摘要：在虛擬儀器的基礎(chǔ)上，介紹了汽車空調(diào)控制器性能參數(shù)檢測儀的設(shè)計原理，給出了該檢測系統(tǒng)的基本框圖和軟件設(shè)原理。實踐證明利用虛擬儀器檢測空調(diào)控制器性能參數(shù)。

關(guān)鍵詞：虛擬儀器；汽車空調(diào)控制器；性能檢測

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）01-0200-05

1 概述

隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的迅猛發(fā)展，電測儀表正從模擬式、電子式逐步向智能化、微機化和虛擬化發(fā)展演變，智能儀器、PC儀器、VXI儀器、虛擬儀器及互換性虛擬儀器等微機化儀器及相應(yīng)水平的自動測試系統(tǒng)相繼誕生。其中，以PC為核心，由測量功能軟件支持，具有虛擬控制面板、必要儀器硬件和通信能力的PC儀器或VXI（VME儀器擴展，VME bus extension for instrumentation）儀器被稱為虛擬儀器（VI）。虛擬儀器技術(shù)正得到越來越多的應(yīng)用，該文介紹虛擬儀器技術(shù)在汽車空調(diào)控制器性能參數(shù)檢測方面的應(yīng)用。

2 虛擬儀器的發(fā)展

LabVIEW 是一個完全的、開放式的虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)用軟件，利用它組建儀器測試系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以大大簡化程序的設(shè)計[1]。LabVIEW 是使用圖形化程序設(shè)計語言G，用方框圖代替了傳統(tǒng)的程序代碼，而且虛擬儀器良好的軟件平臺，充分發(fā)揮計算機強大的數(shù)據(jù)處理功能和豐富的圖形顯示功能，在屏幕上虛擬出與傳統(tǒng)儀器相似的顯示面板，用戶通過鍵盤和鼠標操縱面板上的虛擬開關(guān)、旋鈕、按鍵等，去控制儀器的運行、進行數(shù)據(jù)的采集與數(shù)據(jù)分析、了解儀器的狀態(tài)、讀取并打印測試結(jié)果等[2]。

在過去LabVIEW虛擬儀器的發(fā)展過程中，其廣泛被用于工業(yè)現(xiàn)場檢測，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)監(jiān)視，醫(yī)療設(shè)備，實驗室檢測以及航空航天等，虛擬儀器強大而穩(wěn)定的功能讓一切檢測都簡單化。在汽車電子應(yīng)用方面，虛擬儀器也展現(xiàn)出它強大而獨特的一面，涉及面很廣，性能檢測包括了發(fā)動機和電噴嘴性能檢測等，在機器視覺方面包括儀表面板和空調(diào)控制面板的檢測等。

與傳統(tǒng)的儀器相比，虛擬儀器具備以下特點[3]：

（1）在通用儀器平臺確定的基礎(chǔ)上，由軟件取代傳統(tǒng)儀器中的硬件來完成儀器的功能；

（2）用戶可以定義虛擬儀器的各種功能，而且儀器性能的改進和更新只需進行相關(guān)軟件的設(shè)計更新，而不需購買新的儀器；

（3）虛擬儀器價格低廉，是傳統(tǒng)儀器價格的1/5～1/10；

（4）基于軟件的結(jié)構(gòu)體系可大大節(jié)省開發(fā)費用，研制周期較傳統(tǒng)儀器也大為縮短；

（5）虛擬儀器開放、靈活，可與計算機同步發(fā)展，可與網(wǎng)絡(luò)及其他周邊設(shè)備互聯(lián)，具有很強的數(shù)據(jù)處理、存儲和分析能力。

3 汽車空調(diào)控制器性能參數(shù)檢測儀設(shè)計

汽車空調(diào)控制器性能檢測在生產(chǎn)線中是一道必不可少的的工序，靠人工檢測是不可能的，而且生產(chǎn)工人不具備專業(yè)的技術(shù)知識，無法確定控制器性能的好壞，人工檢測耗時且準確率低，不利于流水線生產(chǎn)，對產(chǎn)能產(chǎn)生了很大的影響?；贚abVIEW虛擬儀器其強大的測量和檢測功能，在基于PC機的基礎(chǔ)上，配合高精度高速率的數(shù)據(jù)采集卡，研制一臺檢測汽車空調(diào)控制器性能參數(shù)的儀器，提高生產(chǎn)成品的檢測準確率和工作效率，是可不容緩的，但其復雜性和苛刻性對研發(fā)工程師也是一項很大的挑戰(zhàn)。

3.1 空調(diào)控制器性能檢測系統(tǒng)原理

汽車空調(diào)控制器性能參數(shù)檢測儀主要包括PC機，應(yīng)用網(wǎng)關(guān)，數(shù)據(jù)采集卡和模擬負載四部分。檢測儀工作原理為：PC機通過串口將設(shè)定各種模擬負載的值發(fā)送給應(yīng)用網(wǎng)關(guān)，應(yīng)用網(wǎng)關(guān)接收到命令后，便設(shè)定相應(yīng)的模擬量。待空調(diào)控制器將各種模擬負載的值采集到其內(nèi)部寄存器里面后，通過復雜的數(shù)學運算后，得到相應(yīng)的空調(diào)參數(shù)；PC機在等待空調(diào)控制器完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)后，發(fā)送讀取空調(diào)控制器控制參數(shù)的命令至應(yīng)用網(wǎng)關(guān)，應(yīng)用網(wǎng)關(guān)收到命令后，立即將其命令轉(zhuǎn)換成LIN診斷協(xié)議發(fā)送至LIN總線上，空調(diào)控制器收到診斷禎后，將相應(yīng)的空調(diào)控制參數(shù)發(fā)送到診斷禎中，應(yīng)用網(wǎng)關(guān)收到后立即送至PC機上，這樣便完成PC機上對空調(diào)控制器的性能參數(shù)的檢測。

4 空調(diào)控制器性能參數(shù)檢測儀軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件設(shè)計包括上位機測試軟件編寫和應(yīng)用網(wǎng)關(guān)LIN總線驅(qū)動代碼編寫。

4.1 底層軟件——LIN總線診斷功能

LIN Local Interconnect Network 是一個串行通訊協(xié)議它有效地支持汽車應(yīng)用中分布式機械電子節(jié)點的控制它的使用范圍是帶單主機節(jié)點和一組從機節(jié)點的A 類多點總線[4]。

在LIN診斷功能中，檢測儀需要的功能函數(shù)有[5]：

ReadEcuIdentification 讀取ECU軟硬件版本功能函數(shù)

ReadDataByLocalId 讀取ECU控制參數(shù)功能函數(shù)

InputOutputControlByLocalId 強制ECU輸出控制參數(shù)功能函數(shù)

檢測儀通過應(yīng)用網(wǎng)關(guān)將相應(yīng)的診斷功能命令發(fā)至LIN總線上，即可獲得相應(yīng)的反饋信息，以便進行診斷檢測空調(diào)控制器性能。

4.1.1 ReadEcuIdentification函數(shù)

通過此服務(wù)函數(shù)可以從ECU獲得相應(yīng)的標識信息，包括軟件版本，硬件版本等[6]。

在檢測儀中，需要讀取空調(diào)控制器軟件版本時，就可以通過LIN總線診斷禎發(fā)送相應(yīng)的命令： 62 02 1A 86 FF FF FF FF ，其中62 表示被診斷的控制器的在LIN網(wǎng)絡(luò)中的ID，02表示后面的字節(jié)中有2個有效字節(jié)，1A表示讀取版本功能，86表示讀取的是軟件和硬件版本。