关于汽车仪表盘设计的虚拟仪器报告
1 绪论
1.1 汽车仪表的概述
汽车仪表系统是车载综合信息系统的重要组成部分,也是其要实现的最基本的功能。众所周知,仪表板是驾驶员与车辆进行信息交流的重要接口和界面, 也是汽车高尖技术的主要部分,它为驾驶员提供其所需的信息。随着汽车工业的发展,现代汽车的各种机构日趋复杂,附属装置也日益增多,为了使驾驶员更多更迅速地掌握各种机构和装置的状态,以便更有效地控制汽车,使其正常地工作,汽车仪表板作为现代汽车的信息中枢显得越来越重要,并伴随着汽车电子技术的发展而快速发展。汽车仪表的发展趋势,从一个侧面反映出汽车电子化水平的快速提高。
1.2 汽车仪表的发展历程
为了充分了解汽车仪表发展现状,难确地把握其未来发展趋势,有必要对其发展过程作一简单回顾"按汽车仪表在工作原理上取得的重大技术创新来分,可以划分为4个阶段,或称为经过4代。
第1代汽车仪表是基于机械作用力而工作的机械式仪表,人们习惯称这类仪表为机械机心表;
第2代汽车仪表的工作原理基于电测原理,即通过各类传感器将被测的非电量变换成电信号加以测量,通常称这类仪表为电气式仪表;
第3代为模拟电路电子式汽车仪表;
第4代为步进电动机式全数字汽车仪表；
继全数字汽车仪表后,随着信息技术和计算机技术的不断发展,以及降低汽车仪表制造成本的要求,汽车仪表逐渐向网络化!智能化和虚拟化方向发展。
2 研究的背景以及主要内容
2.1 研究的背景
汽车走过了100多年的发展历程,汽车仪表也在不断开发和发展之中，汽车仪表正在经历由第3代向第4代转型时期，第3代汽车用仪表工作原理与电气式仪表基木相同,只不过是用电子器件取代原来的电气器件。
各国一直在努力开发汽车仪表技术,并不断取得新的发展，目前国内汽车仪表行业在整体上仍滞后于整车的发展,散、乱、差、的状况尚未改变,与国外相比有很大的差距,表现在产品技术水平低,造型单调,产品质量可靠性和耐久性差,制造工艺落后,产品检测不完善,数字化程度
低等方面。我国的汽车仪表与国外发达国家相比,技术水平有相当大的差距，例如,当今国外发.达国家普遍使用全数字式汽车仪表,而且绝大部分是步进电动机式汽车仪表,并且正积极准备向更高方向发展而国内真正民族汽车仪表厂,还没有批量生产出该类型的仪表,只有德国VDO公司和美国德科公司在我国设厂生产。虽然国内汽车仪表界一致看好全数字式汽车仪表，但我国民族汽车仪表生产厂家从事汽车仪表设计的工程技术人员,绝大部分还不具备这方面的知识能力,自主开发还不具备技术条件。
目前国内车辆仪表数字化水平还不高,绝大部分仪表还是模拟式的,而大多数模拟仪表表头的体积较大、数量多,使得显示系统拥挤不堪,影响美观;另外一些模拟仪表故障率高,增加了用户的经济负担,减小了车辆行使的安全系数。而随着电子技术的广泛应用,传统汽车仪表逐渐被微处理器为核心的电子控制数字仪表取代已成为必然趋势。
汽车仪表产品的更新换代势在必行,进行技术创新,寻求和确定我国汽车仪表产品的发展方向,研制开发新一代汽车仪表产品,有利于迅速提高我国汽车仪表产品的技术设计能力和生产制造水平，汽车将会越来越多地采用各种用途的电子化仪表,造型新颖别致和功能强大的电子化仪表将是今后车用仪表的发展趋势和潮流。鉴于我国汽车仪表的这种现状,而车辆仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口和界面,是车辆安全行驶的重要保证，人们提出了虚拟仪表的方案。
2.2 研究的主要内容
汽车仪表的发展趋势传统仪表一般是机电式模拟仪表,只能为驾驶员提供汽车运行中必要而又少量的数据信沙息,已远远不能满足现代汽车新技术、高速度的要求。汽车仪表的功能已不仅仅是单纯的指示,而是通过对汽车各部件参数的监测和微处理机配套,从而达到控制汽车各种运行工况的目的。
系统的设计要求是：
1.车载综合信息显示系统必须完成车况的数字显示和监测;车况的数字显示和监测是对车辆所有重要部件的性能和工作状态的显示和监测,以保证驾驶员能够及时了解车辆工作状况,迅速对各种异常情况做出对应措施而且车辆运行状态的监测是保障车辆正常工作和进行故障。
2.诊断和设备维修的基础
充分考虑系统功能的可扩展性，根据系统的设计要求,本系统的硬件和软件均采用模块化、标准化、系列化的设计方法,并充分考虑系统的扩展能力。
3 虚拟仪器
3.1仪器技术的演化与发展历程
电子测量仪器发展至今,大体可分为4代:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。
第1代一模拟仪器,这类仪器至今在某些场合被广泛使用着。如指针一式万用表、晶体管电压表及模拟示波器等,均是典型的模拟式仪器仪表。这类仪表的基本结构是电磁机械式的,利用电磁测量原理,借助指针的移动或电子束的偏移来显示最终结果。它们的特点是结构简单,成本较低,易于维护,适用于对精度要求不高的场合。
第2代一数字化仪器,这类仪器目前相当普及,如数字电压表、数字频率计等，这类仪器将模拟信号的测量转化为数字信号的测量,并以数字方式输出最终结果,适用于快速响应和较高准确度的测量。
第3代一智能仪器,这类仪器内置微处理器,既能进行自动测试又具有一定的数据处理能力,可取代部分的脑力劳动,习惯上称为智能仪器。智能仪器以微电子器件代替常规电子线路,具有信息采集、显示、处理、传输及优化控制等功能,甚至具有辅助专家进行推断分析与决策的能力，它的功能块全部都是以硬件(或固化的软件)的形式存在,无论是开发还是应用,都缺乏灵活性。
第4代一虚拟仪器,这类仪器技术的实质是充分利用最新的计算机技术实现和扩展传统仪器的功能，它利用现有的计算机,配上相应的硬件(如数据采集卡、输入/输出卡、GP工B卡等)和专用软件,形成既有普通仪器的基本功能,又有一般仪器所没有的特殊功能的高档低价的新型仪器。
虚拟仪器是现代计算机!通信技术和测量技术相结合的产物,它从根本上更新了仪器的概念,具有传统仪器无法比拟的优势，它的出现是仪器发展史上的一场革命,代表着仪器发展的最新方向和潮流,是信息技术的一个重要领域。
3.2 虚拟仪器的概述
虚拟仪器的概念是由美国国家仪器公司最先提出的。所谓虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台，它可代替传统的测量仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等，可集成于自动控制、工业控制系统之中，可自由构建成专有仪器系统。虚拟仪器是智能仪器之后的新一代测量仪器。
虚拟仪器的核心技术思想就是“软件即是仪器”。该技术把仪器分为计算机、仪器硬件和应用软件三部分。虚拟仪器以通用计算机和配备标准数字接口的测量仪器为基础，将仪器硬件连接到各种计算机平台上，直接利用计算机丰富的软硬件资源，将计算机硬件和测量仪器等硬件资源与计算机软件资源有机的结合起来。
3.2.1 虚拟仪器的特点及优势
虚拟仪器是基于计算机的功能化硬件模块和计算机软件构成的电子测试仪器，而软件是虚拟仪器的核心，如图2.1所示，其中软件的基础部分是设备驱动软件，而这些标准的仪器驱动软件使得系统的开发与仪器的硬件变化无关。这是虚拟仪器最大的优点之一，有了这一点，仪器的开发和换代时间将大大缩短。虚拟仪器中应用程序将可选硬件和可重复用库函数等软件结合在一起，实现了仪器模块间的通信、定时与触发。由于VI的模块化、开放性和灵活性，以及软件是关键的特点，当用户的测试要求变化时可以方便地由用户自己来增减硬、软件模块，或重新配置现有系统以满足新的测试要求。这样，当用户从一个项目转向另一个项目时，就能简单地构造出新的VI系统而不丢失己有的硬件和软件资源。
虚拟仪器开发者虚拟仪器软件面板虚拟仪器软件开发平台底层驱动程序硬件模块虚拟仪器开发者操作系统 图3-1 虚拟仪器开发框图
虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，很容易构建，所以应用面极为广泛。虚拟仪器技术十分符合国际上流行的“硬件软件化”的发展趋势，因而常被称作“软件仪器”。它功能强大，可实现示波器、逻辑分析仪、频谱仪、信号发生器等多种普通仪器全部功能，配以专用探头和软件还可检测特定系统的参数，如汽车发动机参数、汽油标号、炉窑温度、血液脉搏波、心电参数等多种数据，它操作灵活，完全图形化界面，风格简约，符合传统设备的使用习惯，用户经简单培训即可迅速掌握操作规程。
虚拟仪器是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。这种结合基本有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是智能化仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机，以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能，虚拟仪器主要是指这种方式。虚拟仪器的组成与传统仪器一样，主要由数据采集与控制、数据分析和处理、结果显示三部分组成。如图2.2所示。
采集与控制插入式数据采集板GPIB仪器VXI/PXI仪器RS-232仪器数据分析和处理数字信号处理数字滤波统计分析数值分析结果显示网络通信硬盘拷贝输出文件I/O图形用户接口
图3-2 虚拟仪器的内部功能的划分
对于传统仪器，这三个部分几乎均由硬件完成。对于虚拟仪器，前一部分由硬件构成，后两部分主要由软件实现。与传统仪器相比，虚拟仪器设计日趋模块化、标准化，使设计工作量大大减小。
通常虚拟仪器测试系统硬件组成部分是由传感器部件、信号调理及信号采集部件、通用计算机、打印机等构成。系统软件部分通常用专用的虚拟仪器开发语言编写而成，并可通过Internet实现网络扩展。
3.2.2虚拟仪器硬件的构成
虚拟仪器的硬件系统一般分为计算机硬件平台和测控功能硬件。
计算机硬件平台可以是各种功能的计算机,如普通台式计算机、便携式计算
机、工作站、嵌入式计算机等，计算机管理着虚拟仪器的硬件资源,是虚拟仪器的硬件基础。
按照测控功能的不同,Vl可分为GPIB、vXI、PXI、DAQ和串口总线五种标准体系结构。
3.2.3虚拟仪器软件的构成
在虚拟仪器系统中用灵活强大的计算机软件代替传统仪器的某些硬件,特别是系统中应用计算机直接参与测试信号的产生和测量特征的解析,使仪器中的一些硬件甚至整个仪器从系统中“消失”,而由计算机的软硬件资源来完成它们的功。虚拟仪器测试系统的软件主要分为:仪器面板控制软件、数据分析处理软件、仪器驱动软件和通用工/0接口软件。
图3-3虚拟仪器的软件构成框图
仪器面板控制软件
数据处理软件
仪器驱动程序
通用I/O接口软件
数据采集卡
计算机
基于Android系统和CAN总线的车辆虚拟仪表设计
科技创新导报2012 NO.27Science and Technology Innovation Herald技 术 创 新
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald32基于Android系统和CAN总线的车辆虚拟仪表设计李玉洁(武警工程大学研究生管理大队38队 陕西西安 710086)摘 要：在现代汽车业中，先进的通信网络技术CAN总线被应用到汽车仪表系统中，实现与汽车各电控单元节点之间的资源共享，使得汽车仪表的功耗、安全性、可靠性得到改善。基于Android系统和CAN总线的车辆虚拟仪表是具有支持驾驶员与车辆进行信息交流、行驶信息的记录和管理及通信功能的平台。关键词：Android系统 CAN总线 车辆虚拟仪表中图分类号：TP216 文献标识码：Ａ 文章编号：1674-098X(2012)09(c)-0032-01为了简化汽车内部控制系统，降低汽车制造成本，提高人车交互界面的友好度，设计并实现了一种新型的汽车虚拟仪表。本文致力于全数字式汽车液晶智能仪表系统的开发和研究，提出了在嵌入式Android平台上用液晶显示屏图形化显示复杂车载信息的方法。该理论上是作为汽车CAN总线上的一个节，通过CANBUS接口提取车速、发动机转速、燃油量、冷却水温度、汽车档位及其他车况信息等各种数字量和模拟量，经S5PV210微处理器分析计算，采用数字及图形化动态LCD显示，并可以通过触摸屏进行交互响应，既照顾到了驾驶员的习惯，又利用了现代电子技术的优势，使仪表具有多功能、智能和高精度的特点。1 系统软硬件平台的选择本文选取基于三星A8处理器1GHz S5PV210为微处理器，选配REALV210核心板，支持SD/MMC/SDIO接口存储卡，最高支持32GB，支持SD卡启动。而制作可用于启动的SD卡，即烧写u-boot到SD卡中进行内核的烧写与移植。CAN总线通信模块在硬件上采用了独立高速CAN控制器MCP2515结合收发器MCP2551的设计方法。2 Android的程序开发和移植将android及应用程序移植到目标机上需要经历编写相应的驱动程序、交叉编译android及应用程序，安装android 到目标系统。首先本文采用windows+vmware+ubuntu 的方式，建android编译环境，编译Android 需要许多的软件包的配合，可以直接在ubuntu 下输入命令进行安装。Android的编译还需要使用到java开发环境，把下载的jdk1.6.0_26.tar.bz2进行解压，在ubuntu的终端命令输入sudo tar -jxvf jdk1.6.0_26.tar.bz2便能在当前目录下得到 jdk1.6.0_26 目录。安装结束后还要设置好环境变量让Android找到这个路径，编辑/etc/bash.bashrc,增加下面的语句：exportJAVA_HOME=/home/work/jdk1.6.0_26 exportANDROID_JAVA_HOME=$JAVA_HOME export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH这里要根据实际情况修改路径，保存退出。把下载好的android_gingerbread_realv210_ver_1_0.tar.bz2 Android源代码复制到ubuntu主机下进行解压。便可得到Android、u-boot、linux kernel等源码包和交叉编译器。在终端进入android目录，输入./build.sh进行编译，之后便可在android_gingerbread_realv210_ver_1_0/out/target/product/smdkv210下得到 kernel.img，ramdisk-yaffs.img，userdata.img，system.img等镜像文件，分别是 Linux内核镜像文件，根文件系统镜像，data分区镜像，system分区镜像。在 SD卡上新建文件夹，命名为 sdfuse，把需要烧写的文件放到sdfuse文件夹里。第一次烧写前，最好先格式化一下nandflash。开发板连接pc，使用u-boot菜单烧写SD卡中的镜像文件。到此，Android成功移植到开发板。3 CAN总线驱动程序的方案设计与实现本文选用Microchip公司生产的MCP2515作为CAN总线控制器。MCP2515是一款独立的CAN协议控制器，完全支持CAN2.0B技术规范，MCP251与主控制器的连接是通过标准串行外设接口SPI（Searial Peripheral Interface）实现的。（1）查看编译的Android系统是否自动启动CAN脚本。查看init.rc 中service can /system/etc/can.sh oneshot 如果不存在则需要在android的源文件/device/samsung/smdkv210中修改init.rc。加入上面两句话，重新生成镜像烧写（2）查看/system/etc/can.sh是否存在。不存在则创建can.sh。can.sh内容如下： #!/system/bin/shifconfig can0 downip link set can0 type can bitrate 125000 fconfig can0 up 同时将其push到响应位置。125000是波特率。根据情况自己修改。经以上修改后在启动过程中可以看到mcp2515信息。4 结语本文所提出的虚拟仪表平台主要有以下二个优点：一是采用CAN总线技术，把各种模拟信号转化为数字信号，能处理大量数据，提高精度和灵敏度，获取全面车况信息的同时解决了传统行驶记录仪线束多的问题，增强了平台的扩展性；二是CAN设备在嵌入式操作系统Android下驱动程序的成功实现，为在嵌入式系统中扩展其他硬件设备驱动程序提供了很好的参考价值。参考文献[1] 邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，1996.[2] Android移植环境手册[oL]./source/downloading.html[3] 蔡月明，刘浩.基于CAN总线的工业控制系统[J].中国仪器表，2001(5)：16-18.[4] 陈连坤.嵌入式系统的设计与开发[M].北京：清华大学出版社，2005. 作者简介：李玉洁（1986.12-），女，汉族，河南省平顶山人，武警工程大学研究生管理大队，研究生硕士学位，研究方向：信息与信号处理。Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
基于Labview对大学生方程式赛车的虚拟仪表设计-精选教育文档
基于Labview对大学生方程式赛车的虚拟仪表设计
0 引言
Labview软件简介：
本设计采用Labview软件进行开发设计。Labview是美国NI公司的一种基于G语言的虚拟仪器软件开发工具。它的显著特点是：采用简单易学的图形化编程，提供众多的设备驱动程序和可供用户直接调用且功能强大的函数库和Windows动态链接库函数，实现多线程编程等高级功能。并提供灵活的程序调试手段，既可以设置断点又可以设置探针，在程序运行中观察数据流的变化。
Labview 编写的程序叫虚拟仪器程序，包括软面板设计和流程图设计2部分。软面板代替常规仪器的控制面板，一般由开关、旋钮、表头、显示器和其他部件组成。仪器流程图的设计，是根据仪器功能的要求，利用虚拟仪器开发平台提供的子模板，确定程序的流程图、主要处理算法和所实现的技术方法。流程图与每个仪器的前面板对应，用户能够通过前面板，用鼠标或控件操作仪器。
Labview具有功能强大的函数模块库，特别适用于测试和控制系统的开发。结合NI的硬件模块，能够方便的进行采集和分析相关测试数据。考虑到仪表整体功能测试和模块功能测试的需要，整个系统主要包括界面模块和各个功能测试模块。根据信号类型将仪表功能测试分为：车速表测试模块、发动机转速表测试模块、燃油表测试模块、水温表测试模块等主要功能模块。
1 Labview串口通信
程序设计主要由两部分组成：上位机程序设计和下位机程序设计，而在编写双方通信程序之前，必须先定义好双方的通信协议，采用相应的数据传输方法，这样才能保证数据的可靠性。
串行通信是一种常用的数据传输方法，虽然它的传输速度慢，但由于它占用的通信线路少、成本低、容易实现等优点，在数据通信方式上仍占有重要地位。目前，串口通信程序的开发，在Windows操作系统下一般用VB、VC、VF Delphi等许多高级语言编写。当用VB、VC、VF，开发串行通信程序时，开发人员不得不面对非常烦琐的API函数编程；用文本语言编串口通信程序较为复杂，花费的时间较长。所以在主机通信程序设计中，我们采用LabVIEW图形化语言作为编程语言，它把高级语言中的函数封装为图形功能模块，图标间的连线表示各个功能模块之间的数据传递。编程方式简单、直观、便于使用。串口通信功能模块包括串口初始化模块、串口读模块以及串口写模块，通过这些模块就可以实现对单片机的控制。
基于虚拟仪器技术电机式汽车仪表的设计
基于虚拟仪器技术电机式汽车仪表的设计
谷军闪;李超
【摘 要】In view of the application of virtual instrument technology in
motor vehicle instrument, this paper makes a simple analysis on the
realization of the design. Motor vehicle based on virtual instrument
technology, the speedometer and odometer and strong performance, can
accurately reflect the actual situation of the car, to provide accurate
information for the driver, to timely vehicle maintenance work in time for
the car to supplement the energy, ensure that the car can run stably.%针对电机式汽车仪表中虚拟仪器技术的应用,从设计的实现方面入手,做了简单的论述分析.基于虚拟仪器技术的电机式汽车,其车速表与里程表等的性能较强,能够精准的反映出汽车行驶的实际情况,为驾驶人员提供准确的信息,以及时做好车辆运行维护工作,及时为汽车补充能量,确保汽车能够稳定的运行.
【期刊名称】《电子测试》
【年(卷),期】2017(000)008
【总页数】2页(P15-16)
【关键词】虚拟仪器技术;电机式;汽车仪表;功能设计
【作 者】谷军闪;李超
【作者单位】周口科技职业学院,河南周口,466000;淮阳县刘振屯乡第一初级中学,河南周口,466725 【正文语种】中 文
汽车仪表盘作为汽车能量消耗反映的重要指标，随着科学技术的发展，不断地更新换代。电机式仪表凭借自身的高性能，即可靠性以及稳定性等，被广泛的应用在汽车领域。电机式仪表设计较为复杂，而且后期使用的过程中，难以对其进行有效的调整。而基于虚拟仪器技术的仪表，则能够极大程度上提升汽车仪表的性能。
基于大学生方程式赛车虚拟仪表系统硬件设计
科技视界Science&TechnologyVision
Science&TechnologyVision科技视
界0引言全国大学生方程式赛车是基于大学生自己设计并制造方程式赛车来进行比赛袁而方程式赛车的仪表盘是方程式赛车的核心部件袁也是赛车手了解赛车状况的一个窗口遥利用虚拟仪器技术模拟赛车仪表盘袁设计综合数据采集尧信号分析尧仪器面板等多项内容的虚拟赛车仪表盘遥利用单片机自身产生转速尧耗油尧速度等模拟和数字信号源袁然后再进行模拟和数字信号的采集和分析袁通过建立转换函数模型在虚拟仪表盘上显示发动机转速尧赛车车速尧油耗尧温度及转向灯等信息[1]遥利用虚拟仪器技术模拟赛车仪表盘袁不仅可以完成先进赛车仪表盘的功能袁而且免去赛车机械及电子器件袁降低成本,提高可研性袁在计算机测控技术尧赛车电子技术等课程的教学及开放实验中具有广泛的实用价值遥本次试验就大学生方程式赛车进行虚拟仪表改造袁内容包括赛车本次试验使组员对车载仪数据采集袁电路板的设计袁源代码的编写袁基于labview的仪表设计及其串口通信功能的实现遥通过本次创新性实验袁组员们初步了解如何使用labview制作虚拟仪表以及电路板的设计袁加深了对程序设计的认识袁编写程序的能力也有了很大的提高袁也更了解了团队合作的重要的技巧遥1赛车仪表盘的总体设计1.1赛车仪表及其显示装置的作用和组成在驾驶员前方台板上都装有仪表报警灯及电子显示装置袁用来指示赛车运行以及发动机运转的状况袁以便驾驶员随时了解和掌握赛车各系统尧各部件的工作状态袁保证赛车可靠而安全地行驶遥赛车上较常用的一般有3种仪表和3种相应的传感器袁即发动机转速表尧发动机温度表尧赛车时速表遥仪表板总成分垂直安装式和倾斜安装式两类袁二者又各有组合式和分装式两种遥分装式仪表板总成袁它是由薄钢板先冲压成一块仪表板袁然后将每只单个仪表用夹板及螺栓固装在仪表板上遥1.2赛车仪表的使用条件1.2.1温度赛车是被广泛使用的交通运输工具袁要在各种环境温度下都能正常运行袁因此要求汽车仪表在-40~+55益范围内都能正常工作遥温度传感器用于监测冷却液渊水箱冤温度遥1.2.2湿度由于赛车仪表工作的环境条件所限袁因此它还将受到湿度的影响遥潮湿的空气将使仪表零件渊特别是黑色金属零件冤表面生锈袁电气绝缘件的绝缘性能降低甚至漏电遥还由于潮湿空气的变冷袁使毛细管内的水分凝聚袁引起指示误差以致堵塞遥因此袁金属零件尤其是黑色金属零件要进行表面处理袁如电镀尧化学处理尧喷漆等工艺遥要求仪表应能在相对湿度为90%的环境下工作袁并通过耐潮试验及绝缘介电强度试验遥1.2.3振动赛车行驶引起的车身振动袁发动机高速运转引起的赛车各部件振动袁都会影响仪表指示的准确性袁缩短仪表的使用寿命袁因此必须在仪表板外面加放橡皮减震垫圈等袁以保证仪表零件的足够强度和紧固件的牢固性遥1.2.4其他赛车仪表的工作环境还可能遇到其他气候条件渊如暴雨尧灰尘的侵蚀袁阳光辐射袁油腻的沾污袁霉菌的腐蚀袁海洋盐雾的浸蚀以及冰冻等冤的影响袁因此仪表零件的6各种金属材料袁非金属材料以及各种油类尧保护层等都要根据不同的气候条件加以选用遥装有电子钟的仪表板总成袁要防止赛车电气设备产生的高频振荡对电子钟走时性能的干扰遥2界面模块
虚拟数字式汽车仪表信息系统的研究与开发
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
虚拟数字式汽车仪表信息系统的研究与开发
汽车仪表是汽车与驾驶员进行信息交流的窗口，也是汽车高尖技
术的主要部分，各国一直在努力开发汽车仪表技术，并不断取得新的进展。
汽车仪表正逐步向数字化和智能化方向发展，用数字化的虚拟仪表取代我
国现阶段普遍采用的电器式或电子式仪表已成为实现车辆自动化的一个重
要课题。作者自主开发的虚拟数字式汽车仪表信息系统已成功地安装到由
武汉理工大学汽车工程学院开发的 Aspire 纯电动概念车上进行实车测试，
并在此基础上实现了车辆的定位导航、后视摄影、网络通讯、影音娱乐及
汽车黑匣子等功能。此样车是虚拟数字式汽车式仪表的一个应用实例，本
文给出虚拟数字式汽车仪表信息系统的硬件构成、人机界面及基于
LabVIEW 的软件实现。
一、虚拟数字式汽车仪表信息系统的关键技术
虚拟数字式汽车仪表信息系统是将各种汽车电子技术集于一体的智
能系统，包括智能仪表系统、车载导航系统、故障诊断系统及车载黑匣子
系统等，是各国汽车行业关注的热点。
（一）数据采集技术
采集的汽车数据除导航用的陀螺仪和里程计等数据外，为使驾驶员
了解车辆的状况还需采集反映汽车主轴转速、轮胎气压及温度等汽车性能
参数的数据。汽车数据采集模块可选用的方式要依据实际状况而定。
专注下一代成长，为了孩子
虚拟仪器设计实验报告
虚拟仪器设计实验报告
实验一
实验要求：
一、熟悉LabVIEW环境
二、创建一个VI,发生一个值为0~1的随机数a，放大十倍后与某一常数b比较，若a>b，则指示灯亮。要求：
1、编程实现；
2、单步调试程序；
3、应用探针观察各数据流。
三、创建和调用子VI
1、创建一个字VI，子VI功能；输入3个参数后，求其和，再开方。
2、编一个VI调用子VI。
程序框图：
1、
2、子VI调用：
实验现象：
实验小结：
实验一主要熟悉了软件的使用，用了一些计算以及子VI的调用，为后面的实验打下基础。
实验二
实验要求：
一、在程序的前面板上创建一个数值型控件，为它输入一个数值；把这个数值乘以一个比例系数，再由该控件显示出来。
二、创建一个3行4列的数组，（1）求数组的最大于最小值；（2）求出创建数组的大小；（3）将数组转置；（4）将该2二维数组改为一个一维数组。
三、创建一个簇软件，成员为字符型姓名，数值型学号，布尔型注册。从该控件中提取簇成员注册，并显示在前面板上。
程序框图：
一、
二、 创建数组。三、
创建一个簇。实验现象：一、
二、 三、
实验三
实验要求：
一、产生100个0.0~100.0的随机数，求其最小值，最大值、平均值，并将数据在Graph 中显示。
An=An-1+1/n（An-An-1）An是前n个数据的平均值。
二、产生100个0.0~100.0的随机数序列，求其最小值、最大值、平均值，并将随机数序列和平均值序列显示在Chart波形图中，直到人为停止。
三、程序开始运行后，要求用户输入一个口令，口令正确时，滑键显示一个0~100的随机数，否则程序立即停止。
四、编写一个程序测试自己在前面板输入一下字符串用的时间：A
virtual instrument is a program in the graphical programming
luanguage.
程序框图：
汽车仪表综合设计(doc 35页)
智能仪器与仪表综合设计
班 级： 测控1041
姓 名：
学 号：
撰写日期： 2013年6月7日
指导教师： 摘 要
传统的数字电压表对于现在的虚拟仪器所设计的电压表而言，它的外观比较固定，成本较高，还有一定的不可塑性。他在生活中是比较浪费的，我们有很少的机会去使用，但是如果使用就必须购买，所以它的成本对于它的使用来说是一种浪费。而虚拟仪器就不同了，他只需一台电脑或PC机，和一些内部软件的安装与调试就可以起到很好的作用，既经济又实惠，还简单方便、随心所欲，很符合现在人的思想价值观念。
本次课程设计我们利用虚拟仪器软件LabVIEW汽车仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口和界面。随着现代汽车工业和电子技术的发展，汽车中各种系统和机构日趋复杂，汽车行驶和各部分工作状况的信息量显著增加。同时，出于对汽车环保、安全性、经济性、智能化要求的提高，汽车驾驶员需要更多、更迅速地了解汽车运行的各种信息，使得汽车电子仪表向信息显示中心发展，它是驾驶员信息系统重要的组成部分。汽车电子仪表代替传统机械或电气机械式模拟仪表已成为发展的趋向。针对汽车仪表发展的新趋势,本文对国内汽车仪表行业的现状和发展前景进行了概述，针对性的研究了基于MCGS技术而建立虚拟汽车仪表系统的构成，并且系统的给出了一种可行性方案，分别从MCGS软件实现方法、单片机程序实现方法和软、硬件的通信三方面进行了阐述。本文设计出来的汽车虚拟仪表系统可以实现当前速度、温度、油箱存油量、远光灯、雾灯、车门报警等信息的显示。
利用电子显示技术，也就是薄型平面电子显示器技术做成的汽车平面仪表板显示数字及信息，十分清晰明了，它代替了以往采用的模拟显示的车速和发动机转速表等，使驾驶者在开车的同时，仍然可以清楚地看到仪表数字及其他信息的变动。它具有测试反应速度快、指示准确、图形设计灵活、数字清晰、可视性能好、集成化程度高、可靠性强、功耗低等优点。由于没有运动部件，反应快、可靠性高、布置灵活紧凑，并有最佳显示形式。一般除要求汽车仪表耐用、耐振、指示准确、读数方便，以及受温度、湿度的影响小之外，还要求轻巧、舒适、美观并具有较好的互换性。汽车电子仪表恰恰满足了这些要求。
基于大学生方程式赛车虚拟仪表系统硬件设计 2
【摘 要】赛车仪表是赛车与驾驶员进行信息交流的窗口，也是赛车高尖技术的主要部分。赛车仪表正逐渐走向智能化发展。可以利用Labview等虚拟软件来对赛车仪表进行前期的设计，并结合温度传感器，湿度传感器，油位传感器，振动传感器等对虚拟仪表的设计进行优化。将各种传感器与单片机相连，对虚拟仪表的各项参数进行修正。
【关键词】虚拟仪表；传感器；单片机
0 引言
全国大学生方程式赛车是基于大学生自己设计并制造方程式赛车来进行比赛，而方程式赛车的仪表盘是方程式赛车的核心部件，也是赛车手了解赛车状况的一个窗口。利用虚拟仪器技术模拟赛车仪表盘，设计综合数据采集、信号分析、仪器面板等多项内容的虚拟赛车仪表盘。利用单片机自身产生转速、耗油、速度等模拟和数字信号源，然后再进行模拟和数字信号的采集和分析，通过建立转换函数模型在虚拟仪表盘上显示发动机转速、赛车车速、油耗、温度及转向灯等信息[1]。利用虚拟仪器技术模拟赛车仪表盘，不仅可以完成先进赛车仪表盘的功能，而且免去赛车机械及电子器件，降低成本，提高可研性，在计算机测控技术、赛车电子技术等课程的教学及开放实验中具有广泛的实用价值。本次试验就大学生方程式赛车进行虚拟仪表改造，内容包括赛车本次试验使组员对车载仪数据采集，电路板的设计，源代码的编写，基于labview的仪表设计及其串口通信功能的实现。通过本次创新性实验，组员们初步了解如何使用labview制作虚拟仪表以及电路板的设计，加深了对程序设计的认识，编写程序的能力也有了很大的提高，也更了解了团队合作的重要的技巧。
1 赛车仪表盘的总体设计
1.1 赛车仪表及其显示装置的作用和组成
在驾驶员前方台板上都装有仪表报警灯及电子显示装置，用来指示赛车运行以及发动机运转的状况，以便驾驶员随时了解和掌握赛车各系统、各部件的状态，保证赛车可靠而安全地行驶。
赛车上较常用的一般有3种仪表和3种相应的传感器，即发动机转速表、发动机温度表、赛车时速表。
基于CAN总线的车载虚拟仪表显控系统的应用研究的开题报告
基于CAN总线的车载虚拟仪表显控系统的应用研究的开题报告
一、研究背景及意义
随着汽车产业的不断发展，车辆的安全性、舒适性及智能化水平成为越来越重要的指标。在此背景下，车载虚拟仪表显控系统逐渐成为智能化汽车的主流发展方向之一。该系统通过使用集成电路和CAN总线技术实现数据的数字化处理和实时监测，不仅提高车辆性能、安全性和舒适性，同时还优化了驾驶员与车辆之间的互动和交流，实现更加智能化和人性化的交互体验。
本次研究旨在开发一种基于CAN总线的车载虚拟仪表显控系统，从而提高驾驶员的使用体验和安全性。
二、研究内容及方法
本次研究将基于CAN总线技术，设计并实现基于数字化处理的车载虚拟仪表显控系统。具体研究内容包括：
1.系统设计。对车辆内部传感器进行数据采集，并将采集到的实时数据通过CAN总线传输到虚拟仪表系统中。设计虚拟仪表显控系统的界面和交互模式，使其满足驾驶员的使用需求和人机交互特征，同时提高驾驶员对车辆数据的实时监测和控制能力。
2.系统实现。开发虚拟仪表系统的软件代码，并通过集成电路和CAN总线技术实现数据的数字化处理和实时监测。在实现过程中，需要考虑到数据的准确性和实时性，并保证虚拟仪表系统的稳定性和可靠性。
3.系统测试。对系统的功能进行测试，在不同的驾驶场景下进行测试并收集数据，以验证系统的效果和稳定性。 本次研究将采用理论分析和实验研究相结合的方法进行，通过对CAN总线技术的深入研究和理论分析，开发出基于数字化处理和CAN总线技术的车载虚拟仪表显控系统，并对其效果进行实验测试。
三、预期成果
本次研究预计可以设计并实现一种基于CAN总线的车载虚拟仪表显控系统，从而提高驾驶员的使用体验和安全性。同时，通过验证实验，可以清楚地了解到本系统更加优秀的性能和更高的实时性能。
四、研究进度安排
本次研究将会按照以下的进度安排进行：
第一阶段（1-3月）：对CAN总线技术进行深入研究及理论分析，以及进行虚拟仪表显控系统的架构设计；
汽车仪表综合设计
智能仪器与仪表综合设计
班 级： 测控1041
姓 名：
学 号：
撰写日期： 2013年6月7日
指导教师： 摘 要
传统的数字电压表对于现在的虚拟仪器所设计的电压表而言，它的外观比较固定，成本较高，还有一定的不可塑性。他在生活中是比较浪费的，我们有很少的机会去使用，但是如果使用就必须购买，所以它的成本对于它的使用来说是一种浪费。而虚拟仪器就不同了，他只需一台电脑或PC机，和一些内部软件的安装与调试就可以起到很好的作用，既经济又实惠，还简单方便、随心所欲，很符合现在人的思想价值观念。
本次课程设计我们利用虚拟仪器软件LabVIEW汽车仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口和界面。随着现代汽车工业和电子技术的发展，汽车中各种系统和机构日趋复杂，汽车行驶和各部分工作状况的信息量显著增加。同时，出于对汽车环保、安全性、经济性、智能化要求的提高，汽车驾驶员需要更多、更迅速地了解汽车运行的各种信息，使得汽车电子仪表向信息显示中心发展，它是驾驶员信息系统重要的组成部分。汽车电子仪表代替传统机械或电气机械式模拟仪表已成为发展的趋向。针对汽车仪表发展的新趋势,本文对国内汽车仪表行业的现状和发展前景进行了概述，针对性的研究了基于MCGS技术而建立虚拟汽车仪表系统的构成，并且系统的给出了一种可行性方案，分别从MCGS软件实现方法、单片机程序实现方法和软、硬件的通信三方面进行了阐述。本文设计出来的汽车虚拟仪表系统可以实现当前速度、温度、油箱存油量、远光灯、雾灯、车门报警等信息的显示。
利用电子显示技术，也就是薄型平面电子显示器技术做成的汽车平面仪表板显示数字及信息，十分清晰明了，它代替了以往采用的模拟显示的车速和发动机转速表等，使驾驶者在开车的同时，仍然可以清楚地看到仪表数字及其他信息的变动。它具有测试反应速度快、指示准确、图形设计灵活、数字清晰、可视性能好、集成化程度高、可靠性强、功耗低等优点。由于没有运动部件，反应快、可靠性高、布置灵活紧凑，并有最佳显示形式。一般除要求汽车仪表耐用、耐振、指示准确、读数方便，以及受温度、湿度的影响小之外，还要求轻巧、舒适、美观并具有较好的互换性。汽车电子仪表恰恰满足了这些要求。