汽车车灯配光检测软件_操作说明书与应用标准详解.docx
汽车车灯配光检测软件 操作说明书 与 应用标准详解 （光谱测试 · 汽车配光屏 · 多路监测 · 多路光谱） 文档版本：V1.0 编制日期：2026-10-11 软件版本：V1.0.0 目录 （打开文档后按 F9 或右键“更新域”生成目录） 第一部分 软件操作说明 第一章 系统概述 1.1 软件定位 本软件是面向汽车车灯（前照灯、位置灯、制动灯、转向灯、回复反射器等）检测的上位机测量与判定软件，运行于 Windows 平台，通过局域网或串口连接光谱辐射计（智能探头）与程控电源，实现对车灯配光性能、光谱参数与色度参数的一体化采集、判定与报告输出。软件既可单机单点测量，也可对局域网内多台光谱设备并发采集，适用于车灯生产企业实验室、检测机构的配光屏 17 点测试、配光性能验证与来料抽检。 1.2 主要功能模块 软件由四个互相独立、可分别使用的功能模块组成，通过顶部工具栏「页面切换」组切换入口： 图 1 软件四大功能模块 1.3 软件架构 软件采用分层架构，界面层、业务与算法层、通信服务层、协议与设备层各司其职，数据由设备经通信层上传至业务层完成判定与报告，再回到界面层刷新图表： 图 2 软件分层架构 1.4 运行环境与安装 操作系统：Windows 10 / 11（64 位）。 运行方式：直接运行打包后的可执行程序（PyInstaller 打包，dist 目录），或使用 Python 3.11 运行 main.py。 依赖库（源码运行）：PySide6、numpy、reportlab、matplotlib、pyserial、openpyxl 等，见 requirements。 网络要求：局域网模式需与光谱设备处于同一网段（默认可通过 UDP 4210 自动发现）。 配置文件目录：config/（标准库、端口、报告、布局与状态等 JSON）。 数据输出目录：data/、csv/、reports/ 等，可在报告设置中指定保存路径。 说明：本说明书以软件当前实现为准。界面文字、默认值可能随版本微调，请以实际运行为准。 第二章 界面总览 2.1 主界面组成 主窗口为无边框窗口，自上而下依次为： 标题栏：左侧为软件 LOGO，中部为软件名称「光谱分析测试系统」，右侧为最小化、最大化/还原、关闭按钮；左键拖动可移动窗口，双击可最大化/还原。 菜单栏：文件、设置、测试、配置、校准、保存、打印、语言、帮助、关于。 工具栏：按功能分组排列的图标按钮（见 2.2）。 页面区：由 QStackedWidget 承载四个模块页面（光谱测试 / 多路监测 / 汽车配光屏 / 多路光谱）。 状态栏：显示当前设备连接状态与提示信息。 2.2 工具栏分组 工具栏按使用频率分为四组，覆盖页面切换、设备设置、测试执行与数据报告： 图 3 工具栏分组结构 工具栏按钮采用防重复点击机制（ClickGuard，默认 2 秒），任务执行期间再次点击会被忽略，避免重复触发。 2.3 菜单栏 2.4 页面切换与返回 点击工具栏「页面切换」组中的按钮即可在四个页面间切换。 汽车配光屏、多路光谱、多路监测页面均提供「← 返回主页」按钮，点击后回到光谱测试主页面。 进入「多路监测」页面时会自动执行一次设备扫描；进入「汽车配光屏」页面时会从多路监测模块同步已扫描的设备列表（不单独扫描）。 第三章 设备与通信 3.1 连接方式与设备 软件支持两种连接方式，可在「设备端口」对话框中切换： 3.2 局域网通信 局域网模式对接 ESP32 透传固件，由两部分组成： UDP 4210 端口——设备发现：设备上电后周期广播设备信息；上位机发送 SCAN / PING / ESP32 时设备立即广播一次。新格式广播为 JSON，包含 type、id（设备 Id/MAC）、name、ip、mac、tcpPort；旧格式为 ESP32_IP:x.x.x.x。 TCP 8888 端口——数据透传：上位机发送的原始字节原样写入设备串口（接光谱仪），光谱仪返回的数据再写回所有 TCP 客户端，实现「透明串口」。 上位机对透传回来的字节流按 8C 帧边界切分（帧头 8C、帧尾 0D 0A），丢弃脏字节，还原为完整的仪器应答帧。 3.3 串口通信 串口模式由统一事务入口按需选择串口：优先使用配置文件中已选定的串口号与波特率，失败时回退到自动扫描（遍历可用串口并按协议探测）。串口参数为 8 数据位、1 停止位、无校验。 部分设备（如振镜/电机类）可能需要「RTS 极性反转（低发高收）」；默认不勾选，无响应时可尝试勾选。 3.4 设备端口切换 点击工具栏「设备端口」或用菜单「设置 → 设备端口」打开「设备端口切换」对话框，在对话框内选择串口或局域网参数并确认后，软件会重新联机获取设备信息（支持串口 / 局域网透传），成功后状态栏提示「已切换到 ×××，后续测试将使用该连接」。 3.5 多设备扫描与管理 多路监测页面（亦可从设备端口对话框复用）提供局域网设备扫描与设备列表管理： 设备 Id（MAC）与设备端 APP「设备信息」里显示的一致，可据此命名为 SS200Pro-N 等便于识别的名称。设备列表与顺序、卡片参数选择均会持久化保存。 3.6 电流电压设置 点击工具栏「电流电压」打开电源设置对话框，支持直流（DC）与交流（AC）两种工作模式： 电源协议帧格式为 8C CMD LEN 00 [DATA] 0D 0A，主要指令如下： 3.7 扫码与自动测试 主界面内置扫码接收（ScanReceiver）。当扫码枪扫入设备编号后，软件自动记录当前设备编号并在数据表中新增「设备编号」列，随后触发一次单次测试，实现「扫码即测」的流水线作业。工具栏「扫描测试」按钮用于将输入焦点切到扫码接收控件。 第四章 通用测试操作 本章介绍适用于各页面的通用测试方式。测试动作统一由工具栏「测试」组或「测试」菜单触发，执行期间按钮处于防重入保护状态。 图 4 通用测试流程 4.1 单次测试 执行一次完整采集：联机 → 下发参数 → 采集 → 解析 → 刷新界面。适用于逐点测量或手动确认结果。 4.2 连续测试 连续测试为可切换状态按钮。点击「连续测试」开始循环采集，按钮变为已选状态；再次点击（取消选中）停止。软件在每次采集完成后立即发起下一次采集，适合观察光衰、稳定性与频闪变化。 4.3 定时测试 点击「定时测试」弹出「定时测试设置」对话框，设置定时时长、定时间隔与测试次数： 确认后按钮文字变为「停止定时」，软件按间隔自动执行单次测试；达到时长或次数任一条件即自动停止，并提示「定时测试结束，共完成 N 次测试」。 4.4 扫描测试 「扫描测试」用于配合扫码枪：点击后将输入焦点切换至扫码接收控件，等待扫码枪输入编号后自动触发测试。 4.5 透过率标定与透过率测试 透过率相关操作用于「标准件（参考件）」与「被测件」的对比测量： 第五章 光谱测试（主界面） 5.1 界面布局 光谱测试为软件主页面（页面 0），采用典型的「左参数树 + 中上数据表 + 中下光谱图 + 右上色度/色容差 + 底部状态栏」布局： 5.2 联机与参数树刷新 连接设备后软件读取设备的参数索引（8C 09），据此为每个参数建立「名称 + 小数位」映射并刷新参数树与数据表。若参数索引为空或无法映射，会提示「联机数据无效」，请确认设备类型或重新扫描。 5.3 数据解析与显示 参数值：跳过帧头后按 4 字节小端 float32 依次解析，与参数索引一一对应。 光谱数据：截取尾段（380~780 nm，步长 1 nm）作为 SPD 曲线数据。 每行结果自动附加「日期」「时间」「设备编号」三列，便于溯源。 透过率测试时同时刷新标准光谱与被测光谱。 5.4 数据导入导出 5.5 报告与打印 主页面生成的报告为「光谱 PDF 报告」，通过工具栏「PDF 预览」或菜单「打印 → 打印预览」触发：先弹出报告信息表单（见第九章），确认后生成 PDF。「打印信息」则将当前数据表格生成可打印文档并送出打印。 第六章 汽车配光屏（十七点测试） 6.1 功能与界面 汽车配光屏页面（页面 2）用于按各国标准对车灯配光性能进行点位测量与判定，界面由四部分组成：顶部测试标准选择栏；中部配光屏图形（含 25 m 屏幕网格与HV 轴）；中部数据表格；下部操作按钮区。 图 5 汽车配光屏测试报告示例（近光程式，25 m 测试距离） 图中报告包含测试标准、测试距离、测试程式、测试时间、点位统计（共 N 点、合格 / 不合格 / 无判定要求 / 未获取数据）、配光分布图与数据表，以及产品名称、型号、编号、测试人员、测试日期、测试仪器、制造单位、信息备注等抬头信息。 6.2 内置十七点标准与标准库 标准选择栏第一项为「（内置默认）」的十七点程式，其余为标准库中的点位定义。选择标准后软件自动重建点位定义、表格与图形；标准库文件新增或修改后点击「重新载入标准库」即可生效，无需重启软件。 内置十七点对应参考程式「GB 25991-2010 汽车用LED前照灯」，点位定义如下： 位置表示法：L/R 为水平方向左/右（mm），U/D 为垂直方向上/下（mm），数值为 25 m 配光屏上的距离；如 L1500 表示水平向左 1500 mm，D250 表示垂直向下 250 mm。 图 6 内置十七点在配光屏上的几何位置示意 6.3 测试距离与标准值 标准值由「因子」与「测试距离」共同决定。点击「修改」可调整测试距离（单位：米）；点击「标准值设置」可编辑各点因子（与 Web 表单一致）： 标准值 = 因子 × (25² / 测试距离²) 默认因子与默认测试距离 25 m、程式「近光程式」、标准标签「GB 25991-2010 汽车用LED前照灯」均记录在 config/seventeen_state.json 中，可持久化保存。 6.4 设备绑定（点 / 线段 / 区域） 每个点位可绑定多路监测模块中的一台或多台设备： 双击表格「探测地址」列即可打开设备选择对话框：单点/线段点位选择一台设备，区域点位可勾选区域内多台设备（区域内多点测量）。设备列表来自多路监测模块已扫描的设备，显示名称与在线/离线状态（离线显示为黄色）。 6.5 执行测试与判定 「监控」/「单次运行」：对已绑定设备执行一次配光屏测量，逐点采集并刷新表格与图形。 双击某行「测量值 lx」列：仅对该行绑定的设备执行单点测试，不清空其它点。 测量完成后软件重算标准值列与标志状态（合格 / 不合格 / 无判定 / 未获取数据）。 区域型点位按 smin/smax 聚合后判定；和判据点位先求和再判定。 6.6 报告导出 在汽车配光屏页面点击工具栏「PDF 预览」（或菜单「打印 → 打印信息/打印预览」）即导出配光屏报告： PDF 报告：以 reportlab 生成，含配光屏图形、数据表与抬头信息，文件名形如「配光屏报告_YYYYMMDD_HHMMSS.pdf」，生成后自动预览。 CSV 报告：包含测试标准、测试距离、测试程式以及点位 / 水平 / 垂直 / 标准值 / 测量值 / 亮度 / 状态等数据行。 打印：以 HTML + QPrinter 渲染后直接送打印机。 报告抬头信息复用「PDF 预览」表单保存的 config/pdf_report.json（产品名称、型号、编号、测试人员、日期、仪器、备注、单位、LOGO）。 第七章 多路监测（局域网多设备） 7.1 页面结构 多路监测页面（页面 1）用于局域网内多台光谱设备的集中管理、并发测试与可视化展示，自上而下包含四部分：设备列表、设备实时数据卡片、测试配置与可视化视图、实时日志。 7.2 设备列表与卡片 设备只读取到一个参数时会自动在卡片上显示该参数。卡片数据在重开后由持久化的最近一次结果回填。 7.3 测试配置与测试模式 测试配置用于设定对在线设备批量执行测试的参数： 开始测试：按所选模式对所有勾选的在线设备执行。 连续测试：按测量次数与间隔重复执行单次测试。 停止测试：中止当前任务。 重置：清空测试结果与图表。 7.4 网络监控视图 网络监控标签页显示 4 张统计卡（在线设备数、测试总任务、失败设备数、平均时延）、时延/带宽双轴曲线与进度条，用于评估局域网通信质量。 7.5 光谱分析视图 光谱分析标签页用于查看各设备的光谱与参数： 7.6 可视化大屏 可视化大屏标签页默认进入预览模式，点击「进入编辑」后可绘制图形、绑定设备并设置数据显示，用于构建面向大屏/投影的集中展示界面： 大屏「一键测试」对所有在线设备执行一次当前模式的测试；「定时任务」按设定时长与间隔自动执行一键测试。 7.7 日志与持久化 实时日志区输出扫描、连接、测试、参数解析等全过程信息。设备列表、卡片参数选择、历史结果、大屏布局等均持久化保存（config/multi_device_state.json、config/screen_layout.json 等），重开软件后自动恢复。 第八章 多路光谱（八通道采集） 8.1 设备管理与通道绑定 多路光谱页面（页面 3）通过局域网 TCP 透传，为 8 个通道分别建立独立的设备连接，实现多台光谱设备的并发采集： 设备名称来自本模块扫描或多路监测模块；两个模块的设备列表会合并去重后填入各通道下拉框。 8.2 设备参数配置 在「设备参数配置」区可对已联机通道下发采集参数： 8.3 采集控制 8.4 显示与导出 多路光谱模块的典型参数包括：相关色温(K)、照度(lx)、坐标 x、坐标 y、显色指数(Ra)、峰值波长(nm)、辐照度(W/m²)、红光/绿光/蓝光辐通量、色比 R/G/B、频闪百分比、频闪指数、色容差(SDCM)、波长偏差、增益、积分时间等。 第九章 数据与报告导出 9.1 报告信息设置 点击工具栏「PDF 预览」或菜单「打印」相关项时，弹出报告信息表单，用于填写报告的抬头信息（保存于 config/pdf_report.json）： 图 7 报告信息录入与保存对话框 9.2 汽车配光屏报告 在汽车配光屏页面触发时，生成配光屏 PDF 报告（reportlab，含配光图形与数据表），并可 CSV 导出或直接打印（见 6.6）。 9.3 光谱 PDF 报告 在其他页面触发时，弹出报告信息表单，确认后生成光谱 PDF 报告。报告包含标题、参数表格、CIE1931 色品图与光谱条形图等要素（PDFReport 负责排版，页面尺寸与分页自动适配）。 9.4 数…