虚拟仪器技术在UPS电路板自动测试系统中的应用

论文摘要

虚拟仪器技术的发展日新月异,它的软件开发与硬件无关性,能够根据不同的被测对象或测试流程动态地重组硬件模块,比传统仪器构建的测试系统更加方便、灵活、先进。虚拟仪器发展的趋势是外挂式、PXI总线型、网络化,Agilent VEE Pro集成了行业标准接口的驱动和大量的模块化办公、网络构件,采用面向流程的图形化编程界面,使它成为虚拟仪器开发软件中的佼佼者。笔者开发了一套基于虚拟仪器技术、以Agilent VEE Pro为开发平台的自动测试系统,测试对象为不间断电源系统(UPS)的电路板。电路板种类繁多,测试项目也各不相同。手动测试需要操作多台仪器并记录大量测试数据,速度慢、对测试人员的要求高、数据难以整理。这一套自动测试系统能够根据事先设定的测试项目,反复连续进行测试,并自动记录测试数据,高效准确,操作简便,可以解决手动测试的一系列问题,提供了功能完备、操作简单的测试平台。文中详细阐述了UPS电路板的自动测试系统的开发流程。首先分析了用虚拟仪器技术架设自动测试系统的原理及方法,并给出利用PIC16F877A芯片控制继电器切换的可行性。接着介绍了针盘治具、控制盒的硬件设计,并对硬件设备进行了功能介绍。然后给出了利用VEE Pro软件工具开发的自动测试软件部分的设计和实现,阐述了控制盒芯片程序的设计方案,并描述了关键模块子程序。最后介绍了软件功能模块的测试以及软硬件联合调试的心得体会,还谈到了整个系统中尚需进一步改进完善的地方。主要研究目标是开发一套准确可靠高效的自动测试系统,对今后开发其他VEE Pro平台的自动测试系统提供借鉴和参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 1.1 VEE Pro 简介
• 1.2 课题背景
• 1.3 设计思路
• 1.4 课题意义
• 1.5 系统设计与本文结构
• 1.5.1 系统设计
• 1.5.2 本文结构
• 第二章 相关理论与技术
• 2.1 虚拟仪器技术
• 2.1.1 虚拟仪器的产生和发展
• 2.1.2 虚拟仪器的特点
• 2.1.3 虚拟仪器的组成
• 2.1.4 虚拟仪器技术的主要应用领域
• 2.2 图形化编程
• 2.3 GPIB 总线
• 2.3.1 GPIB 通信机理
• 2.4 MCU 技术
• 2.4.1 单片机的特点
• 2.4.2 单片机的应用领域
• 第三章 硬件设计
• 3.1 自动测试系统的功能架构
• 3.1.1 本系统功能简介
• 3.1.2 设备介绍
• 3.2 控制盒硬件设计
• 3.2.1 芯片选型
• 3.2.2 外围电路
• 3.3 测试治具的设计制作
• 3.4 系统整合
• 第四章 软件设计
• 4.1 Agilent VEE Pro 软件介绍
• 4.1.1 主要技术指标
• 4.1.2 VEE 的特点
• 4.2 自动测试软件部分
• 4.2.1 系统主要模块
• 4.2.2 系统流程
• 4.3 仪器的连接与配置
• 4.4 主要模块的设计
• 4.4.1 主界面
• 4.4.2 参数配置模块
• 4.4.3 系统自检模块
• 4.4.4 数据采集及处理
• 4.4.5 数据显示模块
• 4.4.6 数据存储模块
• 4.5 控制盒软件部分
• 4.5.1 开发工具MPLAB-IDE
• 4.5.2 程序设计
• 第五章 测试方法
• 5.1 软件功能模块调试
• 5.1.1 预备工作
• 5.1.2 主界面模块的调试
• 5.1.3 参数配置模块的调试
• 5.1.4 系统自检模块的调试
• 5.1.5 数据采集模块的调试
• 5.1.6 数据显示模块的调试
• 5.1.7 数据存储模块的调试
• 5.1.8 单个测试项目模块的调试
• 5.2 测试效果
• 5.3 测试心得
• 5.3.1 测试时间
• 5.3.2 系统误判
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表的论文
• 附录A PIC16F877A-I/P 相关资料
• 附录B 设备通讯协议
• 致谢
• 详细摘要