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LabVIEW開發自動化CAN通信測試系統
有了NI PXI 模塊化儀器，我們不需要擔心高速的數據采集和時序同步問題，因為NI產品已經替我們處理了這些問題。這次測試設定中，硬件的執行速率達到了規定的30ms。由于LabVIEW使用了數據流機制，同步和/或并行執行代碼現在已經可以用來替代基于文本的順序編程機制。我們能夠同時控制和/或監控多個儀器和設備。儀器的集成已經變得更方便，因為大多數臺式儀器（包括本測試系統中所使用的這臺），都能在網絡上獲取相應的LabVIEW驅動。有了這些優勢，我們便可以將精力集中在我們系統功能的開發上。
主要概念
該系統中的被測設備是安裝在現代車輛中的傳感器盒（見圖1），這個設備提供了橫縱向加速度、搖擺率、滾轉率以及xyz方向的測量值。在通過CAN總線將這些測量值傳遞給引擎控制模塊（ECU）之前，被測設備的測量值需要一些內部處理。ECU在車輛中像人腦一樣解釋信號以及執行動作。
測試的原理是簡單的。一個分析工程師將被測設備放置在溫控箱中，將其連接到CAN儀器，并將溫度設置在設定值。然后，工程師通過CAN通信查看數據值，并把數據記錄在本地硬盤的Microsoft Excel文件上以便今后的分析。因為這個溫控箱無法通過編程實現兩個或者多個溫度設定值，所以工程師必須手動設定。附加測試流程也許包括在某個特殊的時間執行上電復位并觀察待測設備的反應情況，以及每30ms讀取一次數據，這需要高速運轉的硬件支持。
測試的重要性
被測設備的主要功能是在車的運行過程中，尤其是以之字形或者在斜坡上前進時，提供關于車輛重心和速度的信息。ECU評估這些信息，修正車輛軸或者輪的位置，防止車輛側滑（見圖2）。
該被測設備的功能還會涉及到乘客的生命安全，因此設備必須永遠精確的運行（甚至在的溫度下），這一點十分重要。這也是在批量生產之前，我們要在實驗室里測試設備功能的原因。
系統描述
我們的系統控制并監視溫控箱內溫度的上升和下降，提供并測量被測裝置的電壓，通過CAN通信獲取高速的數據（見圖3）。其它的系統特性包括實時圖像界面和Excel數據記錄等。
分析工程師完成測試設置（見圖4），然后點擊OK開始獲取數據。該系統會自動停止并將數據保存在本地硬盤中，因此工程師在測試中并不需要干預。該系統還會在測試完成后執行數據分析。NI 軟件和硬件產品十分適合我們系統的性能指標和配置情況。因為所有的這些硬件是被集成在一個緊湊的機箱中，包括控制器、SMU和CAN接口，因此減少了測試實驗室的空間占用，這在小實驗室里就是一個巨大的優勢。
系統設計
我們創建了一個自動測量系統，這系統能在可控溫度下測試多個盒裝傳感器設備。它在自定義設置的測試中能對多達六個設備執行同步數據采集。
我們選擇2槽 NI PXI-8101 嵌入式控制器來代替商業PC ，其堅固、高性能、模塊化的特點以及低價格方面都具有優勢。我們使用NI PXI 解決方案實現CAN數據采集。NI PXI-8513/2 是一個2端口，可通過軟件選擇的CAN PXI 接口。它十分適合實時、高速地控制數百個CAN幀和信號，在硬件在環仿真、快速控制原型設計、總線監控和自動控制都需要使用這種技術。模塊的軟件可選特性為CAN的發展提供了的靈活性，用板載收發器來實現高速、低速/容錯、單線的 CAN通訊。這種靈活性超過了此應用30ms 數據采集要求。
我們使用NI PXI-4130源測量單元（SMU）為DUT（被測裝置）提供電源。利用輔助電源接口，該設備能提供zui大 ±20V、2A 的輸出。六個CAN通道共享此供電電源。
ESPEC SU-241 臺式溫控箱使用了平衡溫度控制方式。這個系統使用平衡溫度來復現測試地區需要的溫度環境。這是通過不斷控制一個低熱負荷加熱器來完成的。每個單元通過實時控制，以便平衡溫度。接著，制冷器的能力不斷更新，以zui少的能量逐漸提高來克服樣本的熱負荷。溫控箱通過RS232連接到控制器。
圖6展示了測試系統zui終的PXI硬件配置。所有需要的模塊被安裝在一個PXI機箱中，很大程度上減小了總尺寸。這種設置也通過PXI的背板連接到了所有必要的儀器，以便獲得更高的速度和吞吐量。
關于CAN、SMU以及溫控箱的自動測試的配置依靠前端軟件完成，此前端軟件是我們在LabVIEW中開發的。編程語言的數據流執行模式能夠同時并行地讀取多個盒裝傳感器的數據。這個功能非常有用，因為它使得軟件*不僅能讀取每個設備的多個CAN信號，也能同步地（而不是順序地）控制和監視溫控箱的溫度設定以及SMU的供電電壓。
總結
幸虧有了LabVIEW，讓編程語法、順序代碼編寫以及對心理考驗*的程序調試的過程成為過去。現在，代碼的開發變得容易多了，這為我們節省了時間和金錢。LabVIEW也讓我們有能力去重新使用以前的代碼來減少開發時間。
我們挑選的NI硬件能夠滿足十分苛刻的工業應用需求。它的模塊化、堅固以及高性能的特點，是我們挑選它作為以PXI為基礎的工業應用的主要原因。PXI模塊和控制器的設計支持長時間運行，十分適合我們的應用。
LabVIEW開發自動化CAN通信測試系統
LabVIEW開發自動化CAN通信測試系統
LabVIEW開發自動化CAN通信測試系統
