基于LabWindows与数据库访问的测试软件设计

《基于LabWindows-CVI的便携式热车试验台测控系统设计与开发》篇一基于LabWindows-CVI的便携式热车试验台测控系统设计与开发一、引言随着汽车工业的快速发展，热车试验作为汽车研发和质量控制的重要环节，其测控系统的设计与开发显得尤为重要。

LabWindows/CVI作为一种功能强大的软件开发工具，被广泛应用于各种测控系统的设计与开发中。

本文将介绍基于LabWindows/CVI的便携式热车试验台测控系统的设计与开发，以提高热车试验的准确性和效率。

二、系统需求分析1. 性能需求：系统需要具备高精度、高稳定性的测量与控制功能，以满足热车试验的需求。

2. 便携性需求：系统应具备轻便、易携带的特点，方便现场使用。

3. 用户界面需求：系统应提供友好的用户界面，方便用户操作与使用。

4. 数据处理与存储需求：系统应具备数据处理、分析与存储功能，以便于后续的数据分析与应用。

三、系统设计1. 硬件设计：系统硬件包括传感器、执行器、控制器等部分。

传感器用于采集热车试验过程中的各种数据，执行器用于控制试验过程，控制器则负责数据的处理与传输。

2. 软件设计：软件设计采用LabWindows/CVI开发平台，实现数据的采集、处理、显示、存储与控制等功能。

软件设计应遵循模块化、结构化的设计思想，便于后续的维护与升级。

四、系统实现1. 数据采集与处理：通过传感器采集热车试验过程中的各种数据，如温度、压力、转速等。

数据经过处理后，可实时显示在用户界面上。

2. 控制算法实现：根据试验需求，实现相应的控制算法，如PID控制、模糊控制等，以实现对试验过程的精确控制。

3. 用户界面设计：设计友好的用户界面，包括数据显示、控制按钮、报警提示等功能，方便用户操作与使用。

4. 数据存储与处理：将采集的数据进行存储，并提供数据处理与分析功能，以便于后续的数据应用。

五、系统测试与优化1. 系统测试：对系统进行全面的测试，包括硬件测试、软件测试、联调测试等，以确保系统的稳定性与可靠性。

基于LabWindows/CVI的数据库编程
在测试系统的应用开发中，测试数据通常是以文件的方式进行组织管理的。

这样的数据存储方式有一定的局限性，特别是远程测试系统，对于大量的数据不能及时的反馈。

要实现方便灵活的管理和访问，数据库是一种必然的选择。

LabWindows/CVI是一个完全的标准C开发环境，用于开发虚拟仪器应用系统。

CVI5.5及以后的版本提供了支持数据库的sQL TOOLKIT工具包，该工具包提供了丰富的数据库操作函数，给开发带来了方便和快捷。

1 基于PCI的数据采集
对于非NI公司的PCI数据采集卡，一般的驱动程序都是以动态链接库的形式提供的。

对于CVI而言，可以直接利用驱动程序的动态链接库文件实现对采集卡的控制。

本文采用中泰PCI-8333数据采集卡进行信号采集、存储和输出。

PCI-8333数据采集卡具备丰富的采集与控制方法，同时也提供了。

基于Labwindows的模拟和数字信号测试系统设计摘要:基于Labwindows/CVI虚拟仪器的测试系统是主要针对于检测多路不同电压值而设计的一个测试电路,该测试系统是用于电压测试,但是也可以同时检测多路电压通道。

该系统主要是用于一些测试要求较低,电压变化速率缓慢的一些电路中,主要优点就是在测试的过程中,测试人员可以同时通过上位机界面来观察其电压值的变化,并且可以通过上位机界面描绘出其被测信号的波形,以便于查看电压曲线变化。

关键词:虚拟仪器电压测试上位机界面1 测试系统的基本原理该测试系统的基本测试原理就是利用C8051f系列单片机内部集成的A/D数模转换模块来对其被测信号进行采样,将所采集的数据进行单片机内部程序处理,然后把处理完的数据存储在外部存储器中,存储完毕之后,再通过RS232通信将存储器中的数据传输到PC机上,用上位机界面把电压值显示出来。

单片机的内部数模转换A/D采样频率达到了200Ksps,能够满足测试的要求。

由于在数据存储过程中需要稳定并准确的存储起来,数据存储的过程中使用的是SPI总线,因为其传输速度快,信号稳定,而且不会影响其A/D的转换。

在A/D采样结束后需要将存储器中的的数据传输至PC机,RS232通信方式可以满足其传输速度,而且相对稳定。

上位机显示界面中需要清楚的显示电压的幅值,所以在PC机接受到数据后将其处理,并将处理完的电压数据在上位机界面中的模拟显示栏或数字显示栏中显示出来,可以清晰的观测到电路中所要检测的某节点的电压值。

在上位机界面中还设有数据保存功能、图形显示功能,可以将其保存的数据通过波形的形式来查看。

2 测试电路的硬件设计及其软件编程2.1 硬件设计2.1.1 电源模块电源模块主要作用是为MCU单片机及其各个功能芯片提供相应的电压,使其能够正常的工作。

在该测试电路需要用到两个不同的电压值,一个是单片机所需的电压是3.3V,另一个是RS232通信芯片需要的供电电压是5.0V。

LabVIEW 中利用LabSQL 访问数据库虚拟仪器VI（virtual instruments）是National Instruments 公司在其产品LabVIEW 中首先提出的创新概念。

随着现代测试技术与仪器技术的发展，目前虚拟仪器概念已经发展成为一种创新的仪器设计思想，成为设计复杂测试系统和测试仪器的主要方法和手段。

同时LabVIEW 也以成为测试与测量领域的工业标准应用编程软件。

现代的测试测量系统大多需要对被测目标进行全方位检测，多传感器网络协调应用，从而有利于获取对目标系统的全面认识，这同时也会使产生的数据量急剧增长。

面对大量的数据信息无论是手工数据管理还是文件系统管理方式都无法正确反映各类数据之间的密切联系，都不能有效的管理和组织数据。

因此以数据库为中心，以数据管理为重点，构建的基于数据库管理数据的虚拟仪器系统是现代的测试测量系统的发展趋势。

其结构框图如图1 所示：但由于LabVIEW 本身并不具备数据库访问功能，因此以LabVIEW 编制的虚拟仪器系统需要其它辅助的方法来进行数据库访问。

1 LabVIEW 中与数据库接口的方法在基于数据库的虚拟仪器测量测试系统中，很重要的一部分工作是对实时采集地的数据进行显示、查询、统计、生成报表分析等。

这其中涉及的最主要的任务就是对数据的读取和写入，即与数据库系统进行交互。

据笔者所知，在LabVIEW 编程环境下，通常通过以下几种方法来完成与数据库的接口。

1. 利用NI 公司的附加工具包LabVIEW SQL Toolkit 进行数据库访问。

但是这种工具包比较昂贵，对于很多LabVIEW用户来讲，这个价格是不可能承受的。

2. 利用其他语言如Visual C++编写DULL 程序访问数据库，再利用LabVIEW 所带的DULL 接口访问该程序，这样可以实现间接访问数据库。

但这样工作量太大。

3. 利用LabVIEW 的ActiveX 功能，调用Microsoft ADO 控件，利用SQL 语言实现数据库访问。

基于Labwindows CVI 的测试系统数据库设计0 引言数据库实际上就是存储数据的“仓库”。

但数据不是存放在容器或空间中，而是存放在计算机的外存储器上(如磁盘)，并且是有组织的存放。

数据的管理和利用通常是通过计算机的数据管理软件——数据库管理系统来完成的。

因此，数据库不单是指存有数据的计算机外存，而是指存放在外存上的数据集合及其管理软件的总和，通常称为数据库系统。

在以LabWindows／CVI 为虚拟仪器软件开发环境进行自动测试系统的开发中，需要大量的数据处理。

以前对数据的处理基本都是通过文件的形式，但是文件形式的数据不易管理和查询，因此迫切需要将测试结果以及配置信息和数据存放在数据库中。

自从NI 公司开发出数据库系统应用软件工具包后，就可以在Lab-Windows／CVI 环境下方便地对数据库进行读写开发。

1 SQL 简介SQL 是Structure Query Language 的缩写，意思为结构化查询语言。

利用SQL 可实现对数据库的各种交互操作。

根据美国国家标准研究所ANSI( American National Standards Institute)的声明，SQL 是关系型数据库管理系统的标准语言。

利用相应的SQL 语句可实现数据库的数据更新、数据获取等功能。

以关系为代表的数据库产品已走向成熟。

小型数据库(如FoxPro，Access，Paradox 等)百花争艳，大型数据库(如Oracle，Sybace，Informix)产品分割天下。

面对这样的局面，人们感到既喜又忧：喜的是用户可以有充分选择的自由；忧的是各数据库产品之间难以互通，给应用程序的移植带来困难。

于是人们就希望有一个为各厂家所支持的、较一致的应用开发界面，以使应用程序能够独立于数据库产品。

ODBC(Open DataBaseConnectivity，开放数据库互连)正是迎合人们的这一需要而提出的。

ODBC 实际上是一个数据库访问库。

第5卷 第4期信息与电子工程Vo1．5，No．4 2007年8月INFORMATION AND ELECTRONIC ENGINEERING Aug．，2007文章编号：1672-2892(2007)04-0253-04基于LabWindows/CVI的数据库与Matlab混合编程及实现蒋 薇，夏连胜(中国工程物理研究院 流体物理研究所，四川 绵阳 621900)摘要：为了在Windows/CVI环境下实现基于数据库的复杂算法，讨论了LabWindows/CVI与Matlab混合编程以及LabWindows/CVI对数据库进行访问的几种方法，并在多脉冲电子束测控系统中运用三者混合编程，实现了大量现场数据的计算、管理等功能。

关键词：LabWindows/CVI；Matlab；数据库；多脉冲电子束；测控系统中图分类号：TP206+.1 文献标识码：AMixed Programme and Implementation Based on LabWindows/CVI Databaseand MatlabJIANG Wei，XIA Lian-sheng(Institute of Fluid Physics，China Academy of Engineering Physics，Mianyang Sichuan 621900，China)Abstract: Several methods of mixed programme based on LabWindows/CVI and Matlab are discussed．Some kinds of solution about accessing between LabWindows/CVI and database are also described．The controllingand measuring system of multi-pulsed current beam is designed and implemented under the truss ofLabWindows/CVI+database+Matlab．It can provide a way to implement some complex algorithms basing ondatabase in LabWindows/CVI.Key words: LabWindows/CVI；Matlab；database；multi-pulsed current beam；controlling and measuring system1引言NI公司的LabWindows/CVI(以下简称CVI)开发平台集成了从一般用户应用程序开发所需的界面编程到测试应用开发所需的各种仪器控制、数据获取、信息处理以及对数据库和网络应用开发的软件包，适用于自动测试、自动控制、测试仪器通信、测试硬件控制以及信号分析处理的软件开发。

基于LabWindows／CVI的数据采集系统设计摘要虚拟仪器系统是目前工业测试技术中新兴的系统，本文设计并实现了一种功能强大的数据采集及处理系统，利用C语言进行编程，借助LabWindows 进行界面设计，实现了三路数据的高速采集，各通道数据及波形显示、数据存储及打印的功能。

关键词虚拟仪器；数据采集；数据存储；LabWindows虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）是现代计算机技术和仪器技术深层次结合的产物，是当今计算机辅助测试（CAT）领域的一项重要技术。

它解决了传统仪器设备面临的许多难题，改善了传统仪器设备配套固定、应用狭窄、功能单一的缺点，虚拟仪器系统可以灵活地应用于各种测量控制环境，而且实现了功能用途多元化，可以从软件方面改善许多传统仪器设备无法实现的功能[2]。

本文应用虚拟仪器开发平台LabWindows开发了一种数据采集系统，本系统不仅具有一定的实用价值，也有很大的功能扩展性，只需知道采集板卡的基本参数，用户就可以自行设计程序，实现其他功能。

1系统总体方案选择综观目前国内外虚拟仪器开发的现状，虚拟仪器总体结构有以下两种形式：1）系统集成式虚拟仪器系统：将测试仪器仪表设计成为PC机的I/O插卡，直接插入计算机的I/O扩展槽中，这样可将不同仪器仪表集成在一个系统内，从而大大降低成本。

所有的这些仪器插卡均在符合统一标准的软件支持下供用户操作，共享计算机资源。

因此这样的系统具有成本上的优势，仪器插卡具有很强的抗干扰能力，在虚拟仪器系统设计中应用十分广泛；2）基于总线技术式虚拟仪器系统：此类虚拟仪器则是做成具有总线结构的测试仪器的主机板，在总线底板插槽上插入模拟量输入/输出、数字量输入/输出、频率或脉冲量输入/输出等功能插件，可组成具有不同规模和功能的测试系统，测控机箱与计算机通过互连总线相连，各测试设备与计算机网络通过现场总线相连，从而构成一个自动测控系统。

这类虚拟仪器由于采用标准的总线结构，系统比较灵活方便，可以连接多种设备，而且其测控机箱独立，可以减少干扰，具有较高的精度。