAN通讯协议、测试用硬件板卡，测试主控单元PXI机箱、DMM数字万用表卡、高速数字化仪示波器卡、CAN卡、可编程电源和SMU等搭建硬件平台，完成对控制模块在高温下的功能测试，实现了整个汽车电子控制单元的热功能测试设备主体框架的开发，最终能够通过各项测试，并且通过测试数据与理论数据的比较来鉴定该系统的可靠性。测试内容包括对电源、VLINK、辅助ASIC和转矩、角度传感器的测试。作者在阅读相关文献资料的基础上，在校外工程师的技术支持下，并且在导师、同学的耐心指导和帮助之下完成了如下工作：
1）通过参阅资料和实地考察，结合任务书初步完成该热功能测试设备可行框架设计。
2）利用和运用LabWindows/CVI软件完成源代码的生成和添加和用户界面的设计。
3）利用测试管理软件执行测试并生成报告，记录和分析测试结果。
4）修改测试的参数和变量值多次进行测试和分析，并采用多种方式实时显示采集数据、实现测试结果分析与对比，并最终实现该热功能测试设备的开发。
本论文共分为6章：
第一章为绪论，讲述了LabWindows/CVI软件在测试技术领域中的应用，该课题的选题背景、研究意义，以及课题的主要任务。
第二章为LabWindows/CVI虚拟仪器的简要介绍，讲述了虚拟仪器的构成、分类以及利用LabWindows/CVI软件平台开发工程项目的一般流程。
第三章为该测试设备的测试要求及测试流程的简介。
第四章为该测试设备的硬件配置及硬件设计的简介。
第五章为该测试设备的软件设计及核心代码的简介。
第六章为总结与展望，对该测试设备的设计进行总结，对该设备运用的前景进行展望。
2LabWindows/CVI虚拟仪器的概述
2.1虚拟仪器的简介
2.1.1虚拟仪器的概述
20世纪80年代，美国成功地研制了虚拟仪器。虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出检测结果，利用计算机实现信号数据运运算、分析和处理，利用I/O接口设备完成信号的采集、测量与处理，从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。
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