Conception dun logiciel de contrôle de température constante pour mannequin thermique

Le mannequin thermique est un instrument et un équipement qui simule le processus d'échange de chaleur entre le corps humain et l'environnement. Il est utilisé pour simuler le processus de dissipation thermique sans évaporation du corps humain et remplace de vraies personnes pour mener des expériences d'analyse thermique de vêtements. Ces dernières années, des instituts de recherche compétents aux États-Unis, au Canada, en Suède, en Finlande, en Allemagne, au Danemark, au Japon et dans d'autres pays ont successivement développé un mannequin thermique à chaleur sèche, un mannequin thermique transpirant, un mannequin thermique respirant, un mannequin thermique submersible, etc. des équipements tels que des mannequins et des têtes prothétiques d'échauffement en sueur, des mains prothétiques et des pieds prothétiques évitent l'influence des différences individuelles telles que les facteurs physiologiques et psychologiques dans les expériences humaines. L'expérience de test de performance thermique des vêtements a été réalisée dans les conditions.

1 Idée de conception de logiciel

Le contrôle de température constante du mannequin thermique sLe logiciel est un composant important de la partie système de contrôle de la température du mannequin thermique. Le logiciel utilise VB 5.0, un puissant langage de programmation orienté objet, et utilise pleinement ses formulaires riches, ses contrôles et leurs attributs, méthodes et événements pour collecter, contrôler et gérer des données en temps réel sur des équipements de série factices... (chaud La composition du système de test du corps factice est illustrée à la figure 1).

Le contrôle de la température constante du mannequin thermique consiste à réaliser le contrôle de la température constante de la température de surface de la peau factice et son processus de contrôle en boucle fermée est illustré à la figure 2.

Afin de réaliser le processus de contrôle en boucle fermée ci-dessus, l'acquisition en temps réel de la température et de la chaleur de la surface de la peau factice une régulation de débit est nécessaire. Le corps principal de ce logiciel adopte VB 5 . 0 langage de programmation de haut niveau, et en même temps introduit le langage VC pour compiler les fichiers d'interface d'entrée et de sortie et réalise le pari de connexionentre le langage de programmation VB et Vc via l'interface logicielle ; utilise la base de données A c c e ss pour gérer les données collectées ; utilise le contrôle des étiquettes avec la base de données A c c e ss pour la liaison des données afin de réaliser l'affichage en temps réel des paramètres. Les principales fonctions réalisées par le système logiciel sont illustrées à la Figure 3.

2 Programmation du système logiciel

2.1 Organigramme du système logiciel

Le processus de contrôle de la température constante du système de test du mannequin thermique est divisé en trois étapes : chauffage, réglage de la température et équilibrage. Dans différentes étapes de contrôle, ce logiciel adopte différents modèles de contrôle de flux de chaleur. L'organigramme du système logiciel est illustré à la Figure 4.

2.2 Environnement d'exploitation du système logiciel

Matériel requis : 8 0 4 8 6 processeurs et plus ; Affichage VGA ; Souris; 8 M au-dessus de RAM ; contrôleurs d'entrée et de sortie de processus, émetteurs R/V, sources de tension programmables, capteurs, câbles, etc. Configuration logicielle requise : Windows 98ou 95 plate-forme chinoise.

2.3 Principales formes et fonctions

Les principales formes et fonctions de la conception du système logiciel sont présentées dans le tableau 1.

2.4 Sous-routines et fonctions

Les sous-programmes et les fonctions sont répertoriés dans le tableau 2.

3 techniques de conception clés

Techniques de conception clés du logiciel de contrôle de la température constante du mannequin thermique Principalement la conception de la détection de signal et de la bibliothèque de connexion dynamique, le contrôle du flux de chaleur en temps réel, la connexion transparente de la base de données et le contrôle de la liaison des données et la gestion des données.

3.1 Conception de la bibliothèque de détection de signal et de liens dynamiques

Le système de test de contrôle de la température du mannequin chaud doit d'abord collecter la température de la peau et les paramètres environnementaux du mannequin en temps réel, parmi lesquels le corps chaud Les points de test pour la température de la peau sont de 40 points et les points de test pour les paramètres environnementaux sont de 10 points. Afin de réaliser l'acquisition en temps réel et rapide de multi-point signaux, ce logiciel utilise les fortes caractéristiques en temps réel du langage VC pour concevoir un programme d'acquisition de signaux en temps réel et le rendre Bibliothèque n1 liée dynamiquement, cet exemple de système logiciel donnera pleinement accès à la fonction avancée de gestion des données du langage VB et le caractéristiques en temps réel du langage VC et résoudre le problème de l'acquisition rapide des signaux de données.

3.2 Contrôle du flux de chaleur en temps réel

Le contrôle du flux de chaleur est la clé de l'équipement de la série de contrôle de la température constante du mannequin thermique pour réaliser le test de résistance thermique des vêtements et la simulation de la peau humaine processus de changement de température. Lors de la conception du logiciel de contrôle du flux de chaleur, basé sur le modèle de base de la réponse thermique du corps humain à basse température obtenu à partir de la recherche théorique, de l'acquisition en temps réel, des signaux de température de la peau et de la résistance des différentes sections chauffantes du corps factice, le

Leflux d'alimentation en chaleur en temps réel et valeur de tension correspondante requise pour que le mannequin chauffe et maintienne l'état d'équilibre thermique dynamique, démarre le convertisseur N/A et réalise la boucle fermée du flux de chaleur Régulation en temps réel.

3.3 La connexion transparente entre la base de données et le contrôle de liaison de données Étant donné que le système de test de contrôle de la température constante du mannequin thermique doit collecter et traiter une grande quantité de données brutes en temps réel, en termes de conception logicielle, le Le langage VB a fourni le contrôle des données, concevez la collecte en temps réel et les résultats des calculs dans différentes formes de la base de données, utilisez ses méthodes de mise à jour, d'actualisation et d'autres méthodes pour mettre à jour et exploiter la base de données, et sélectionnez le contrôle d'étiquette en même temps, définir ses attributs de source de données et de champ de données La connexion transparente avec le contrôle de données a réalisé avec succès l'accès en temps réel à la base de données.

3.4 Gestion des données

Le contrôle de la température constante du mannequin thermique tLe logiciel est doit réaliser la collecte de données en temps réel, le contrôle du flux de chaleur, la modification en temps réel des paramètres de processus expérimentaux, le calcul et l'affichage des indicateurs de test, l'impression et la sélection de différents formats de test et d'autres fonctions, le logiciel système a conçu un contrôle de base commun des objets tels que des minuteries, des étiquettes, des zones d'image, des barres de défilement, des boutons et des boîtes de dialogue, des codes d'application compilés et le traitement et le partage de données réalisés en temps partagé ; et conçu différents formulaires pour créer une interface utilisateur conviviale, afin que l'ensemble du système logiciel ait une bonne visibilité et fiabilité.

4 Conclusion

Le test de fonctionnement du système de contrôle de la température constante du mannequin thermique montre que le système est stable en fonctionnement, fiable en termes de performances et fonctionnel Complet et opérationnel, les principales caractéristiques de ce système logiciel sont :

1. temps réel . Le système utilise la version chinoise Win 95 ou Win 9 8 comme système d'exploitation.plate-forme, qui fournit des capacités de traitement multi-tâches multi-thread, qui peuvent répondre aux exigences en temps réel de l'acquisition de données et de la sortie de contrôle de la température du système de contrôle de la température.

2. Programmation orientée objet. Le système adopte la pensée de programmation moderne orientée objet, qui est différente de la pensée de conception structurée traditionnelle. Le programme est composé d'une série de formulaires (Form), de modules (Module) et de sous-programmes (Sub), ce qui facilite l'intégration logicielle, l'ajout facile de nouvelles fonctions et une forte portabilité.

3. Utilisation de la base de données. Le système enregistre et accède aux données de contrôle de la température sous la forme d'une base de données Access via la bibliothèque d'objets DAO (Data Access Object) fournie par VB, ce qui est pratique pour les opérations de données telles que le stockage, la requête et la récupération de données.

4. Utilisation du menu. Menu chinois complet, guidage couche par couche, invites étape par étape, avec une bonne visibilité et opérabilité.

5. Lien dynamique D L L(DynamicLinkLibrary). La partie entrée/sortie du module du système est compilée dans une bibliothèque de liens dynamiques DLL, et le processus d'entrée/sortie est complété par l'appel système, ce qui améliore le partage des ressources.

6. Tolérance aux pannes. Au cours du processus de compilation du logiciel, de nombreuses fonctions d'autoprotection ont été ajoutées, des ajustements appropriés ont été apportés à la collecte et à la sortie de données invalides, et des invites système ont été données. Dans le même temps, des réponses correctes peuvent également être apportées aux erreurs de manipulation.