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1、基于虚拟仪器的汽车 电子综合测试平台容济摩托车点火器http:/参考资料：http:/ PXI系统实现数据采集和控制，通过接口箱可以灵活，快速的实现负载的配置和测试通道的选择。LABVIEW编写的测试程序控制整个测量的进行，测试的结果通过MYSQL API上传到远端的数据服务器，通过WEB服务进行发布，用户只要通过浏览器就可以在公司任何一台联网计算机中进行测试结果的查询和分析。图1系统整体结构图为了更清楚的进行介 绍，以下把系统分为 软件和硬件两个方面进行介绍。系统硬件 的结构如下所示：图2硬件结构TVS系统采用Agilent 6652A电源，此电源最大电流25A，最大电压20V，可以满足汽车
2、电子产品，电流大的特点。电源通过MiniGPIB与PXI 8106控制其相连，PXI 8106使得用户可以通过笔记本来作为PXI系统的控制器，节省成本的同时增加了系统的灵活性，特定型号的笔记本BIOS支持特定的PCI桥个数，选择时根据NI的测试列表来选择。为了实现多产品测试和负载可配置，我们对该系统的接口箱进行了精心的设计和规划。从而使其可以实现了多个产品的切换测试和配置功能。在接口箱的上面板上，通过接头和跳线可以任意的配置各个输入和输出通道的负载电阻，非常的快捷高效，从而可以迅速实现多个产品切换测试，而不需要重新进行负载的制作，所有负载都是通过配置来实现的。接口箱中的多路通道由NI 6251
3、的数字量输出通道进行控制，NI 6251DAQ具有24路数字量输入输出通道和16路模拟量输入输出通道，1.25M/S的采用率，可以用来测量+/-10V的电压信号，具有参考地，非参考地和差分多种方式。用它的数字量输出实现继电器的控制可以实现电源在三路产品间的切换。其目的是实现三个产品的轮回测试，从而节省测试时间。对于产品的连接，我们采用了三个37针的接口，并且在每个接口上都分配了电源，输入和输出口，从而可以应对最多37*3个输入输出通道的产品。接口箱是整个系统的中枢环节，TVS的接口箱很好的解决了负载可配置，多路切换，多点测量，等一系列问题，从而使系统具有快速，高效，简单等特点。在软件方面，该系
4、统最大的特点就是模块化，可配置，手自动结合，正因为这些特点，所以可以快速的开发出针对不同产品的测试程序。软件系统的结构如下所示：图3软件结构该系统有一个非常强大，同时模块化，可配置，网络化的软件系统，综合利用了LABVIEW，CVI，XML，WEB SERVICE，MYSQL，TOMCAT，JAVA等技术实现了一个可以快速进行对新产品开发（通过配置文件）的软件模版，其主要的目标和思想是实现对用户透明的编程，即只要通过配置文件和稍微改动模版就可以实现新产品测试程序的编制，非常简单，快捷。下面就具体介绍每个模块的工作原理和实现方法。配置文件子模块这个模块用来与用户交互，生成XML配置文件。分为两个
5、文件，其中main.xml用来配置通讯参数(CAN,LIN, KLINE)的波特率,数据字节数,通道口等）,产品的信息(产品号，产品名，客户号，客户名，变种)和输入输出的通道，包括输出端口的测量方式,上限及下限等参数。auto. xml是自动测试的配置文件,为了方便此文件的编写,所有的输入和输出相关配置都采用选择对话框的形式来完成,选择的内容则来自于main. xml中的配置,从而实现了最方便的配置方式。KOSTIA通讯模块该模块包含了丰富的内容,包括LIN，CAN，KLINE模块。这些协议都是汽车电子产品的典型应用,所有的模块都针对KOSTIA协议进行了封装,并且做成了LABVIEW的用户自
6、定义库，是通过LABVIEW中的call library function调用DLL来实现的，然后将其导入到VI编程面板上,因此可以十分方便的调用。CANOE是汽车电子网络分析，开发，测试的常用工具，在我们的系统中我们通过CANOE提供的COM组件，调用了其自动化服务器在LABVIEW中控制CANOE,进行总线的仿真和测试，十分的方便。由此可见LABVIEW软件在与外部程序交互中的强大功能。从而将复杂的各种通讯进行了整合实现了一个通过的汽车电子产品通用库。自动测试子模块该子模块实现了从auto.xml中取出测试序列,实现自动测试的功能。其实现采用了用户自定义事件的方式实现,即测试序列形成一个测
7、试事件发送序列，根据auto.xml的定义形成此序列，发送测试事件。事件结构接收到测试事件后，就从此事件中取出相应的参数，然后进行测试。利用这一结构可以使用很少的代码量实现自动测试。具有程序结构清晰，代码量少，执行迅速等优点。输入输出扫描模块主要利用了NI4071和NI SWITCH ,通过main.xml中的输出配置进行逐个输出的扫描,可以达到很高的扫描速率.从而实现了在手动分析功能下的各个输出同时显示的能力，这样就可以在手动分析的同时观察到所有管脚的电压，从而具有了分析，检测的能力。这种功能特别适合于失效产品的分析和检测。我们曾经利用这一功能，成功的分析出了如J60N座椅记忆模块等在内的很
8、多产品的质量问题和缺陷。信号模拟子模块该模块主要是利用了NI6251的模拟量输出通道,实现了两路信号输入功能,可以模拟车速等信号,可以实现频率,占空比,幅度的调节。通过此模块用户可以根据需要通过LABVIEW程序快速的产生需要的信号，从而模拟整车信号，实现测试。手动分析子模块是实现了产品的分析功能,可以实现所有输入,测量输出端, KOSTIA诊断,输入口波形观察等功能。数据库模块本模块采用了自行编写的MYSQL C API进行封装的库来实现自动测试时数据的上传。包括所有测试步骤地信息,如测试结果,上下限,功能类型等信息，实际使用表明，运行非常稳定，上传的数据进入系统后将由WEB发布系统做处理并
9、发布。该模块实现了LABVIEW和数据库的无缝连接，使上层的WEB系统和底层的测试控制系统相结合。EOL测试信息发布子模块这部分模块又是本系统的一大特点，整个系统通过使用J2EE开源构架,服务器使用TOMCAT,数据库使用MYSQL, WEB应用使用IBATIS作为持久层。并且使用了STRUTS作为引擎。本模块可以实现测试数据的查询,根据多种字段进行搜索，对结果生成报表。将来通过这些数据源，我们还可以进行SPC, MSA等分析。从而，把数据的采集,存储到发布,分析,报表系统连接成了一整套完整的体系。初始化和资源关闭子模块主要是对使用的通讯,数据采集卡,万用表卡,矩阵等的资源分配和回收。NI S
10、WITCH模块主要利用NI的开关工具包实现了继电器和routes之间的映射，从而通过routes来控制多个继电器的通断,从而实现通道控制。NI SWITCH EXECUITIVE软件包功能强大，其创新性的将继电器组与路径的概念相结合，矩阵中的一组继电器闭合相当于一条路径，各种可能的组合就可以建立起许多条路径。整个软件的设计全面考虑了各种测试的要求和可能的需要，在软件的模块化，可配置等方面做了很大努力，从而使系统在快速，稳定的同时实现了高效，精确的测量效果。以上是对TVS整个硬件和软件平台的一个简单介绍,目前此系统在首件测试，质量分析，EOL系统验收等方面发挥着重要的作用，下面结合实际产品的测试
11、过程，对本系统作一个介绍。使用实例：我们使用TVS系统对中华A1轿车的BCM模块进行了功能检测。测试系统主界面包括产品相关信息，这些信息在配置文件中配置后当程序运行之后会自动从main. xml中自动获取，并显示在界面上。KOSTIA诊断部分主要是对于有KOSTIA的诊断功能的产品，可以通过这一模块实现KOSTIA所定义的所有功能，包括登陆，同步，读SENSOR，写Actuator，读写EEPROM，读写参数文件，参数文件对比，导入等功能，从而与firmware中的诊断程序交互实现产品诊断，当前此模块支持CAN，LIN，KLINE，三种通讯方式下的KOSTIA诊断。管脚波形显示部分主要针对某些
12、产品的特殊要求，需要获取输出端的上升时间，超调等特性，而从分析机械和电性能的问题。在波形显示区域我们就可以通过多路AI的同时监测来实现这一功能，并且显示与否是可控的。在自动测试过程中，右上角的部分是自动测试过程中每一步执行的信息，包括步号测试内容，测试结果，上限值，下限值，是否测试通过以及合格和不合格产品的计数情况。图4系统主界面对于开发新的电子产 品测试程序只要完成 下列步骤；步骤一：根据测试说明上的 产品管脚在开关量工具包中定义输入输入 输出点图5路由配置图我们为中华BCM的所有输入输出脚定义了名称，对于可能的输入输出路由进行了定义。步骤2：根据路由配置，编写线束连接说明文档，并且制作线束
13、。步骤1完成后，可以打印出各个继电器通道于产品测试相关的信息，然后根据这些内容，为每个产品编写一份用以说明线束连接的说明文档，主要说明输入输出，各种资源的分布。这份文档对线束的制作，故障的诊断和以后系统的查错等都有重要意义。文档定义好，之后就可以根据文档来制作线束。图6管脚配置文件对于需要连接负载的产品，我们还需要一份负载配置连接图，以便可以在接口箱上为输入输出端配置上特定的负载。图7负载配置图步骤3：进行main. xml的配置图8 main. xml主配置文件主配置文件用来配置产品的显示信息，如上图所示，有产品名，产品号，客户名，客户号，通讯参数包括CAN，LIN，KLINE的通道号，波特
14、率，版本，ID，数据长度等信息。根据在NI开关量执行软件中的设置对输入和输出通道进行配置，这些信息将成为在Auto.xml中选择的数据源。从而十分灵活方便的实现了编程。步骤4：进行auto. xml的配置图9 auto. xml自动测试配置文件如果测试程序中有自动测试的要求，可以进行自动测试步骤的配置。每一步都有如下信息，包括步骤号，是否执行，步骤类型，输入激励，时间间隔，测量输出端，如果是设置了步骤为KOSTIA诊断，那么还要设置发送信息诊断信息和诊断反馈值的上限和下限值。其中测试类型分为，短路测试（对于重要的管脚两两之间是否短路）元件测试（也叫参数测试，测试电阻，EMC电容等重要可测元件）功能测试（输入激励，测量输出）KOSTIA测试（通过KOSTIA协议进行
