一種基于虛擬儀器的汽車電子綜合測試平臺(tái)
在接口箱的上面板上,通過接頭和跳線可以任意地配置各個(gè)輸入和輸出通道的負(fù)載電阻,非??旖莞咝?,從而可以迅速實(shí)現(xiàn)多個(gè)產(chǎn)品切換測試,而不需要重新進(jìn)行負(fù)載的制作,所有負(fù)載都是通過配置來實(shí)現(xiàn)的。
接口箱中的多路通道由NI 6251的數(shù)字量輸出通道進(jìn)行控制。NI 6251DAQ具有24路數(shù)字量輸入輸出通道和1.6路模擬量輸入輸出通道。1.25M/s的采用率可以用來測量±10V的電壓信號,具有參考地、非參考地和差分多種方式。用它的數(shù)字量輸出實(shí)現(xiàn)繼電器的控制可以實(shí)現(xiàn)電源在三路產(chǎn)品間的切換。其目的是實(shí)現(xiàn)三個(gè)產(chǎn)品的輪回測試,從而節(jié)省測試時(shí)間。
對于產(chǎn)品的連接,我們采用了三個(gè)37針的接口,并且在每個(gè)接口上都分配了電源、輸入和輸出口,從而可以應(yīng)對最多37×3個(gè)輸入輸出通道的產(chǎn)品。
接口箱是整個(gè)系統(tǒng)的中樞環(huán)節(jié)。TVS的接口箱很好地解決了負(fù)載可配置、多路切換、多點(diǎn)測量等一系列問題,從而使系統(tǒng)具有快速、高效、簡單等特點(diǎn)。
在軟件方面,該系統(tǒng)最大的特點(diǎn)就是模塊化、可配置、手動(dòng)與自動(dòng)結(jié)合。正因?yàn)檫@些特點(diǎn),所以可以快速地開發(fā)出針對不同產(chǎn)品的測試程序。軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3所示。
該系統(tǒng)有一個(gè)非常強(qiáng)大軟件系統(tǒng),綜合利用了LAB-VIEW、CVI、XML、WEB SERVICE、MYSQL、TOMCAT、Java等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了一個(gè)可以快速進(jìn)行對新產(chǎn)品開發(fā)(通過配置文件)的軟件模版。其主要的目標(biāo)和思想是實(shí)現(xiàn)對用戶透明的編程,即只要通過配置文件和稍微改動(dòng)模版就可以實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品測試程序的編制,非常簡單、快捷。
下面就具體介紹每個(gè)模塊的工作原理和實(shí)現(xiàn)方法。
·配置文件子模塊
這個(gè)模塊用來與用戶交互,生成XML配置文件。它分為兩個(gè)文件,其中main.xmI用來配置通信參數(shù)(CAN、LIN、KLINE)的波特率、數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)、通道口、產(chǎn)品的信息(產(chǎn)品號、產(chǎn)品名、客戶號、客戶名、變種)和輸入輸出的通道,包括輸出端口的測量方式、上限及下限等參數(shù)。
auto.xml是自動(dòng)測試的配置文件。為了方便此文件的編寫,所有的輸入和輸出相關(guān)配置都采用對話框的形式來完成。其內(nèi)容則來自于maln.xml中的配置,從而實(shí)現(xiàn)了最方便的配置方式。
·KOSTIA通信模塊
該模塊包含了豐富的內(nèi)容,包括LIN、CAN、KLINE模塊。這些模塊都是汽車電子產(chǎn)品的典型應(yīng)用。所有的模塊都針對KOSTIA協(xié)議進(jìn)行了封裝,并且做成了LABVIEW的用戶自定義庫。用戶自定義庫是通過LABVIEW中的call library function調(diào)用DLL來實(shí)現(xiàn)的,然后將其導(dǎo)入到VI編程面板上,因此可以十分方便地調(diào)用。
CANOE是汽車電子網(wǎng)絡(luò)分析、開發(fā)、測試的常用工具。在我們的系統(tǒng)中,我們通過CANOE提供的COM組件,使用其自動(dòng)化服務(wù)器,在LABVIEW中控制CANOE,并進(jìn)行總線的仿真和測試,十分方便。
由此可見LABVIEW軟件在與外部程序交互中顯示出的強(qiáng)大功能。
·自動(dòng)測試子模塊
該子模塊實(shí)現(xiàn)了從auto.xml中取出測試序列,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測試的功能。它采用了用戶自定義事件的方式實(shí)現(xiàn),即測試序列形成一個(gè)測試事件發(fā)送序列,根據(jù)auto.xmI的定義形成此序列,發(fā)送測試事件。事件結(jié)構(gòu)接收到測試事件后,就從此事件中取出相應(yīng)的參數(shù),然后進(jìn)行測試。利用這一結(jié)構(gòu)可以使用很少的代碼量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測試。具有程序結(jié)構(gòu)清晰、代碼量少、執(zhí)行迅速等優(yōu)點(diǎn)。
·輸入輸出掃描模塊
主要利用了NI4071和NI SWITCH,通過main.xml中的輸出配置進(jìn)行逐個(gè)輸出掃描。這樣可以達(dá)到很高的掃描速率,從而實(shí)現(xiàn)了在手動(dòng)分析功能下的各個(gè)輸出同時(shí)顯示的能力。另外,可以在手動(dòng)分析的同時(shí)觀察到所有管腳的電壓,從而具有了分析、檢測的能力。這種功能特別適合于失效產(chǎn)品的分析和檢測。我們曾經(jīng)利用這一功能,成功地分析出了如J60N座椅記憶模塊等在內(nèi)的很多產(chǎn)品的質(zhì)量問題和缺陷。
·信號模擬子模塊
該模塊主要是利用了NI6251的模擬量輸出通道,實(shí)現(xiàn)了兩路信號輸入功能。它可以模擬車速等信號,也可以實(shí)現(xiàn)頻率、占空比、幅度的調(diào)節(jié)。通過此模塊,用戶可以使用LABVIEW程序快速地產(chǎn)生需要的信號,從而模擬整車信號,實(shí)現(xiàn)測試。
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