摘要：随着社会经济的发展，人们生活消费水平的提高，快捷、便利的交通出行方式已成为当下人们追求的目标，汽车逐步成为人们出行的代步工具，人们对乘车的安全性和舒适性的要求也越来越高。汽车空调出风口作为空调通风系统的终端，解决了车厢内空气冷热不均的问题，有助于全车乘客享受到舒适的乘车环境，减轻驾驶员的疲劳强度，保障行车安全，所以需要对其使用寿命进行检测。

本课题基于虚拟仪器技术的基础设计了一款汽车空调出风口耐久测试系统。该系统主要由硬件与软件两大部分组成。硬件部分由伺服电机实现对空调出风口拨钮位移以及运动方向的控制；通过磁性开关、槽型光电实现对出风口风叶拨动位置的监测；通过力传感器实现对出风口风叶拨动力的监测；通过NI USB 6002采集卡对相关信号进行采集和控制；通过伺服电机限位保护、力传感器超限制保护、试验台电机报警保护来实现检测过程中的意外情况安全处理。系统的软件采用LabVIEW虚拟仪器软件开发平台编程实现实时控制、数据采集、数据存储、数据显示、曲线绘制等功能。本文从系统需求分析、系统总体方案设计、硬件平台设计、软件设计及系统调试等方面进行了详细地阐述。

本课题的设计结合了汽车空调出风口的实际应用，具备友好的人机交互界面，能够将检测数据直观的呈现给操作人员。实践证明，相对于传统的对出风口叶片手工进行往复摇摆的耐久测试方式，本系统的设计更为高效、稳定，具有良好的应用前景。

关键词：汽车空调  出风口  耐久测试  虚拟仪器技术  LabVIEW

目录

摘要

Abstract

1. 绪论-1

1.1 课题研究的背景与意义-1

1.2课题的国内外研究现状-1

1.3课题研究的主要内容-2

1.4论文章节安排-3

2.系统方案设计-5

2.1产品介绍及系统需求分析-5

2.1.1被测产品介绍-5

2.1.2系统需求分析-5

2.2系统总体设计-5

2.3子系统的方案设计-7

2.3.1系统供电方案设计-7

2.3.2伺服电机驱动系统设计-7

2.3.3传感器以及可调节夹紧机构设计-8

2.3.4循环运动系统设计-8

2.3.5报警系统设计-9

3.系统硬件设计-10

3.1系统硬件选型-10

3.2系统主要硬件-10

3.2.1工业控制计算机-10

3.2.2 WDR-240-24开关电源-11

3.2.3 NI USB 6002数据采集卡-12

3.2.4伺服电机及其驱动器-14

3.2.5传感器-16

3.4本章小结-19

4. 系统软件设计-20

4.1系统软件设计方案-20

4.1.1系统软件介绍-20

4.1.2软件总体设计方案-20

4.1.3生产者/消费者设计模式（事件）-21

4.2系统主程序设计-22

4.2.1主程序前面板设计-22

4.2.2主程序程序框图设计-24

4.3循环运动系统程序框图设计-25

4.3.1运动步骤的设定-25

4.3.2执行机构的动作-26

4.4测试功能模块程序设计-27

4.4.1拨动力力测试-27

4.4.2拨动力曲线显示-28

4.4.3曲线分析程序设计-28

4.4.3部分子VI程序设计-29

5. 系统调试-31

5.1 系统硬件调试-31

5.1.1 电路部分调试-31

5.1.2 伺服电机的调试-31

5.1.3 AMP-204C运动控制卡的调试-31

5.2 系统软件调试-32

5.2.1 伺服电机运动的调试-32

5.2.2试验拨杆动作的调试-33

5.3 运行结果-33

6.总结和展望-34

6.1总结-34

6.2对环境及社会可持续发展的影响-34

6.3展望-35

参考文献-36

致谢-38