作者:楊大成 (北京中科泛華測控技術有限公司成都辦事處,四川 成都 610031)
摘要: 本文闡述了利用LabWindows/CVI開發環境提供的強大工具和豐富的函數接口以及各種方便、實用的工具,快速完成風洞數據采集、分析軟件。描述了該軟件中使用到的幾個關鍵功能的實現方法。關鍵詞: LabWindows/CVI、風洞、SCXI、PXI、多線程。
LabWindows/CVI appliacation in the acquisition of the Wintunnel Yang Da-cheng (Beijing Zhong Ke Fan Hua Measurement & Control Technology Co. Ltd. Chengdu ReoPOffice, Chengdu 610031)Abstract : Completed the acquisition and analysis of the windtunel quickly with the powerful tools and functions in LabWindows/CVI. Descript how to implement these important functions. Key words : LabWindows/CVI; Windtunnel; SCXI; PXI; Multithread
如今在測控領域用於開發軟件係統的開發平台主要有:LabVIEW、C++、VB、Agilent VEE、LabWindows/CVI。而LabWindows/CVI由於提供了豐富的函數庫和各種方便功能得到了不少使用者的青睞。LabWindows/CVI是National Instrument公司開發的一種基於ANSI C的開發平台,它集成了編譯器、連接器和高級編輯、調試工具。內建強大的儀器庫,從儀器控製、數據采集到數據分析和圖像顯示。LabWindows/CVI自帶代碼生成、交互式函數麵板、函數提示、快速控件查找等功能,可以幫助開發者進行快速開發。 風洞數據采集主要包括壓力、溫度、天平等信號。1 係統構成 在該係統中主要使用了National Instrument公司PXI-6052E數據采集卡和SCXI-1143信號調理卡的硬件產品。係統采用了工控機加遠程控製模塊構成,結構如下圖:
軟件主要功能包括硬件參數設置、采集參數設置、時域信號分析、頻域信號分析、零點處理、傳感器校準等。軟件流程圖如下:
2 軟件功能實現 2.1主界麵設計 LabWindows/CVI中帶有用戶界麵編輯器,它提供了各種控件如:數字控件、字符串控件、波形圖控件、Tab、Table等。利用自動代碼生成工具可以幫助開發者快速建立用戶界麵及對應的回調函數。該程序主界麵如下圖:
2.2線程考慮 整個軟件采用多線程模式,主線程用於管理用戶界麵,在主線程中創建一個單獨的采集線程,用於采集和保存數據。這裏主要用到了LabWindows/CVI提供的線程函數可以方便的創建、管理線程。 errorCode=CmtScheduleThreadPoolFunctionAdv(DEFAULT_THREAD_POOL_HANDLE,DAQThreadFunction, NULL, THREAD_PRIORITY_NORMAL, NULL,(unsigned int)NULL, NULL, (unsigned int)NULL, &DAQThreadID);該函數用於創建采集線程,DAQThreadFunction為自定義的線程函數,該函數用於實現數據采集及數據存儲。 errorCode = CmtReleaseThreadPoolFunctionID (DEFAULT_THREAD_POOL_HANDLE, DAQThreadID);該函數用於釋放線程。 2.3數據采集 基於PXI+SCXI這種係統構架,在數據采集時,使用了PXI-6052E的一個通道來控製SCXI所suo有you通tong道dao。考kao慮lv到dao通tong道dao數shu多duo,設she置zhi參can數shu多duo,需xu要yao等deng待dai足zu夠gou的de時shi間jian采cai集ji等deng特te點dian,這zhe樣yang在zai硬ying件jian初chu始shi化hua時shi會hui比bi較jiao花hua時shi間jian,所suo以yi在zai采cai集ji程cheng序xu中zhong把ba初chu始shi化hua硬ying件jian沒mei有you放fang到dao線xian程cheng函han數shu裏li麵mian,專zhuan門men將jiang該gai功gong能neng列lie出chu。這zhe樣yang保bao證zheng了le在zai點dian擊ji開kai始shi采cai集ji後hou能neng在zai要yao求qiu等deng待dai的de時shi間jian後hou得de到dao所suo需xu要yao的de試shi驗yan數shu據ju。 在該軟件中使用了NI早期的數據采集卡驅動程序Traditional DAQ。使用了緩衝技術實現連續數據采集。
errorCode = DAQ_DB_Config (config.daq[0].iDevice, 1);配置緩衝模式;
errorCode =DAQ_DB_HalfReady (gHardwareConfig.daq[0].iDevice, &halfReady, &DAQStop);檢查緩衝是否滿,緩衝區滿後開始讀取數據;
if((halfReady == 1) && (DAQStop == 0)) {
errorCode = DAQ_DB_Transfer (gHardwareConfig.daq[0].iDevice, pdsVoltBuffer, &points, &DAQStop); if(errorCode != 0) goto error; }讀取緩衝區數據。 2.4 數據庫功能 數據庫功能主要使用了LabWindows/CVI提供的數據庫連接工具包。該工具包提供了豐富的數據庫操作函數,給開發帶來了方便和快捷。LabWindows/CVI和數據庫連接的鏈路圖如下:
hdbc=DBConnect (MD_DATABSE_NAME);和數據庫建立連接,參數為數據庫名稱、用戶ID及密碼構成的字符串。
hstmt=DBActivateSQL (hdbc, string);激活SQL語句。
DBPutRecord (hstmt);刷新數據庫。
DBDeactivateSQL (hstmt);解除活動SQL語句。
DBDisconnect (hdbc);斷開數據庫連接。
2.5信號分析 在LabWindows/CVI裏麵自帶了常用的信號分析處理函數,可以進行常用的時域信號、頻域信號處理以及數字濾波處理等。 在該程序中時域信號處理主要使用了卷積(Convolve)、積分(Integrate)、微分(Difference)。頻域信號處理使用了FFT。數字信號處提供了一個可設置的對話框,方便使用者配置濾波參數。
常規的數學處理函數在這個程序中也有用到,都是利用了LabWindows/CVI自帶的數學函數如:波形數據的基本算術運算,Add1D、Sub1D、Mul1D、Div1D。 3試驗報告 在完成試驗後,根據試驗的要求生成Word或Excel報告,不用再手動編輯報告了,節約了大量時間。這裏也是使用LabWidnwos/CVI提供的報告生成工具包,該工具包包含了很多簡單實用的函數,可以自動生成柱狀圖、餅圖等,也可以將麵板上顯示的波形圖自動插入到指定位置。 4結束語 通過利用LabWindows/CVI提供的各種控件快速構建好用戶界麵,又利用各種提供的豐富函數以及工具包功能函數完美、快速完成了整個程序的開發。在短時間保證開發順利按照既定計劃執行,圓滿完成了開發任務。參考文獻:
宋宇峰. LabWindows/CVI逐步深入與開發實例
National Instrument . LabWindows/CVI Basics I Course Manual
National Instrument . LabWindows/CVI Basics II Course Manual