彭朝亮 冯国胜 李晓楠 张小荣
(石家庄铁道大学)
LabVIEW集成了串口通信功能,包含了串行通信常用的功能模块。本系统主要使用VISA配置函数和VISA读取函数。VISA配置函数主要用于配置串口的初始化,VISA读取函数完成串口通信中的读取和筛选索引[7]。LabVIEW串口程序设置,初始化串口,利用VISA设置双方通讯的端口号、波特率、数据位、停止位及奇偶校验等,把接收的数据导入索引条件,识别索引标志数据0xABCD,获取标志数据组及其后的数据,分别按数据结构0xABCD、电压、电流及转速4组数据排列,同时依照该顺序实现各组数据的实时显示以及波形变化,并实现保存和对比趋势的功能。LabVIEW实时显示界面,如图9所示。
图9 LabVIEW实时显示界面
接收节点DSP2812上运行的CAN-accept程序,首先邮箱16~18设定为接收邮箱,通过CAN通信设定,3路邮箱分别接收电压、电流及转速数据,存入邮箱内,接收消息挂起寄存器CANRMP的标志位RMP16~18分别被置位,表示邮箱已经接收到数据,并请求CPU去读取,等待传递到SCI寄存器。SCI串口模块初始化,然后设置发送端口、波特率、数据位、极性校验及停止位;把索引数据位设定为0xABCD,紧接着将电流、电压及转速数据依次存储到SCITXBUF,因为SCI串口只能是8位传递,所以数据分为4类,共8组8位数据。索引数据位标志着整段数据的开端,当TXRDY=1发送使能,意思是通知CPU可以发送新的数据了,因此,通过不断地查询,当TXRDY=1则可以发送新的数据。CAN接收程序流程图,如图10所示。
图10 CAN接收程序流程图
在完成混合动力汽车状态实时监测系统硬件和软件的设计后,需要在试验平台上完成监测系统的调试,实现电压、电流及转速的信号采集和CAN总线通信。进一步实现LabVIEW软件界面实时显示,以验证该系统能够实现CAN总线通信下的实时状态监测。实时监测系统测试现场,如图11所示。
图11 汽车状态实时监测系统测试现场
试验环境的搭建:现场调试选择搭建混合动力电池组和电动机,配合油门踏板,调节电动机转速并测试。DSP开发板A作为采集发送节点,ADC模块端口adc[0]接入电池组电压信号,adc[1]接入电池组电流信号换算成的电压信号。安装在电动机转轴上的霍尔传感器输出端,连接开发板A的捕获单元CAP1端口,完成电动机转速信号采集。DSP开发板A的eCAN模块物理接口CANH与作为接收节点的开发板B对应CANH相连,CANL和CANL对应相连,完成CAN总线通信线路的物理连接关系搭建。开发板B的SCIA端口,一端通过RS232串口转USB线与PC机相连,完成串口通信线路的搭建。连接电源,给开发板上电,程序CAN-send和CAN-accept分别下载到开发板A和开发板B,设置PC机串口通道,连接LabVIEW并运行,实时监测界面显示出的电压、电流、转速数值及变化趋势。
1)混合动力汽车状态实时监测系统能够实现实时监测汽车状态的功能。整体系统运行稳定,实时地显示了混合动力汽车各部分信息的数据;
2)3路采集与通信的实现,可以展望多路的数据采集和通信,接收节点的CAN总线通信邮箱的增加都能够完成对多状态监测的功能;
3)DSP2812的采集模块和CAN模块的结合,布线简单,采集精准,加之上位机的实时显示,适应在混合动力汽车上应用,准确传输所需监测的数据,并提供可视化的实时监测平台。
(续完)