一种数字电源实时变量可视化实现方法技术

本发明专利技术公开了一种数字电源实时变量可视化实现方法，包括步骤：通过数字电源控制器，完成对要观测变量的数据收集；通过统一的通信接口类，屏蔽不同通信类型之间的差异；定义传输协议，将数据组装成特定的帧格式，并完成数据解析；通过可视化软件，选择需要观察的变量显示，并保存配置参数；根据需要设置触发条件，触发后数字电源控制器进行数据采样并保存，并将数据返回到可视化软件显示。本发明专利技术利用数字电源控制器的可编程特点，实现多种方式的变量采集，通过抽象通信接口，利用面向对象的方法，采用类的继承和派生来统一多种通信接口，并提供多种数据显示方式及触发采样功能。多种数据显示方式及触发采样功能。多种数据显示方式及触发采样功能。

【技术实现步骤摘要】
一种数字电源实时变量可视化实现方法


[0001]本专利技术涉及数字电源的参数可视化领域，具体涉及一种数字电源实时变量可视化实现方法。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，电源也在逐渐向数字化转型，数字电源具有控制智能化，控制精度高，响应快速平稳等特点，并具有参数监测，通信等功能。在数字电源的通信功能基础上，可实现电源内各变量的可视化。数字电源的变量可视化，可提高电源的研发及调试效率，并可进行电源控制参数调整，运行状态监控，及历史故障回溯等。
[0003]然而由于数字电源的变量类型较多，单一的方法难以灵活地获取所有类型的变量。变量类型一般有如下几种：直接可按照地址读写的变量，这包括了几乎绝大部分变量，可访问范围大；基于数组的变量，类型统一长度固定，并可在界面上显示变量名称，使用方便；基于结构体类型的变量，可容纳多种类型的变量，但需预先定义，适合配置参数存储。为了最大程度的方便用户使用，最好支持多种变量获取方式。
[0004]由于数字电源控制器的设计不同，它的通信接口也有多种类型，一般常用有串口类、CAN或I2C等，变量的可视化软件为了方便使用，最好能够统一处理这些接口，因此，在技术上需要对通信接口进行抽象并统一。
[0005]由于有些时候，需要对特定情况的数字电源控制器变量进行高密度的采样，以满足精细查看当时情况的需要，因此需要一种可视化实现方法来提供触发采样功能。

技术实现思路

[0006]鉴于此，本专利技术提出一种数字电源实时变量可视化实现方法，可实现多种方式的变量采集，并提供多种数据显示方式及触发采样功能。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术解决方案为：一种数字电源实时变量可视化的实现方法，包括以下步骤：
[0008](1)在数字电源控制器上，通过数据的组织获取方式，即通过内存地址强制转换、预存定长数组、定义参数结构体等三种方式，完成对要观测变量的数据收集；
[0009](2)由于不同的通信类型，它们的数据处理方法各不相同，因此通过统一的通信接口类，屏蔽不同的通信类型之间的差异；
[0010](3)定义一种传输协议，将数据组装成特定的帧格式，或者将特定的帧格式解析成需要的数据；
[0011](4)通过通信转换盒硬件，完成电源控制器和电脑之间的通信电平信号转换；
[0012](5)通过电脑里的可视化软件，可实现传输协议，数据组装及解析；可实现统一的通信接口类，并屏蔽不同通信类型之间的差异；
[0013](6)通过电脑里的可视化软件，选择需要观察的数组变量或地址变量，并可通过表格或曲线等显示，还可以选择配置参数结构体，并进行配置参数的保存。
[0014](7)通过电脑里的可视化软件，用户还可设置触发条件，触发后数字电源控制器会进行高密度的数据采样并保存，并将采集完成后的数据返回到可视化软件中进行显示。
[0015]进一步地，所述数字电源控制器，是对电源各参数进行控制的核心器件，一般由单片机或DSP实现，可编程实现数字电源需要的控制逻辑，带有对外通信接口。
[0016]进一步地，所述数字电源控制器上变量及数据的获取方式，包括内存地址数据强制转换、预存定长数组、定义参数结构体等三种方式。直接按照地址读写的变量，几乎可以访问绝大部分变量，访问范围大；基于数组的变量，类型统一长度固定，并可在界面上显示变量名称，使用方便；基于结构体类型的变量，可容纳多种类型的变量，但需预先定义，适合配置参数存储。
[0017]进一步地，所述统一的通信接口类，利用面向对象的方法，采用类的继承和派生来统一不同的通信类型。它将传输功能抽象为打开、发送、接收、关闭等功能，通过派生类来实现具体的CAN、串口或I2C传输。
[0018]进一步地，所述定义的一种传输协议，是指通信数据的特定帧格式，一般包括，帧开始标志、命令字、参数字、变量值、数据长度、可变长的数据部分、校验和等。它将需要传输的数据，打包成一种特定的数据帧格式，以适应可视化数据的传输需求。
[0019]进一步地，所述通信转换盒，是不同的通信类型进行电平信号转换的硬件。它一端通过CAN、串口或I2C接口和数字电源控制器连接，另一端通过USB接口和电脑相连接，完成电源控制器和电脑之间的通信电平信号转换。
[0020]进一步地，所述可视化软件，是运行在电脑上的一个界面软件，它包含了在电脑端实现的数据通信功能以及数据可视化功能。数据通信功能，就是指的在
技术实现思路
步骤(2)、(3)在电脑端的具体实现。可视化功能，是指
技术实现思路
步骤(6)、(7)的具体实现。
[0021]进一步地，所述可视化软件，还包括对数据的可视化显示方法，使用QChart绘制曲线，用于显示变量的实时动态趋势；使用数据和视图分离的架构，将变量显示到表格中，用于观察变化较缓慢的数据；通过使用一组不同类型的控件，可以将结构体类型的变量的各个成员显示出来，以便读写配置参数。
[0022]进一步地，所述可视化软件，还包括触发采样功能。用户对某一个变量设置触发条件，当触发条件满足后，数字电源控制器进行高密度的数据采样并保存，采集完成后数据返回到可视化界面进行显示。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0024]本专利技术中的变量可视化实现方法，可以支持地址类变量、数组类变量、结构体类变量等三种参数获取方式，并统一了CAN、串口或I2C三种通信类型之间的传输差异，可完成数据曲线动态显示、数据表格显示及结构化数据显示；可采用CSV或Json格式的文件，来保存变量和配置，并且具备触发采用功能；可对需要的数字电源控制器变量进行高密度的采样，查看精细变动情况，方便了用户对数字电源参数的开发及调试工作。
附图说明
[0025]图1为数字电源实时变量可视化的实现方式的整体实施流程图。
[0026]图2为一种传输协议的特定帧格式图。
具体实施方式
[0027]下面参照附图对本专利技术的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本专利技术及其应用或用法的限制。
[0028]以用户选择查看结构体类变量来先则限流阈值，或在地址类或数组类变量里选择电压电流，或需要密集数据采样，设置触发条件这三种常用场景为例，进行描述，结合图1，一种数字电源实时变量可视化的实现方法包括：
[0029](1)用户或调试人员连接好硬件设备，在电脑里打开可视化软件后，可根据调试需要，选择需要的可视化模块。
[0030](2)如果需要进行配置参数的查看和修改(例如要设置最大电流输出阈值)，则可以打开响应的结构体类变量页面，查看和修改阈值。
[0031](3)如果需要实时查看变量值，则可在地址类变量页面内，填写需要查看的变量的地址(例如输出电压值在MCU内的地址)，或在数组类变量里面，选择需要查看的变量名称(例如输出电流)，确定后，即可查看到该变量的实时值。
[0032](4)如果需要查看某一段时刻的密集采样数据，并查看算法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字电源实时变量可视化实现方法，其特征在于，包括步骤：通过数字电源控制器，完成对要观测变量的数据收集；通过统一的通信接口类，屏蔽不同通信类型之间的差异；定义传输协议，将数据组装成特定的帧格式，并完成数据解析；通过可视化软件，选择需要观察的变量显示，并进行配置参数的保存；根据需要设置触发条件，触发后数字电源控制器进行数据采样并保存，并将数据返回到可视化软件显示。2.根据权利要求1所述的数字电源实时变量可视化实现方法，其特征在于，通过数据的组织获取方式完成对要观测变量的数据收集。3.根据权利要求2所述的数字电源实时变量可视化实现方法，其特征在于，所述数据的组织获取方式包括通过内存地址强制转换后读取、预存固定数据类型的数组或预定义配置参数结构体三种方法。4.根据权利要求1所述的数字电源实时变量可视化实现方法，其特征在于，所述统一的通信接口类利用面向对象的方法，采用类的继承和派生来统一不同的通信类型。5.根据权利要求4所述的数字电源实时变量可视化实现方法，其特征在于，所述统一的通信接口类将传输功能抽象为打开、发送、接收和关闭功能，通过派生类实现CAN、串口或I2...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹金欣，王文俊，胡明伟，李凡，胡家谕，王廷营，李春鹏，班继新，封雨生，王传生，
申请(专利权)人：江苏杰瑞科技集团有限责任公司中船重工信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：