基于虛擬儀器的某弱信號處理模塊測試系統設計與實
3 測試系統軟件設計
整個軟件系統設計分為4個模塊:人機界面、數據處理、儀器控制和數據傳輸,如圖3所示。其中,儀器控制和數據傳輸是在測試過程中聯合作用的,作為底層的程序進行開發,并按照功能整合成子程序,劃分為多個子模塊分別進行設計,供測試主程序進行調用,提高了軟件的可靠性、可維護性和可擴展性。前臺是人機界面,檢測并判斷用戶輸入的測試相關信息,形成測試流程并調用相應子程序。后臺數據處理部分,將儀器傳回的測量數據進行分析判斷,形成報表存檔。測試軟件的工作方式分為兩種:自動測試和程控測試。自動測試模式可按順序依次進行全部項目的測試;程控測試模式可以對選中的單項或多項測試項目進行單獨測試。通過軟件功能更改可以兼容不同設計的弱信號處理模塊。測試系統的軟件開發平臺采用美國NI公司的LabVIEW8.2。本文引用地址:http://www.104case.com/article/195576.htm
根據功能需要設置了5個主要界面,分別為登陸、用戶管理、參數設置、測試和報表管理。登錄界面通過校驗屏幕輸入的用戶名及密碼,判斷相應的權限。軟件系統控制實際儀器對被測模塊進行7個大項的測試??刂菩盘柤皽y得數據均通過GPIB總線傳輸。在測試過程中,在底層進行數據的處理和分析,判斷是否符合指標要求,并進行整理匯總。該測試系統軟件將所有硬件資源的驅動程序以驅動程序庫的形式加以組織,使測試應用程序通過訪問驅動程序庫函數實現對各種硬件資源的操作,提高了系統的計算能力。
3.1 登陸界面的實現
通過對用戶名和密碼的判斷可得出對應的權限。如果是系統管理員,則進入Case框的“True條件,通過對登陸界面上的功能可視屬性的設置,顯示數據管理、參數修改、測試等所有功能。如果是普通用戶登錄,則進入Case框的“False'’條件。在內層Case框內,程序對四個功能按鈕的Visible屬性進行設置,并對右下方的布爾型全局變量“是系統管理員”進行賦值。該全局變量的賦值是為了與數據管理界面進行通信,在數據管理界面上對不同的用戶權限進行功能區分。
用戶登錄后,程序不斷檢測屏幕上各個功能按鈕的狀態,一旦有按鈕按下,則進入其相應的子界面。子界面均做成VI,存放在于登錄界面同一根目錄下。在程序中,運用Call By Reference Node函數,對子界面進行動態調用,實質上就是對VI進行動態控制。子界面動態調用程序中,首先分別使用Refnum函數和Open VI Reference函數生成和打開被調用子界面VI的Reference(參考號),再使用Invoke Node函數中的Open FP動作打開子界面的前面板窗口,并通過Property Node函數設置被調用VI的屬性。設置被調用的子界面狀態為Activate,即可對被調用的子界面上的控件進行操作。使用Call By Refer-ence Node函數進行調用,在調用完畢之后,再使用Invoke Node關閉子界面前面板窗口。最后釋放Reference。在整個軟件系統中,將相關功能集成在1個子界面中,通過動態調用子界面,使程序運行合理,使用方便。
3.2 測試主界面的實現
測試主界面是整個測試軟件中最復雜和功能最集中的部分,對操作者輸入的測試信息進行判別并形成測試流程,通過測試流程調用相應測試功能的子VI完成測試任務。需要通過程序對工控機上的數字I/O卡和GPIB接口卡進行控制,使其按照程序的設置進行輸入輸出;測試過程中實時顯示測試進度和測試數據,對于部分測試項目按照要求在界面上顯示測得的信號波形;要對測試過程中測得的數據講行判別。在豐界面設計時,將各個測試項目獨立編寫形成子VI以便調用。測試項目完成后進行一系列報表整理和數據庫的插入等操作,及時更新測量的數據。
由于模塊針對不同的溫度的合格指標不同,因此主界面上設計了常溫、低溫和高溫三個選項。使用While循環框及Event Structure(事件結構)實現上述功能。外層的While框是令程序循環等待操作者的選擇動作的發生,Event Structure框中是響應該動作的程序。
操作者按下“初始化”按鈕,系統運行初始化子程序,檢測萬用表、信號發生器、示波器、穩壓電源等是否工作正常,并檢查夾具選定測試位置上是否裝有模塊。初始化程序還測量被測模塊的電源電流,并進行測試所需激勵信號的自適應校正。以上各項均通過后,初始化程序結束。程序等待操作者按下“開始測試”按鈕。取得所測模塊的信息和所測項目,形成測試程序流程,按照流程分別進入各測試項目子程序中。
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