现在车身电子模块化发展,各模块与主模块的关系也更加复杂,汽车电子化程度的不断提高和大量智能电子元器件的应用,使硬件模块的复杂度和集成度进一步提高,这就要求对各模块的功能与主模块的信号采集分析也需要更加智能与方便。传统的整车总体硬件模块检测方法主要依靠经验和专业熟练程度进行,故障诊断定位难,检测修复时间长,显然传统的人工检测方法已不能保证当前汽车电控单元高可靠性的要求。因此,如何有效而迅速地对整车电子模块进行检测和诊断,是汽车电子技术研发过程中必须考虑的一个问题。
一、诊断方案设计
1.系统分析
针对目前某车车身模块测试遇到的一些问题,借鉴已有电气测试平台的手段和处理流程,我们提出了运用手持PDA,通过 CAN 卡适配器连接网络,进行模块功能检测的方案。由于运用于整车车身电子模块而不是单独某一个或几个电子模块的功能测试,采用直接在主节点处通过高速 CAN 网络接入手持设备,模块采集信息将更准确,同时也相应地降低了硬件设计部分的复杂程度。
图 1 是某车的车身网络控制拓扑图。图中所示所有车身控制模块的信号来自主控节点,各执行器件的执行状态也都将返回在高速 CAN 总线网络中,这样我们在主控节点获取命令与状态信号,达到对模块工作状况的实时监控。
2.方案设计
随着嵌入式技术的迅速发展,将其运用到便携式仪表中,是目前仪器仪表开发的一个方向。智能设备(IntelligentDevice 或Smart Device)又叫嵌入式智能设备,每台智能设备都是一个典型的嵌入式软硬件系统,其开发过程也就是对嵌入式的软件硬件进行裁剪、定制和开发的过程。由于智能设备种类繁多,功能和性能千变万化,所以它对软件和硬件的需求也就更加复杂和多样。
手持智能设备采用北京旋极汉荣公司的工程应用 PDA,其架构为ARM 类型,采用的嵌入式操作系统为Windows CE 5.0。Windows CE 是一个开放的、可裁剪的、32 位的实时嵌入式窗口操作系统。它具有可靠性好、实时性高、内核体面积小的特点,所以被广泛用于多种嵌入式智能设备的开发。
CAN 卡适配器则采用 Kvaser 公司的单线程适配器,也基本满足测试实时数据传输需求。该公司同时也为用户提供 CAN 卡底层驱动程序,这也大方便了产品的使用和开发。
二、设备软件开发
测试方案确定之后就是软件部分的设计,主要由两部分构成:一是CAN 通信程序,主要用于总线网络与手持设备之间的实时 CAN 信号通信,由嵌入式 C# 语言编写;另一部分是上位机用户界面软件的设计,用于方便测试的操作,并对测试结果和故障信息进行提示和保存等操作,如图2 所示,这其中主要包括了测试人员管理系统,测试项目管理界面与测试控制界面,采用 VS2008 的窗体界面进行可视化软件开发。
1.开发环境的搭建
针对 Windows CE 5.0 操作系统,笔者选用微软Visual studio 2008开 发 环 境 来 开 发。 它 是 支 持Microsoft.Net Framework 3.5版本的应用程序开发平台。本文通过访问.NET Compact FrameWork类库,进行图形化窗口编程,在智能设备上进行程序开发。在开发环境中选用 SmartDevice开发模块,相对于应用C#在NET FrameWork 下开发 Windows 应用程序,开发智能设备应用程序无论在控件的可选范围还是在控件可用的属性和方法上都受到了一定程度的限制。本文通过开发设备窗口操作界面与软件运用程序,描述了智能设备应用程序的开发过程和注意层面,这对以后更为多功能界面具有重要意义。