2.2规划计划
2.2.1规划内容
本文要研讨的内容是要研宣布基于LabVIEW的便携式轿车外表测验体系。所以首要要对外表的品种和结构进行研讨,了解和分析轿车中车速表、转速表、水温表、燃油表、路程表、各种LED报警灯、LCD等的结构原理以及他们的显现原理,分析它们作业时的参数以及这些表的国家规范等。
本文其次要研讨的是LabVIEW,在本课题顶用LabVIEW作为便携式轿车外表检测体系的软件渠道,所以在研讨中咱们把LabVIEW用作外表测验结果的显现和外表信号的输入。所以LabVIEW也本课题要研讨的重要内容之一。
本文研讨内容还包含轿车中的通讯模块,在本论文顶用到CAN总线以及PXI板卡,所以在研讨中咱们要研讨它们在轿车中是怎样通讯的,研讨出怎么衔接才能使咱们最快最精确的数据。
2.2.2研讨办法
本文在实验室研讨,由本文研讨负责人对整个计划的硬件和软件所需的数据进行收集整理,再对收集回来的相关参数进行分析,接着便是硬件渠道的建立,硬件渠道的建立就在论文负责人能够运用的各个轿车相关实验室之间进行建立,论文用到的软件渠道由实验室供给的LabVIEW,它作为软件渠道为硬件供给测验参数和用来校准的外表,测验体系的通讯模块用来衔接咱们的硬件和软件并在其间传送信息。测验模块顶用到的总线,要咱们在实验室测验过程中进行选择,这便是整个计划的研讨办法。
2.2.3技能路线
轿车外表测验体系的开发要求针对不同的车型,能够模仿发生出外表所需的各种收集信号信息,并且能够经过CAN接口与被测外表进行通讯。本文介绍的测验体系包含以下首要功用:
车速路程表的脉冲信号模仿发生收集比照;
发动机转速表的脉冲信号模仿发生收集比照;
车辆燃油表信号模仿发生收集比照;
车辆水温表信号模仿发生收集比照;
各种车灯、车窗、车门等车身开关信号模仿发生收集比照。
数字外表具有CAN通讯接口,作为一个CAN节点,能够与车上CAN网络上的其他节点进行通讯。
本文使用NI公司的软硬件系列产品和一块自己研发的数据通讯转化卡,依据便携式轿车外表检测体系所需求的各种模仿、数字、开关、CAN等各种信号参数,选用NI的PXI板卡和数据通讯转化卡衔接好硬件电路,在此硬件基础上,经过NI公司的LabVIEW软件渠道对整个测验体系进行开发,最终研宣布一个完好的便携式轿车外表检测体系的计划。
1、轿车外表测验体系的硬件体系首要包含工控机(是整个操控体系的大脑)、PXI板卡(PXI6528是一块静态数字I/O板卡,专门针对某些变化缓慢的数字信号,并且具有24路输入和24路输出,既能够收集数字信号,又能够向外输出)、信号接线盒、数据通讯转化板卡、CAN卡、可编程网络电阻、供电电源以及被检测外表等首要部分,其安排结构图如图2-4所示。
2、外表检测体系软件选用NI公司的LabVIEW渠道进行规划,本体系选用LabVIEW的图形化程序语言,以一种很直观的办法建立前面板人机界面和程序框图,其安排结构图如图2一5所示。
3、外表的测验渠道分为两个部分:其间一部分是各种模块功用测验的切换按键;另一部分是模仿轿车外表板的显现界面,如车速表、转速表、水温表、燃油表、路程指示以及各种报警和开关信号等信息显现。
第三章硬件结构
3.1硬件简介
3.1.1工控机
工控机即工业操控计算机,但现在的叫法是产业电脑或工业电脑,英文简称IPC,全称IndustrialPersonalcomputer.工控机浅显的说便是专门为工业现场而规划的计算机。如图3一1工控机机箱图
IPC的技能特色:
1、选用契合“ElA”,规范的全钢化工业机箱,增强了抗电磁干扰才能。
2、选用总线结构和模块化规划技能。CPU及各功用模块皆运用插板式结构,并带有压杆软确定,提高了抗 冲击、抗振荡才能。
3、机箱内装有双电扇,正压对流排风,并装有滤尘网用以防尘。
4、配有高度可靠的工业电源,并有过压、过流维护。
5、电源及键盘均带有电子锁开关,可防止不合法开、关和不合法键盘输入。
6、具有自确诊功用。
7、可视需求选配I/O模板。
8、设有“看门狗”定时器,在因毛病死机时,无需人的干预而主动复位。
9、开放性好,兼容性好,吸收了PC机的悉数功用,可直接工作PC机的各种应用软件。
10、可装备实时操作体系,便于多任务的调度和工作。
11、可选用无源母板(底板),方便体系升级。
IPC的首要结构:
1、全钢机箱
IPC的全钢机箱是按规范规划的,抗冲击、抗振荡、抗电磁干扰,内部可装置同PC一bus兼容的无源底板。
2、无源底板
无源底板的插槽由ISA和PCI总线的多个插槽组成,ISA或PCI插槽的数量和方位依据需求有必定选择,该板为四层结构,中心两层分别为地层和电源层,这种结构方式能够削弱板上逻辑信号的相互干扰和降低电源阻抗。底板可插接各种板卡,包含CPU卡、显现卡、操控卡、I/O卡等。
3、工业电源
为AT开关电源,平均无毛病工作时刻抵达250000小时。
4、CPU卡
IPC的CPU卡有多种,依据尺寸可分为长卡和半长卡,依据处理器可分为386、486、586、Pll、PIH主板,用户可视自己的需求恣意选配。其首要特色是:作业温度O一60℃;装有“看门狗”计时器;低功耗,最大时为5V/2.5A.
5、其他配件
IPC的其他配件基本上都与PC机兼容,首要有CPU、内存、显卡、硬盘、软驱、键盘、鼠标、光驱、显现器等。
国内生产工控机的厂家有研祥、华北工控、研华、爱雷丝等。国外的工控机西门子的很知名。工控机箱规范长度为19英寸,高度为4U.
6、适用领域
现在,IPC已被广泛应用于工业及人们生活的方方面面。
例如:操控现场、路桥收费、医疗、环保、通讯、智能交通、监控、语音、排队机、POS、数控机床、加油机、金融、石化、物探、野外便携、环保、军工、电力、铁路、高速公路、航天、地铁等等。
7、工控机特色
工控机浅显的说便是专门为工业现场而规划的计算机,而工业现场一般具有激烈的轰动,灰尘特别多,另有很高的电磁场力干扰等特色,且一般工厂均是接连作业即一年中一般没有休息。因此,工控机与一般计算机比较有必要具有以下特色:
l)机箱选用钢结构,有较高的防磁、防尘、防冲击的才能。
2)机箱内有专用底板,底板上有PCI和ISA插槽。
3)机箱内有专门电源,电源有较强的抗干扰才能。
4)要求具有接连长时刻作业才能。
5)一般选用便于装置的规范机箱(4u规范机箱较为常见)
现在工控机的下风:
虽然工控机与一般的商用计算机机比较,具有得天独厚的优势,但其下风也是非常明显的一数据处理才能差,详细如下:
1)装备硬盘容量小;
2)数据安全性低;
3)存储选择性小:
4)价格较高。
工控机箱内部结构:硬盘架、光驱架:硬盘架一般分两种,一种是分拆式,一种是压卡式。
品质优异的机箱一般都带金属绷簧防震功用;装置硬盘数量一般从4-15个。
底板:底板的规格有多种;首要以主板的规格来划分。一般的主板一般都能够装置;其间52Omm以下长度的机箱是装置不了12*13的强大板的主板的,有必要要520mm长度的机箱才能装置。
压卡条:首要起固定效果。有安防监控的装置视频长卡,或许是工业CPU长卡时,有必要要固定长卡,避免运用过程中出现晃动,不结实等现象。
后槽的扩展:有7槽或14槽两种;14槽的背板首要的用途是装置多路视频卡,比方有些大型的监控体系,则要64路,或许128路时,有必要要换成14槽的背板。
工控机箱的导热:散热结构的合理性是关系到计算机能否稳定作业的重要因素。现在最有效的机箱散热解决计划是使用互动散热通道结构散热:外部低温空气由机箱前部12Omm高速滚珠电扇和机箱两边散热孔吸入进入机箱,经过硬盘架、南北桥芯片、各种板卡、北桥芯片,最终抵达CPU邻近,在经过CPU散热器后,热空气一部分从机箱后部的两个80mm高速滚珠排气电扇抽出机箱,另外一部分经过电源电扇排出机箱。机箱电扇选用滚珠电扇,其优点是风量大、转速高、发热少、寿命长、噪音低,避免了过大的噪音,真实完成了“绿色”散热。
8.工控机箱的抗震
工控机箱在作业的时分,由于机箱内部的光驱、硬盘、机箱里的多个电扇在高速工作的时分都会发生轰动,而轰动很简单导致光盘读错和硬盘磁道损坏以至丢掉数据,所以机箱的抗震性也是咱们机箱要害的一个结构规划计划。由于考虑到机箱的抗腐蚀、导电、导热等的内部要求,咱们的机箱减震体系悉数选用金属材料制成,这比重用橡胶材料做减震不但能抵达上述要求,还能起到抗老化,耐热等效果。这套减震体系的解决计划得到了国内外客户的好评。
工控机箱的电磁屏蔽:主机在作业的时分,主板、CPU、内存和各种板卡都会发生很多的电磁辐射,如果不加以防备也会对人体形成必定伤害。这个时分机箱就成为了屏蔽电磁辐射,维护咱们健康的一道重要防地。
屏蔽良好的机箱还能够有效地隔绝外部辐射干扰,保证计算机内部配件不受外部辐射影响。工控机箱为了增加散热效果,机箱上必要