基于LabVIEW的语音告警器测试系统设计与实现

警器测试系统。使用继电器板卡，实现相应的控制电路接通与断开。通过外置有源音响实现听觉告警。本系统具有良好的人机交互界面，扩展性好。试验结果表明，该系统能够有效地实现语音告警器的测试工作。关键词：LabVIEW；测试系统；语言告警器

2017年第18期科技创新与应用引言

语言告警器是直升机告警系统中配套成品，语言告警器通过接收直升机故障信号，输出相应的语言告警音提示。语言告警器由信号处理电路、语言告警输出电路、主警告灯驱动电路等组成。当告警信号经由信号处理电路后，产生相应的告警信号给语言输出电路，从而产生语言告警信号。基于LabVIEW的语音告警器测试系统就是利用LabVIEW图形化软件驱动相关板卡模拟直升机故障信号实现对机载成品的性能检测。

1系统总体设计

基于LabVIEW的语言告警器测试系统主要由硬件和软件两部分组成，硬件包括工业PC机、继电器板卡、直流电源模块、有源音响等。软件部分利用图形化虚拟仪表编程软件LabVIEW2013作为开发平台。系统总体框架如图1所示。

图3测试系统人机交互界面

“左液压低”“右液压低”或同时按下“左液面低”、或同时按下“右液、

面低”按钮时，主警告灯闪亮，并且语言告警信号中出现相应的标准普通话女性告警语音。当按下“复位”按钮时，告警消除并且告警灯停止闪烁。

3.1主要子VI说明

子VI的使用是在LabVIEW环境下进行数据采集系统设计的基础，只有正在掌握了它们的功能和使用方法，才能设计出实现特定功能的程序。虽然研华公司提供了PCI-1762的LabVIEW驱动程序，但其配套的帮助手册上对这些驱动函数子VI的说明却不够详尽，提供的实例也不太实用，给用户开发自己的应用程序带来诸多不便。本文给出了测试系统所用到的几个关键子VI的功能和使用方法说明：

DeviceOpen：用于首先打开相对应的设备并返回一个句柄，后

。续相关操作都按照该句柄的相关数据进行配置

DIOReadBit：通过数据句柄配置信息和制定的通道号返回一个状态用于控制钱面板上主警告灯闪烁状态及闪烁频率。

DIOWritePortWord：通过输入句柄配置信息和制定的通道号以及前面板上测试按钮的逻辑状态，返回一个包含测试按钮逻辑状态

，的句柄以供接下来的获取当前通道数据子VI使用。

DIOGetCurrentDOWorld：通过DriverHandle存储寄存器找到获得当前输出状态，输出指定端口的数值。

DeviceClose：关闭已运行的相关板卡或设备，并释放相关内存资源。

3.2程序设计

测试程序的源代码放置于程序框图中，通过在程序框图中对VI

首先，进行编程。通过DeviceOpen子VI将PCI-1762板卡打开，应用

DIOWritePortWord子VI将板卡上所有继电器复位，处于断开状态。

图1总体框架图

系统工作过程为：PCI1726继电器板卡控制语音告警器输入信号通断实现仿真信号的输入机语言信号和脉冲信号的输出，从而实现测试面板主警告灯闪烁及语言信号的输出。

2系统硬件设计

语言告警器测试系统硬件结构如图2所示。工业PC机采用研华公司61C型工控机。直流电源模块采用直流27V稳压电源，测试设备前面板设有电压表，用来监测直流电源电压。有源音箱采用普通小型有源音箱即可满足成品测试要求。继电器板卡采用研华公司PCI-1762板卡。PCI-1762板卡是一种16路隔离数字量输入和16路继电器输出板卡，隔离保护电压为2500VDC，可在噪声或电位飘移环境下输入，继电器输出可以用作电源通断控制。为了监控继电器开关状态，板卡上每个继电器都有LED指示灯。

3系统软件设计

系统测试程序有两部分构成，一部分为人机交互界面，由各种虚拟指示或控制仪表组成；另一部分为程序模块，相当于普通计算机文本语言，由各种运算符、逻辑符、函数、子程序等图形语言通过连线连接而成。上位机软件是在WindowsXP平台上，利用LabVIEW语言与传统文本编程语言的区别在于，传统文本编程语言是根据语句和指令的先后顺序执行，而LabVIEW采用的是数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了程序的执行顺序，与一般文本语言相比提高了程序的执行顺序，提供了开发效率。程序采用模块化设计方法，这样设计的好处是各模块功能清楚，易于设计检查。语言告警器测试系统人机交互界面如图3所示。

当分别按下“1发失火”“2发失火”、“3发失火”、“主减故障”、、

图2测试系统硬件组成

图4测试系统程序框图

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科技创新与应用探索和研究CAD对机械设计的影响

李孟克党建国孙旺范浩东（中北大学，山西朔州036000）2017年第18期科技创新摘要：随着社会生产力的快速发展，经济水平的迅速提升，CAD在机械设计过程中起到了不可忽视的巨大作用，现今CAD已被

机械设计领域得到广泛的认可和应用。很大程度上解决了传统机械设计中难以解决的问题，从而大大的提高了机械设计的效率以及准确性。文章针对CAD在机械设计领域的优缺点进行分析，并对CAD在机械设计领域中的未来发展方向进行探索和研究。关键词：CAD技术；机械领域；优缺点；应用与探索引言

CAD是一款的绘图软件，其全名叫计算机辅助设计。目前在当代的机械设计领域得到广泛的应用。设计者可以通过CAD软件在电脑上进行设计绘图，从而将人们从繁琐的图纸设计中出来。由于计算机科技的推广普及，以及计算机功能的集成化、计算机质量的大幅提升，同时计算机处理数据能力的拓展，使得CAD技术从处理早期的平面问题发展到如今的空间问题处理，且向着高集成、

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多接口、高规范的道路前进着。在CAD技术应用过程中，不仅很大程度提高了机械设计领域的发展，同时其自身的功能也在此过程中也得到不断的完善。

1CAD技术的基本概述

CAD是一款非常受欢迎的绘图软件，被广泛地应用于各个行业领域当中去，深受各个行业的喜爱。CAD技术的广泛应用，不仅大幅度的提高了各个行业的工作效率，而且还很大程度上提高了设计的质量。目前，CAD应用最为广泛的领域是机械设计。CAD在被各行各业领域应用的同时，既促进了CAD自身功能的不断完善又提高了相关设计人员的专业设计水平。由于CAD可以进行编制作用，故CAD拥有较高的自动化程度，从而既可以很大程度缩减人们在设计时所耗费的大量时间又可以操作具有简便性。

2优点

2.1CAD使机械设计更加精准，更有可靠性三维机械设计既可以赋予颜色、体积、重心等多种信息给设计对象，还可以针对对象的几何特征进行描述，从而达到对所要设计的对象的几何特征和物理模拟更加准确、更加全面可靠，进而能够充分表达设计者头脑中的想象的实体。

2.2用CAD进行装配零件的过程中可以更加便于观察和检测

而当我们在在生产一个产品之前需要先把各个零件装配起来。

利用CAD进行零件装配的过程中，我们可以直接利用CAD的资源查找器，CAD的资源查找器可以很快给予显示，从而可以很大程度节省我们的时间和精力。若在利用CAD进行零件装配的过程中发现有不当之处，CAD的资源查找器就会立刻进行检查，发现问题后立即对每个零件进行适当的调整，从而保证设计的合理性。同时我们在机械设计中可以利用CAD进行运动仿真，从而使我们能够看到机器运动的全过程。CAD除了能够观察之外，还可以对产品进行相关的检测，从而降低机械设计过程中因忽略某些因素而导致设计失败的几率。

2.3CAD可以使机械设计师在设计过程中节省更多的时间，从而将更多的精力和时间放到产品设计当中

当我们在进行机械产品设计的过程中，我们可以利用CAD三维设计中的布尔运算等功能对我们头脑中所想象机械产品的外形轮廓进行设计，从而使我们在设计过程中节省更多的时间，让我们将更多的精力和时间放到产品设计当中。除此之外，三维CAD系统

具备高度转型的设计能力，可以通过快速重构的形式来获得一种新

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型的机械产品。

2.4符合人的设计过程的思维方式

CAD三维实体模型能够直接建立反映产品真实几何形状。机械设计师在设计时可以将更多的时间和精力去构想头脑中所要设计的机械产品的空间结构以及尺寸要素等。同时通过CAD三维实体模型，可以将头脑中的实体的立体图在CAD的三维空间里可以直接观察，从而可以和他人进行交流探讨，相互学习。

3缺点（1）CAD基本是用来出工程图标注之类的，进行三维建模，使得设计不是特别直观。

（立体（2）CAD其本身不适合作三维建模，因为用它作的三维图

图）形，不能进行修改其形位尺寸，如要修改它得重头来过。

（3）CAD智能化不高，比如CAD画了一条线不能修改长度了，修改其形位尺寸完全是静态的，不能建立系列零件的零件表及配置，不能使相似零件可得多种尺寸的零件，如法兰、轴承等，画出一个不能得到系列性的法兰、轴承等。

（4）不能进行应力分析、运动模拟……软件自身的功能不仅被其他智能化软件所包含，而且还被超越如solidworks包含了CAD的功能，因为solidworks内含工程图功能，可以代替CAD。solidworks还可以做钣金，3D建模，有限元分析等一些工业设计的技术功能。

4结束语在当代，计算机电子科学技术得到了巨大的发展，各种机械产品正逐步向智能化迈进，AutoCAD广泛应用于工程图样的绘制以及机械设计领域当中。利用CAD可以绘制各种建筑专业的施工图，在我国当代的发展起到了重要的推动作用。虽然我国各个领域都在不同程度上采用了CAD技术，但与发达国家还有一定的差距，先进的技术是发展生力的强大动力，我们应该与时俱进，加大对CAD技术的学习应用和发展。

参考文献

[1]廖奇.CAD技术在现代机械设计中应用分析[J].军民两用技术与产品，2016（20）.

[2]李浩.基于CAD在机械设计中应用的探索性研究[J].建筑工程技术与设计，2016（34）.

作者简介：李孟克（1996-），男，汉族，学士，研究方向为机械设计制造及其自动化。

党建国（1993-），男，汉族，学士，研究方向为机械设计制造及其自动化。

孙旺（1997-），男，汉族，学士，研究方向为机械设计制造及其自动化。

范浩东（1997-），男，汉族，学士，研究方向为机械设计制造及其自动化。

再次利用DIOWritePortWord和DIOGetCurrentDOWorld子VI将前面板按钮状态通过数组形式控制每路继电器通断状态。通过前面板“停止”按钮，结束程序while循环，并利用DeviceClose子VI关闭板卡。测试程序框图如图4所示。

前面板上的告警信号输入按钮和复位按钮在程序框图中以簇的形式将人机交互界面上测试按钮的逻辑状态传送到DIOWritePortWord子VI实现对PCI-1762板卡继电器接通与断开两种状态的控制，从而实现整个系统的测试功能。

4结束语

本文结合当前测试技术的发展，提出了一种基于LabViEW的语言告警器测试系统的设计。利用PCI-1762板卡和LabVIEW软件很好地完成了语言告警器测试设备的设计与实现。试验结果表明，

该系统具有性能稳定，测试速度快，测试操作简单等特点，该系统能够按照语言告警器测试要求完成某型号语言告警器测试工作系统的设计与实现。

参考文献

[1]张琴.基于虚拟仪器的频谱分析仪自动检定系统的开发与应用[D].北京：北京邮电大学，2008.

王健.基于LabVIEW的放大变换电路测试系统研制[J].计[2]范苗苗，

算机与数字工程，2014（2）:328-331.

[3]张彦哲.基于LabVIEW的停堆断路器试验装置的实现[J].电子技术，136.

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