基于以太網(wǎng)的嵌入式瞬態(tài)記錄分析儀的軟件設計.pdf

1、瞬態(tài)數(shù)據(jù)記錄分析技術越來越多的應用在電力電子方面，實現(xiàn)對瞬態(tài)數(shù)據(jù)的采集、記錄及分析等功能。比如：在開關電源啟動時的脈沖前沿上升時間的捕獲；日光燈啟動器運行時的脈沖電壓峰值、脈沖電壓寬度、脈沖前沿的上升時間、脈沖電壓位于電源電壓的相位范圍等物理量的捕獲。隨著嵌入式應用領域的發(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程控制，由此，高性能、低功耗、網(wǎng)絡化的嵌入式瞬態(tài)記錄分析儀獲得了廣泛的重視和應用。 本文使

2、用圖形化編程軟件LabVIEW與文本編程語言相結合的方式，在嵌入式平臺上與PC機平臺上編寫人機交互界面，將嵌入式瞬態(tài)記錄分析儀作為服務器端，PC機作為客戶端。服務器不但能單獨工作，也可以使用PC機客戶端通過以太網(wǎng)實現(xiàn)對嵌入式服務器端的程控。兩種編程語言的結合，不但發(fā)揮了文本編程語言在編寫設備驅(qū)動程序、動態(tài)庫函數(shù)等底層程序方面的優(yōu)勢，同時也發(fā)揮了LabVIEW軟件操作界面簡便直觀、具有圖形化編程、信號分析功能模塊化等特點，使兩種語言能夠彌

3、補彼此的不足，既實現(xiàn)了對底層硬件的操作，又方便快捷的編寫了友好的人機交互界面。 本文的主要工作包括以下幾個方面： （1）進行系統(tǒng)整體架構設計，針對目前主流的幾種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以理論和實踐需求為基礎，進行了分析和研究，以英創(chuàng)公司的EM9000嵌入式模塊為平臺，通過數(shù)據(jù)轉接板，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，構成了基于以太網(wǎng)的瞬態(tài)記錄分析儀的服務器端。 （2）在嵌入式平臺硬件資源有限的條件下，

4、使用LabVIEW軟件編寫人機交互界面，通過調(diào)用LabVIEW軟件提供的外部接口，實現(xiàn)了軟件與硬件的連接，并使用LabVIEW自帶的信號分析功能、文件操作以及網(wǎng)絡通信等模塊對數(shù)據(jù)進行分析、存儲與傳輸?shù)炔僮?。程序結構采用摩爾狀態(tài)機結構與CASE結構相結合的方式，不但實現(xiàn)了主界面與各個子界面的跳轉，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機上編寫客戶端人機交互界面，通過事件結構、主從結構以及狀態(tài)機結構的使用，

5、實現(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計，使程序能夠多線程高速運行，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)設定的網(wǎng)絡傳輸協(xié)議，用更少的程序代碼，簡明的程序結構，解決了PC機客戶端對嵌入式服務器端的控制以及數(shù)據(jù)傳遞，實現(xiàn)了基于以太網(wǎng)的遠程控制采集。 （5）根據(jù)設計要求制定了測試方案，針對調(diào)試和測試中出現(xiàn)的問題，提出了一些實際的解決措施。最后的測試結果基