LabWindows/CVI在汽車電噴模塊檢測(cè)中的應(yīng)用

作者: 張明
職務(wù): 測(cè)試工程師
公司: MOTOROLA(中國(guó))電子有限公司
應(yīng)用領(lǐng)域:產(chǎn)品測(cè)試

使用產(chǎn)品：LabWindows/CVI,NI 5112,PXI 8156B,NI 5411,PXI 6070E,NI 2503
挑戰(zhàn)：開(kāi)發(fā)功能強(qiáng)大,界面友好的汽車電噴模塊測(cè)試系統(tǒng)，并完成對(duì)測(cè)試結(jié)果的存儲(chǔ)及判斷。

應(yīng)用方案
使用NI公司的Labwindows軟件和相應(yīng)的硬件設(shè)施，完成對(duì)汽車電噴模塊(EFI)輸入/輸出口的硬件測(cè)試，并將測(cè)試數(shù)據(jù)生成TXT文件存盤(pán)。 同時(shí)通過(guò)編程完成對(duì)設(shè)定 工況下模塊的功能測(cè)試確保產(chǎn)品的可靠性。

介紹
EFI模塊測(cè)試系統(tǒng)包括：NI測(cè)試儀，模擬負(fù)載箱，電源，條碼掃描和測(cè)試夾具五部分組成。測(cè)試人員手動(dòng)將模塊放入夾具，并將條碼掃描以后，系統(tǒng)將自動(dòng)執(zhí)行模塊功耗、輸入端對(duì)地電阻、A/D采樣值、輸出端漏電流、FET鉗位電壓、E2PROM校驗(yàn)等多項(xiàng)檢驗(yàn)。同時(shí)記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)及通過(guò)/失敗狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)為T(mén)XT文件用于將來(lái)的數(shù)據(jù)分析。

系統(tǒng)描述
圖一: EFI 測(cè)試系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
它包括NI測(cè)試儀(CPU,DAQ,OSC,WAVEFORM GENERATE,MATRIX SWITCH)
模擬負(fù)載箱，電源，條碼掃描和測(cè)試夾具五部分組成 。
模塊的檢測(cè)包括輸入口硬件，輸出口硬件及特定工況下的功能檢測(cè)三部分。 為完成輸入端口的硬件檢測(cè)， 我們選用了 PXI－6070E多功能卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集， 它有64路12位模擬量輸入，2路 模擬量輸出，及八條數(shù)字 I/0 。端口切換選用了NI-2503 開(kāi)關(guān)卡，它是雙線24位開(kāi)關(guān)卡負(fù)責(zé)將被測(cè)試端口與采集卡 PXI-6070E 相連。
同樣對(duì)輸出端的硬件切換 由另一塊NI-2503卡完成。數(shù)據(jù)采集使用NI-5112 示波 器卡完成。它的100MHz頻寬可以確保對(duì) 點(diǎn)火及 噴油脈沖的采集。采集到 數(shù)據(jù) 將會(huì)放到指定的緩沖區(qū)中，通過(guò)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，我們就可以得到輸 出信號(hào)脈沖 的最大值及頻率值。
完成硬件的檢測(cè)后,同樣利用 BOOTSTRAP 模式, 將標(biāo)定數(shù)據(jù)送入模塊E2PROM中, 然后將 芯片切換到單片模式。模擬正常工況檢測(cè)模塊工作 狀態(tài)，完成特定 工況下的功能檢測(cè).。通過(guò)以上的測(cè)試,確保了模塊的可靠性。.

2. 軟件設(shè)計(jì)
在擁有計(jì)算機(jī)及相應(yīng)硬件卡的環(huán)境下， Labwindows以其基于C語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)環(huán)境，良好的用戶界面（GUI），強(qiáng)大的庫(kù)函數(shù)，和方便快捷的調(diào)試手段，使設(shè)計(jì)者能以最快的速度設(shè)計(jì)，調(diào)試和開(kāi)發(fā)實(shí)際的測(cè)試系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)本測(cè)試系統(tǒng)時(shí)我選用了NI 公司 Labwindows 其良好的用戶界面大大 降低了工作量。

圖二LABWINDOWS良好的用戶界面



模塊檢測(cè)系統(tǒng)軟件可以工作在三種模式下：
A. 硬件診斷模式
B. 功能測(cè)試模式
C. EOL測(cè)試模式
對(duì)輸入端口的硬件檢測(cè)我們可以通過(guò)調(diào)用NI-2503，NI5112及PXI-6070E的 驅(qū)動(dòng)函數(shù)， 非常方便地完成。
芯片的A/D采樣值及輸出端口的硬件檢測(cè)需要下載專用測(cè)試程序（使用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)約1K）。利用軟件編程, 首先進(jìn)入68HC11的BOOTSTRAP模式， 然后將專用測(cè)試程序下載到芯片。通過(guò)調(diào)用專用測(cè)試程序的子程序，我們可以完成包括讀/寫(xiě)芯片RAM，E2PROM區(qū)，校驗(yàn)RAM，E2PORM區(qū)，A/D采樣值讀取，設(shè)定PWM輸出脈沖，校驗(yàn)版本號(hào)等多項(xiàng)功能。
功能測(cè)試是使芯片工作在單片模式，通過(guò)調(diào)用NI-5411任意波型發(fā)生器驅(qū)動(dòng)函數(shù) 來(lái)模擬轉(zhuǎn)速信號(hào)的60-2波型，同時(shí)輸入 相應(yīng)的電壓信號(hào)模擬各傳感器信號(hào)輸
入 ， 完成特定工況下的功能測(cè)試。
所有測(cè)試結(jié)果將會(huì)存入到指定的文件中，用于統(tǒng)計(jì)CPK及數(shù)據(jù)分析。

圖三軟件測(cè)試流程圖( 略 )

結(jié)論
使用LABWINDOWS軟件開(kāi)發(fā)的測(cè)試系統(tǒng)具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：
1. 加快了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期，降低了開(kāi)發(fā)難度，使用Labwindows可以方便地調(diào)用硬件驅(qū)動(dòng)程序及功能函數(shù),降低了工作強(qiáng)度，加速開(kāi)發(fā)進(jìn)程。
2. 減少了測(cè)試周期,使用Labwindows，使數(shù)據(jù)傳輸速度及測(cè)量時(shí)間得到提高，,減少了產(chǎn)品的測(cè)量時(shí)間，每個(gè)模塊的測(cè)量時(shí)間小于50S。
3. 具有很高的通用性，使用相同的硬件環(huán)境，僅對(duì)軟件進(jìn)行微調(diào)， 就可以測(cè)量ECS， DIS 等系列產(chǎn)品。