ZLG CAN 电流监测工具 ⚡️

概述 ✨

ZLG_CAN_电流监测工具 是一个基于 Python 和 PyQt5 的图形用户界面 (GUI) 应用程序，其核心目标是为用户提供一个便捷的平台，通过周立功 USBCAN 系列设备实时监测和可视化霍尔传感器或其他 CAN 总线上的电流数据。本工具能够加载行业标准的 DBC (CAN 数据库) 文件，智能解析原始 CAN 报文，将其转换为有意义的物理值，并以直观的实时曲线图呈现数据变化趋势，同时提供详细的日志记录功能。它特别适用于需要对 CAN 总线上传感器数据进行实时监控、调试和分析的工程师与开发者。

核心特性 ✨

• 🔌 周立功 USBCAN 设备支持： 无缝连接并与周立功 USBCAN-II, USBCAN-E-U, USBCAN-2E-U 等系列 CAN 设备进行交互。
• 📚 DBC 文件解析： 支持加载 .dbc 格式的 CAN 数据库文件，自动识别并解码 CAN 报文中的信号，将原始数据转换为物理单位值（如 mA）。
• 📊 实时数据可视化：
  • 在主界面实时显示霍尔传感器电流的瞬时值（例如，DBC 中定义的 Curr1_Data 和 Curr2_Data 信号）。
  • 动态绘制电流随时间变化的趋势图，提供直观的数据洞察。
• 📝 全面日志记录：
  • 提供多级别日志，包括系统事件、设备操作、DBC 解析状态、原始 CAN 报文以及详细的解析后信号数据。
  • 日志支持滚动显示、清空和保存到文件。
• ⚙️ 可配置设备设置： 允许用户灵活选择设备类型、设备索引、CAN 通道和通讯波特率，以适应不同的硬件和应用场景。
• 💾 持久化配置： 应用程序自动保存并加载上次使用的配置（包括 DBC 文件路径、设备参数等）到 config.ini 文件，方便下次使用。
• 🚀 响应式用户界面： 基于 PyQt5 构建，通过将 CAN 数据接收和解析逻辑封装在独立的 QThread 工作线程中，确保主 GUI 界面保持流畅和响应，避免卡顿。
• 🔍 调试辅助： 可选择显示原始 CAN 报文和详细的解析过程，便于系统调试和问题排查。

架构概览 🏗️

本工具采用多线程架构设计，以确保用户界面的响应性和稳定性：

• 主线程 (Main Thread): 负责 PyQt5 GUI 的渲染、用户交互和调度。
• CAN 工作线程 (CanWorker - QThread): 独立于主线程运行，负责与 ZLG DLL 交互，执行 CAN 报文的实时接收、解析和数据存储。它通过 pyqtSignal 将解析后的数据和日志信息安全地传递给主线程进行更新。
• ZCAN DLL 封装： 内部集成了周立功官方 zlgcan.py 文件中的 DLL 交互逻辑，直接调用 ZCAN_OpenDevice, ZCAN_InitCAN, ZCAN_Receive 等底层 API。

先决条件 🛠️

在运行应用程序之前，请确保您的系统满足以下条件：

1. Python 3.x: 推荐使用 Python 3.6 或更高版本。可以从 python.org 下载安装。
2. 必需的 Python 库： 打开命令行或终端，运行以下命令安装所需库：

   pip install PyQt5 cantools matplotlib numpy configparser

3. 周立功 USBCAN 设备： 您需要一个兼容的周立功 USBCAN 设备（例如 USBCAN-II, USBCAN-E-U, USBCAN-2E-U 等型号）。
4. 周立功设备驱动和 DLL 文件：
   • 驱动安装： 请确保已根据您的 USBCAN 硬件型号，安装了周立功官方提供的最新设备驱动程序。
   • DLL 文件： 应用程序需要访问 zlgcan.dll 或 ControlCAN.dll 文件。强烈建议将与您 Python 环境位数（32位或64位）相匹配的 DLL 文件直接放置在 ZLG_CAN_电流监测工具 项目的根目录下。程序启动时会优先尝试加载 zlgcan.dll，如果失败则尝试加载 ControlCAN.dll。

安装与运行 🚀

1. 获取源代码： 您可以通过克隆 Git 仓库或直接下载 ZIP 包获取项目源代码。

   git clone https://github.com/obsidianplusplus/ZLG_CAN_Current_Monitor.git
   cd ZLG_CAN_Current_Monitor

2. 放置 DLL 文件： 将您从周立功官网或驱动安装包中获取的 zlgcan.dll 或 ControlCAN.dll 文件（根据您的设备型号和 Python 位数选择）复制到 ZLG_CAN_Current_Monitor 文件夹内。

3. 运行应用程序： 在项目根目录下，打开命令行或终端，执行以下命令：

   python main.py

   程序启动后，您将看到图形用户界面。

使用说明 💡

1. 加载 DBC 文件 📂:

   • 点击 "DBC文件路径" 旁的 "浏览..." 按钮，在弹出的文件对话框中选择您的 .dbc 文件。
   • 点击 "加载DBC" 按钮。成功加载后，"DBC状态" 将显示 "已加载"，并且会尝试显示 DBC 版本信息。
   • 提示： 如果未加载 DBC 文件，程序仍能接收原始 CAN 报文，但无法进行解析。

2. 配置设备参数 设定 ⚙️:

   • 从 "设备类型" 下拉菜单中选择您使用的周立功 CAN 设备型号 (例如，USBCAN-II (4))。
   • 选择正确的 "设备索引" (对于单设备，通常为 0) 和 "CAN通道" (根据您的连接，通常为 0 或 1)。
   • 选择与您的 CAN 网络相匹配的 "波特率" (例如，250000)。
   • "DLL路径" 仅作记录参考，实际加载路径由程序内部逻辑决定。

3. 连接和启动 CAN 启动 🟢:

   • 点击 "打开设备" 按钮。如果成功连接到 CAN 设备，"设备状态" 将显示 "已连接"，并显示设备详细信息。
   • 点击 "启动CAN" 按钮。这将初始化并启动选定的 CAN 通道。成功启动后，"通道状态" 将显示 "运行中"，应用程序将开始接收和解析 CAN 报文，"实时数据" 和 "数据趋势" 图表将开始更新。

4. 监测数据 📈:

   • 在 "实时数据" 区域，您将看到霍尔传感器1 (CAN ID 0x3C2 对应 Curr1_Data) 和霍尔传感器2 (CAN ID 0x3C1 对应 Curr2_Data) 的当前电流值。
   • "数据趋势" 图表将实时绘制两个传感器的电流值随时间变化的曲线，方便观察数据变化。

5. 查看日志 📜:

   • "系统日志" 区域将显示设备操作、DBC 解析状态以及 CAN 报文接收的详细信息。
   • 勾选 "显示原始报文/调试日志" 复选框可以显示更详细的原始 CAN 报文数据和解析过程，这在调试时非常有用。
   • 点击 "清空日志" 按钮可以清除日志区域的所有内容。
   • 点击 "保存日志" 按钮可以将当前日志内容保存为文本文件。

6. 停止和关闭 🛑:

   • 点击 "停止接收" 按钮可以停止 CAN 报文的接收线程。
   • 点击 "关闭设备" 按钮可以关闭 CAN 设备并释放相关资源。程序退出前会自动提示您是否保存当前配置，并尝试正常关闭设备和线程。

常见问题与故障排除 ⚠️

• DLL 加载失败 / OSError: [WinError 126] ❌:

  • 原因： zlgcan.dll 或 ControlCAN.dll 文件未找到，或者 DLL 的位数与 Python 解释器的位数不匹配 (例如，64位 Python 尝试加载32位 DLL)。
  • 解决方案： 确保将正确的 DLL 文件（与您的 Python 环境位数一致）放置在 main.py 脚本的同一目录下。同时，请检查是否已正确安装了周立功设备的驱动程序。

• "打开设备失败！错误码: 0" ❌:

  • 原因： 设备未正确连接，驱动未安装，或者您选择的 "设备类型" 或 "设备索引" 不正确。
  • 解决方案： 检查 USB 连接；确保周立功设备驱动已安装；尝试不同的 "设备索引" (通常从 0 开始)。

• "初始化CAN通道失败！" 或 "启动CAN通道失败！" ❌:

  • 原因： 您选择的 CAN 通道可能已被占用，或者波特率设置与设备或网络不匹配。
  • 解决方案： 尝试切换 "CAN通道" (0 或 1)；核对 "波特率" 设置是否与您的 CAN 网络一致。

• DBC 文件加载失败 ❌:

  • 原因： DBC 文件路径不正确，文件损坏，或者 DBC 文件格式不符合 cantools 库的要求。
  • 解决方案： 检查文件路径是否正确；尝试使用其他工具（如 CANalyzer）打开 DBC 文件，确认其有效性。

• 接收到报文但无法解析 / 图表无数据 📉:

  • 原因： DBC 文件中没有定义收到的 CAN ID 对应的报文，或者定义的信号名称与程序预期不符 (本程序期望 Curr1_Data 和 Curr2_Data)。
  • 解决方案： 确保您的 DBC 文件包含 ID 为 0x3C1 和 0x3C2 的报文定义，并且报文中包含名为 Curr2_Data (对应 0x3C1) 和 Curr1_Data (对应 0x3C2) 的信号。勾选 "显示原始报文/调试日志" 可以查看原始报文和解析错误信息。

• 图表中文显示乱码 ❓:

  • 原因： Matplotlib 默认字体不支持中文。
  • 解决方案： 程序已内置尝试加载常用的中文字体（如 SimHei, Microsoft YaHei），但如果您的系统缺少这些字体，可能仍会乱码。您可以手动安装这些字体，或在 setup_matplotlib_fonts 方法中添加您的系统支持的中文字体。

未来增强与路线图 🛣️

我们计划在未来版本中加入更多功能，包括：

• CAN FD 支持： 扩展支持 CAN FD 报文的接收和解析。
• CAN 报文发送功能： 允许用户自定义并发送 CAN 报文。
• 更灵活的传感器配置： 允许通过配置文件或 UI 动态配置要监测的 CAN ID 和信号。
• 数据导出选项： 支持将接收到的数据导出为 CSV 或其他格式。
• 高级图表功能： 增加图表缩放、平移、数据点标记等交互功能。
• 自动化日志保存： 增加定时或按大小自动保存日志的功能。

许可证 📄

本项目采用 MIT 许可证。详见 LICENSE 文件。

联系方式 📧

如果您有任何问题、建议或需要技术支持，请通过 GitHub Issues 与我们联系。

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