電子發(fā)燒友網(wǎng)核心提示：本文介紹一種基于LabVIEW的汽車雨刮器綜合控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，描述了軟件界面設(shè)計(jì)、參數(shù)測量及數(shù)據(jù)處理的實(shí)現(xiàn)方法。

　　挑戰(zhàn)： 解決對汽車雨刮器的功能測試（刮刷角度與刮刷頻率）、耐久性能測試（刮刷150萬次）以及對汽車擋風(fēng)玻璃的淋水控制（包括噴水間隔與水量大小的調(diào)節(jié)）。

　　應(yīng)用方案：使用Nationl Instruments公司的LabVIEW編程軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理并對雨刮系統(tǒng)進(jìn)行控制。

　　使用產(chǎn)品：Labview8.6軟件開發(fā)平臺；NI PCI-7831R數(shù)據(jù)采集卡

　　軟件界面設(shè)計(jì)

　　該測試軟件根據(jù)我公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、界面明了、美觀。見圖（一）。

　　操作界面分為主界面、參數(shù)設(shè)置界面、測試界面、水路控制界面、角度測試界面、數(shù)據(jù)存儲界面。操作模式分手動與自動，測試界面上半部分顯示信息，參數(shù)設(shè)置界面在另外一界面，可以設(shè)置刮刷次數(shù)，循環(huán)時(shí)間等；測試界面下半部分是顯示的刮刷頻率，電機(jī)電流曲線與數(shù)值、電機(jī)溫度，運(yùn)行時(shí)間、循環(huán)時(shí)間與各電磁閥的狀態(tài)；水路控制界面用模擬的管路方式設(shè)計(jì)出水路控制圖，各個(gè)管路是用自定義布爾控件進(jìn)行繪制，水路控制方式一目了然；刮刷角度測試界面能顯示10組最近測量的角度值。

　　刮刷角度的測量

　　數(shù)據(jù)采集卡采集到旋轉(zhuǎn)編碼器輸送的脈沖數(shù)，然后運(yùn)用LabVIEW進(jìn)行換算出角度值。比如編碼器轉(zhuǎn)一圈發(fā)送3600個(gè)脈沖則接收n個(gè)脈沖時(shí)的角度值為：Theta=πn/1800（rad）=n/10（°）采樣時(shí)間的設(shè)定是根據(jù)具體實(shí)際情況而定，一般是這樣規(guī)定的：f（t）≥刮刷頻率 /120（s）LabVIEW根據(jù)數(shù)據(jù)采集卡采樣時(shí)間內(nèi)接收的最大脈沖數(shù)便可以計(jì)算出刮刷角度。

　　刮刷頻率的測量

　　數(shù)據(jù)采集卡采集接近開關(guān)的+5V電壓信號，計(jì)數(shù)器便+1用LabVIEW記錄下此刻的時(shí)間，然后繼續(xù)采集下次信號，然后用下次采集結(jié)束的時(shí)間減去上次采集完的時(shí)間即為兩次的時(shí)間間隔t ms，刮刷頻率計(jì)算如下：f=60000/t（次/min）；采樣時(shí)間一般設(shè)定為：t≤ f（t）≤ 2t

　　刮刷頻率在實(shí)際測量中是實(shí)時(shí)變化的，這是由于雨刮系統(tǒng)的負(fù)載變化引起的。

　　水路的控制

　　水路控制主要是通過LabVIEW對電磁閥的通斷電來實(shí)現(xiàn)的。見圖（二）

　　當(dāng)要求進(jìn)行濕刮時(shí)，電磁閥開啟，水通過管路噴灑到擋風(fēng)玻璃上；當(dāng)要求進(jìn)行干刮時(shí)，則關(guān)閉電磁閥，開啟回水閥；當(dāng)液位傳感器有信號時(shí)，則開啟回水泵，直到液位傳感器再次產(chǎn)生信號；進(jìn)水泵的控制是通斷繼電器控制的。當(dāng)數(shù)據(jù)采集卡輸出端輸出信號時(shí)，繼電器便接通，從而接通水泵。各個(gè)電磁閥都是通過繼電器間接控制的，數(shù)據(jù)采集卡輸出端子的通斷直接控制繼電器的通斷。

　　自動模式下根據(jù)設(shè)置的干、濕刮時(shí)間來進(jìn)行自動運(yùn)行，總的刮刷次數(shù)為For循環(huán)的N端，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的時(shí)間時(shí)便輸出信號給繼電器從而控制相應(yīng)的電磁閥的通斷。

　　雨刮電機(jī)的監(jiān)控

　　雨刮電機(jī)的監(jiān)控包括電機(jī)電流、機(jī)殼溫度兩個(gè)參數(shù)。

　　電機(jī)電流的測量是通過電流變送器將電流輸送給數(shù)據(jù)采集卡，從而通過LabVIEW將電流以曲線的形式顯示到屏幕上，從而對電流實(shí)時(shí)監(jiān)控，若電流超過了設(shè)定值則系統(tǒng)停止運(yùn)行。

　　電機(jī)溫度是通過熱電偶進(jìn)行測量的，熱電偶產(chǎn)生的電信號經(jīng)過數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)LabVIEW，經(jīng)過換算后產(chǎn)生實(shí)際溫度，當(dāng)電機(jī)溫度超過溫度設(shè)定上限時(shí)，系統(tǒng)停止運(yùn)行。

　　數(shù)據(jù)處理

　　運(yùn)用LabVIEW強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并生成報(bào)表格式。LabVIEW會每隔一段時(shí)間自動保存數(shù)據(jù)到指定的路徑下，并以word的格式生成報(bào)表。通過LabVIEW的生成報(bào)表工具包便可完成此工作。

　　報(bào)表中包含的信息包括時(shí)間，刮刷角度、刮刷頻率、電機(jī)溫度、刮刷狀態(tài)，刮刷次數(shù)。

　　結(jié)論

　　該套測試系統(tǒng)能滿足國內(nèi)外各大汽車主機(jī)廠隊(duì)對雨刮器的功能與耐久性能要求測試。開放式構(gòu)造，便于維護(hù)；靈敏度較高，電壓精度0.1v，電流精度0.1A，角度0.1°；由于采用工控機(jī)，耐環(huán)境性能較好，而且性價(jià)比較高；采用虛擬儀器技術(shù)設(shè)計(jì)的測試系統(tǒng)界面更美觀，操作更方便。