家电用模糊控制电子模块的自动化测试系统研究与实现

论文摘要

目前国内家电用模糊控制电子模块的使用越来越普及,由于电子模块能够紧跟信息化时代的技术——比如IT技术、变频技术——的变革步伐,使之基本上成为了家电产品时尚的代名词。但在工业生产中,同类产品的测试设备都是依靠模以负载的工装测试,所需测试工装数量多,种类复杂,效率低下,测试所需人员多,且工装更换频繁,造成经营成本低下。在质量方面部分功能测试不能覆盖。例如：LCD显示屏的显示结果只是依靠员工的目视化管控,人员疲劳化对此部分有很大的影响,质量方面得不到充分保证。在经过认真分析与充分讨论后,我们力求研制一种自动测试系统,该测试系统采用PC—拖N技术,通过更换测试外设,以虚拟通道技术模拟测试,并将结果可视化输出，达到方便快捷,成本低廉,以及满足高速自动化测试的要求。本文主要研究了自动测试系统的设计原理及相应工程的实现方法。测试系统的硬件组成有三部分：分别为工控机系统和测试显示系统及测试机架。测试系统的软件构成有四部分：并行测试主控制程序、并行测试模块调用程序、并行测试模块初始化程序、并行测试模块运行容器。测试系统所所采用的工控机系统中包含即测即用数据采集设备以及虚拟仪器技术,将各种各样的传感器采集的物理参数转换为可以通过传输线传送的电信号,并通过补偿元件,对噪声、信号、线形和非线形误差做调理及校准；充分利用了计算机强大的总线扩展技术和计算能力。使用主流计算机技术,结合创新的、灵活的、模块化的软件系统,兼容现在最广泛使用的总线,包括USB,PCI E,PCI和PXI。使用多功能数据采集卡,达到高质量高精度的数据采集。通过虚拟通道技术,省缺真实工装，达到测试效率高,可扩展性强,操作简便,完美质量保证的自动化测试要求。工控机系统实现对采集信号与标准的比较,通过终端显示、声音报警、光信号报警等测试显示系统输出结果。测试机架为纯机械构成：测试机架部分可随时更换,以满足一台工控系统可同时测量多种产品需求,在该机架内部安装对应测试PCBA对于带按键的洗衣机产品,测试机架需加一套完整的按键打点设备,采用气动控制,保证按键的测试的有效性。并能依据不同产品对打点设备进行高度和位置调节,达到低成本,有效利用的目的。对于信号采集部分,本系统采用并行测试方法，数据采集卡通过DMA方式将采集数据直接送至数据缓冲区,当一个Task正在进行数据采集时,其他Task不能同时要求采集卡采集数据。此时数据采集卡由DMA芯片主控,直至采集结束。因此,CPU无法向数据采集卡发送数据采集命令,只有当数据采集过程结束后,控制权才能回到CPU,从而能够对被测对象进行实时采集,来满足我们的需求在信号采集中,有很多特殊的实际工况,需要对系统和被测产品进行改进与对应。比如对于显示板,则需要安装POwer板+对应测试显示板,使用视频捕捉采集。对于电源板测试,线路部分的测试是非常关键的,比如变压器的启动电压,波形量测（PCBA采用运放调理模块,此部分关系到产品可持续服务的时间）。本文的设计的家电用模糊控制电子模块的自动化测试系统,采用了开放工业标准的计算机虚拟仪器技术,其灵活性和可扩展性是传统仪器无法比拟的,相比传统的测试方法,此方案具有很好的价格优势和极大的灵活性,应用前景十分广阔。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 0 前言
• 0.1 课题的背景和意义
• 0.2 家电自动测试系统的国内外研究和应用现状
• 0.3 家电自动测试系统的整体结构
• 0.4 论文的主要工作
• 1 什么是自动化测试系统
• 1.1 自动测试系统系统设计的可定制性
• 1.2 自动测试系统的模块化设计
• 1.3 下一代自动测试系统测试性能的展望
• 2 家电洗衣机用模糊控制模块测试系统的测试流程
• 2.1 待测产品通信协议
• 2.2 自动化测试系统通信连接
• 2.3 待测产品预处理
• 2.4 待测产品版本信息测试
• 2.5 扩展EEPROM系统测试
• 2.6 产品供电系统测试
• 2.7 洗衣机门锁系统测试
• 2.8 洗衣机加热系统检测
• 2.9 按键和旋钮的功能测试
• 2.10 LED检测
• 2.11 LCD检测
• 2.12 蜂鸣器功能检测
• 2.13 压力传感器的测试
• 2.14 洗涤NTC检测
• 2.15 排水系统检测
• 2.16 马达控制系统
• 3 测试仪器控制与硬件检测系统的设备与实现
• 3.1 测试仪器控制与实现
• 3.2 硬件检测系统方案的设计与实现
• 3.2.1 自动化测试系统中软件也是仪器
• 3.2.2 交流电压光电检测电路
• 3.2.3 交流电压变压器隔离检测电路
• 3.2.4 直流电压检测
• 3.2.5 脉冲检测方法
• 3.2.6 蜂鸣器鸣叫次数的检测
• 3.2.7 LCD检测方式
• 3.2.8 自动测试系统中步进电机驱动方式
• 3.2.9 步进电机控制原理
• 3.3 上位机与测试板卡的通信方式RS232
• 3.3.1 串行通信接口的基本任务
• 3.3.2 串行通信接口电路的组成
• 3.3.3 串行通信的物理标准
• 3.3.4 串行通信协议
• 3.3.5 通信次序
• 3.3.6 数据校验
• 3.4 上位机与仪器的通信方式GPIB
• 3.5 PCBA内部的通信方式I2C
• 4 自动化测试系统的软件实现——上位机软件
• 4.1 基础系统管理软件的应用
• 4.2 应用软件的开发及应用
• 4.3 系统服务和驱动
• 4.4 NI Labview测试系统开发软件
• 4.5 电压测试程序
• 4.6 RS232通信控制程序
• 4.7 LCD检测程序
• 4.8 PIB仪器控制程序
• 5 总结与展望
• 参考文献