作者：楊大成  （北京中科泛華測控技術(shù)有限公司成都辦事處，四川 成都 610031）

摘要：本文闡述了利用LabWindows/CVI開發(fā)環(huán)境提供的強大工具和豐富的函數(shù)接口以及各種方便、實用的工具，快速完成風(fēng)洞數(shù)據(jù)采集、分析軟件。描述了該軟件中使用到的幾個關(guān)鍵功能的實現(xiàn)方法。
關(guān)鍵詞：LabWindows/CVI、風(fēng)洞、SCXI、PXI、多線程。

LabWindows/CVI appliacation in the acquisition of the Wintunnel
Yang Da-cheng
(Beijing Zhong Ke Fan Hua Measurement & Control Technology Co. Ltd. Chengdu ReoPOffice, Chengdu 610031)
Abstract: Completed the acquisition and analysis of the windtunel quickly with the powerful tools and functions in LabWindows/CVI. Descript how to implement these important functions.
Key words: LabWindows/CVI; Windtunnel; SCXI; PXI; Multithread

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。
1 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)采用了工控機加遠程控制模塊構(gòu)成，結(jié)構(gòu)如下圖：

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。軟件流程圖如下：

2 軟件功能實現(xiàn)
2．1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)。該程序主界面如下圖：

2．2線程考慮
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。
2．3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。考慮到通道數(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。

1. errorCode = DAQ_DB_Config (config.daq[0].iDevice, 1);配置緩沖模式；
2. 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)；
3. 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)。
2．4 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)庫連接的鏈路圖如下：

1. 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。
2. hstmt=DBActivateSQL (hdbc, string)；激活SQL語句。
3. DBPutRecord (hstmt)；刷新數(shù)據(jù)庫。
4. DBDeactivateSQL (hstmt)；解除活動SQL語句。
5. 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)。

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。
3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。
4結(jié)束語
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)。
參考文獻：

1. 宋宇峰. LabWindows/CVI逐步深入與開發(fā)實例
2. National Instrument . LabWindows/CVI Basics I Course Manual
3. National Instrument . LabWindows/CVI Basics II Course Manual