LabWindows/CVI在風(fēng)洞數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用

　　如今在測控領(lǐng)域用于開發(fā)軟件系統(tǒng)的開發(fā)平臺主要有：LabVIEW、C++、VB、Agilent VEE、LabWindows/CVI。而LabWindows/CVI由于提供了豐富的函數(shù)庫和各種方便功能得到了不少使用者的青睞。LabWindows/CVI是National Instrument公司開發(fā)的一種基于ANSI C的開發(fā)平臺，它集成了編譯器、連接器和高級編輯、調(diào)試工具。內(nèi)建強(qiáng)大的儀器庫，從儀器控制、數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)分析和圖像顯示。LabWindows/CVI自帶代碼生成、交互式函數(shù)面板、函數(shù)提示、快速控件查找等功能，可以幫助開發(fā)者進(jìn)行快速開發(fā)。

　　風(fēng)洞數(shù)據(jù)采集主要包括壓力、溫度、天平等信號。

　　系統(tǒng)構(gòu)成

　　在該系統(tǒng)中主要使用了National Instrument公司PXI-6052E數(shù)據(jù)采集卡和SCXI-1143信號調(diào)理卡的硬件產(chǎn)品。系統(tǒng)采用了工控機(jī)加遠(yuǎn)程控制模塊構(gòu)成，結(jié)構(gòu)如圖1。

　                            　圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　軟件主要功能包括硬件參數(shù)設(shè)置、采集參數(shù)設(shè)置、時域信號分析、頻域信號分析、零點處理、傳感器校準(zhǔn)等。軟件流程圖如圖2。

　                     　圖2 軟件流程圖

　　軟件功能實現(xiàn)

　　主界面設(shè)計

　　LabWindows/CVI中帶有用戶界面編輯器，它提供了各種控件如：數(shù)字控件、字符串控件、波形圖控件、Tab、Table等。利用自動代碼生成工具可以幫助開發(fā)者快速建立用戶界面及對應(yīng)的回調(diào)函數(shù)。該程序主界面如圖3。

　　                                 圖3

　　線程考慮[!--empirenews.page--]

　　整個軟件采用多線程模式，主線程用于管理用戶界面，在主線程中創(chuàng)建一個單獨的采集線程，用于采集和保存數(shù)據(jù)。這里主要用到了LabWindows/CVI提供的線程函數(shù)可以方便的創(chuàng)建、管理線程。

　　errorCode=CmtScheduleThreadPoolFunctionAdv(DEFAULT_THREAD_POOL_HANDLE,DAQThreadFunction, NULL, THREAD_PRIORITY_NORMAL, NULL,(unsigned int)NULL, NULL, (unsigned int)NULL, &DAQThreadID);該函數(shù)用于創(chuàng)建采集線程，DAQThreadFunction為自定義的線程函數(shù)，該函數(shù)用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)存儲。

　　errorCode = CmtReleaseThreadPoolFunctionID (DEFAULT_THREAD_POOL_HANDLE, DAQThreadID);該函數(shù)用于釋放線程。

　　數(shù)據(jù)采集

　　基于PXI+SCXI這種系統(tǒng)構(gòu)架，在數(shù)據(jù)采集時，使用了PXI-6052E的一個通道來控制SCXI所有通道?？紤]到通道數(shù)多，設(shè)置參數(shù)多，需要等待足夠的時間采集等特點，這樣在硬件初始化時會比較花時間，所以在采集程序中把初始化硬件沒有放到線程函數(shù)里面，專門將該功能列出。這樣保證了在點擊開始采集后能在要求等待的時間后得到所需要的試驗數(shù)據(jù)。

　　在該軟件中使用了NI早期的數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動程序Traditional DAQ。使用了緩沖技術(shù)實現(xiàn)連續(xù)數(shù)據(jù)采集。

　　a. errorCode = DAQ_DB_Config (config.daq[0].iDevice, 1);配置緩沖模式;

　　b. errorCode =DAQ_DB_HalfReady (gHardwareConfig.daq[0].iDevice, &halfReady, &DAQStop);檢查緩沖是否滿，緩沖區(qū)滿后開始讀取數(shù)據(jù);

　　c. if((halfReady == 1) && (DAQStop == 0)) {

　　errorCode = DAQ_DB_Transfer (gHardwareConfig.daq[0].iDevice, pdsVoltBuffer, &points, &DAQStop);

　　if(errorCode != 0)

　　goto error;

　　}讀取緩沖區(qū)數(shù)據(jù)。

　　數(shù)據(jù)庫功能

　　數(shù)據(jù)庫功能主要使用了LabWindows/CVI提供的數(shù)據(jù)庫連接工具包。該工具包提供了豐富的數(shù)據(jù)庫操作函數(shù)，給開發(fā)帶來了方便和快捷。LabWindows/CVI和數(shù)據(jù)庫連接的鏈路圖如圖4。

　　                         圖4

　　a) hdbc=DBConnect (MD_DATABSE_NAME);和數(shù)據(jù)庫建立連接，參數(shù)為數(shù)據(jù)庫名稱、用戶ID及密碼構(gòu)成的字符串。[!--empirenews.page--]

　　b) hstmt=DBActivateSQL (hdbc, string);激活SQL語句。

　　c) DBPutRecord (hstmt);刷新數(shù)據(jù)庫。

　　d) DBDeactivateSQL (hstmt);解除活動SQL語句。

　　e) DBDisconnect (hdbc);斷開數(shù)據(jù)庫連接。

　　2.5信號分析

　　在LabWindows/CVI里面自帶了常用的信號分析處理函數(shù)，可以進(jìn)行常用的時域信號、頻域信號處理以及數(shù)字濾波處理等。

　　在該程序中時域信號處理主要使用了卷積(Convolve)、積分(Integrate)、微分(Difference)。頻域信號處理使用了FFT。數(shù)字信號處提供了一個可設(shè)置的對話框，方便使用者配置濾波參數(shù)。

　　                                     圖5

　　常規(guī)的數(shù)學(xué)處理函數(shù)在這個程序中也有用到，都是利用了LabWindows/CVI自帶的數(shù)學(xué)函數(shù)如：波形數(shù)據(jù)的基本算術(shù)運算，Add1D、Sub1D、Mul1D、Div1D。

　　試驗報告

　　在完成試驗后，根據(jù)試驗的要求生成Word或Excel報告，不用再手動編輯報告了，節(jié)約了大量時間。這里也是使用LabWidnwos/CVI提供的報告生成工具包，該工具包包含了很多簡單實用的函數(shù)，可以自動生成柱狀圖、餅圖等，也可以將面板上顯示的波形圖自動插入到指定位置。

　　結(jié)語

　　通過利用LabWindows/CVI提供的各種控件快速構(gòu)建好用戶界面，又利用各種提供的豐富函數(shù)以及工具包功能函數(shù)完美、快速完成了整個程序的開發(fā)。在短時間保證開發(fā)順利按照既定計劃執(zhí)行，圓滿完成了開發(fā)任務(wù)。