基于以太網(wǎng)的嵌入式瞬態(tài)記錄分析儀的軟件設(shè)計(jì).pdf

1、瞬態(tài)數(shù)據(jù)記錄分析技術(shù)越來越多的應(yīng)用在電力電子方面，實(shí)現(xiàn)對(duì)瞬態(tài)數(shù)據(jù)的采集、記錄及分析等功能。比如：在開關(guān)電源啟動(dòng)時(shí)的脈沖前沿上升時(shí)間的捕獲；日光燈啟動(dòng)器運(yùn)行時(shí)的脈沖電壓峰值、脈沖電壓寬度、脈沖前沿的上升時(shí)間、脈沖電壓位于電源電壓的相位范圍等物理量的捕獲。隨著嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，在某些數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場由于環(huán)境或距離的限制，數(shù)據(jù)的采集需要工作人員遠(yuǎn)程控制，由此，高性能、低功耗、網(wǎng)絡(luò)化的嵌入式瞬態(tài)記錄分析儀獲得了廣泛的重視和應(yīng)用。 本文使

2、用圖形化編程軟件LabVIEW與文本編程語言相結(jié)合的方式，在嵌入式平臺(tái)上與PC機(jī)平臺(tái)上編寫人機(jī)交互界面，將嵌入式瞬態(tài)記錄分析儀作為服務(wù)器端，PC機(jī)作為客戶端。服務(wù)器不但能單獨(dú)工作，也可以使用PC機(jī)客戶端通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)嵌入式服務(wù)器端的程控。兩種編程語言的結(jié)合，不但發(fā)揮了文本編程語言在編寫設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、動(dòng)態(tài)庫函數(shù)等底層程序方面的優(yōu)勢，同時(shí)也發(fā)揮了LabVIEW軟件操作界面簡便直觀、具有圖形化編程、信號(hào)分析功能模塊化等特點(diǎn)，使兩種語言能夠彌

3、補(bǔ)彼此的不足，既實(shí)現(xiàn)了對(duì)底層硬件的操作，又方便快捷的編寫了友好的人機(jī)交互界面。 本文的主要工作包括以下幾個(gè)方面： （1）進(jìn)行系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)，針對(duì)目前主流的幾種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以理論和實(shí)踐需求為基礎(chǔ)，進(jìn)行了分析和研究，以英創(chuàng)公司的EM9000嵌入式模塊為平臺(tái)，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板，將數(shù)據(jù)采集卡、以太網(wǎng)接口與電源管理模塊接入到嵌入式模塊，構(gòu)成了基于以太網(wǎng)的瞬態(tài)記錄分析儀的服務(wù)器端。 （2）在嵌入式平臺(tái)硬件資源有限的條件下，

4、使用LabVIEW軟件編寫人機(jī)交互界面，通過調(diào)用LabVIEW軟件提供的外部接口，實(shí)現(xiàn)了軟件與硬件的連接，并使用LabVIEW自帶的信號(hào)分析功能、文件操作以及網(wǎng)絡(luò)通信等模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存儲(chǔ)與傳輸?shù)炔僮鳌３绦蚪Y(jié)構(gòu)采用摩爾狀態(tài)機(jī)結(jié)構(gòu)與CASE結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式，不但實(shí)現(xiàn)了主界面與各個(gè)子界面的跳轉(zhuǎn)，也解決了屏幕刷新的問題，克服了硬件資源有限的弊端。 （3）在PC機(jī)上編寫客戶端人機(jī)交互界面，通過事件結(jié)構(gòu)、主從結(jié)構(gòu)以及狀態(tài)機(jī)結(jié)構(gòu)的使用，

5、實(shí)現(xiàn)了多波形顯示、主副窗顯示、特征值分析、下拉式菜單等功能的設(shè)計(jì)，使程序能夠多線程高速運(yùn)行，提高了CPU的工作效率。 （4）使用LabVIEW軟件的TCP/IP通信模塊函數(shù)，根據(jù)設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，用更少的程序代碼，簡明的程序結(jié)構(gòu)，解決了PC機(jī)客戶端對(duì)嵌入式服務(wù)器端的控制以及數(shù)據(jù)傳遞，實(shí)現(xiàn)了基于以太網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制采集。 （5）根據(jù)設(shè)計(jì)要求制定了測試方案，針對(duì)調(diào)試和測試中出現(xiàn)的問題，提出了一些實(shí)際的解決措施。最后的測試結(jié)果基