電動車控制器自動測試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)（二）

2.5 模擬腳踏速度控制設(shè)計

控制器對用戶腳踏信號的采集是通過給可調(diào)電阻提供5 V 電壓，在不同位置將輸出不同電壓，通過電壓值控制速度的大小.因此用三路模擬電壓通路給控制器的接受電路發(fā)送不同狀態(tài)的電壓值，以此來檢測控制器接受電路是否能夠正確采集，電路原理如圖7所示.

　　系統(tǒng)選用集成芯片TS5A3359,其工作性質(zhì)見表2,測試設(shè)備通過引腳RD4,RD5控制選通開關(guān)IN1,IN2,分時選通NO0,NO1,NO2 三路開關(guān).并將不同的模擬電壓輸出給電動車控制器.電動車控制器采集到相應(yīng)的電壓值后，通過通信接口發(fā)送給測試設(shè)備.

　　2.6 模擬速度傳感器電路設(shè)計

控制器對速度傳感器信號的采集是一個通斷信號，因此用一個開關(guān)數(shù)字量來進行模擬.為提供速度傳感器的模擬脈沖，電路設(shè)計原理與圖5同.

　　3 控制分析軟件的設(shè)計

3.1 通信協(xié)議

PC 機通過串口與智能測試終端相連，本文設(shè)計的串口通信采用半雙工通信，速率為115 200 Kb/s,以完成命令與數(shù)據(jù)通信的需要.基于幀的協(xié)議設(shè)計思想，即在向串行口發(fā)送命令信號.回傳數(shù)據(jù)信號時，信號是一幀一幀發(fā)送的.通信鏈路中所有的內(nèi)容都將包含在這樣的一個幀中，無論它是控制命令還是傳送的數(shù)據(jù).

　　為了使數(shù)據(jù)可靠的傳輸，將每一幀信號惟一對應(yīng)一個命令幀.為了避免數(shù)據(jù)發(fā)生錯亂，通信方式采用主從應(yīng)答方式，即PC 作為主機，測試設(shè)備作為從機，由PC 以固定周期100 ms發(fā)起命令幀.當(dāng)測試設(shè)備收到命令幀以后，就會回傳一個數(shù)據(jù)幀給PC機.幀格式如下：

　　幀格式由九個字節(jié)組成，分別是同步字SYNC,命令類型CMD,數(shù)據(jù)D0~D4 和校驗信號BCC.同步字SYNC:標(biāo)志一幀數(shù)據(jù)的開始；命令字節(jié)CMD:用于標(biāo)識需要執(zhí)行的指令類型，即是哪一項功能檢測；數(shù)據(jù)字節(jié)D0~D4:對于PC機來說是提供執(zhí)行該命令所擴展的輔助數(shù)據(jù)，沒有用到.而對于測試設(shè)備，則是存儲的測試數(shù)據(jù)；校驗字節(jié)BCC:用于測試終端確認(rèn)該幀是否有效以免通信錯誤.

　　其中命令幀和數(shù)據(jù)幀第一個字節(jié)是用來標(biāo)志一幀數(shù)據(jù)的開始，而頭字節(jié)之所以用“0×55”,是因為傳輸過程中，產(chǎn)生的干擾信號，多為連續(xù)高電平或者連續(xù)低電平，而“0×55”的二進制編碼為：10101010,很少情況下會產(chǎn)生這樣高低脈沖的干擾，因此使用“0×55”頭字節(jié)有利于提高傳輸?shù)目煽啃?命令幀和數(shù)據(jù)幀第二個字節(jié)是命令字節(jié)，即代表要測試的項目.數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)字節(jié)是單片機在工作過程中采集到的測試結(jié)果數(shù)據(jù).命令幀和數(shù)據(jù)幀的最后一個字節(jié)都為校驗字節(jié)，該字節(jié)是用來驗證所有數(shù)據(jù)在傳輸過程中是否被破壞了.這里所使用的校驗方式用是BCC 異或校驗法（Block CheckCharacter），即將前面兩個字節(jié)異或，異或出來的字節(jié)再與下一個字節(jié)異或，直到一幀數(shù)據(jù)全部都異或過，得出的字節(jié)就作為校驗字節(jié).

　3.2 PC控制分析軟件設(shè)計

控制分析軟件是整個測試系統(tǒng)操作.展示的一個平臺.測試系統(tǒng)的應(yīng)用，一方面是為了檢測出控制器功能是否正常，另一方面也是為了產(chǎn)品質(zhì)量的跟蹤，即產(chǎn)品測試完成后，其所有數(shù)據(jù)都是有據(jù)可查的，一旦產(chǎn)品發(fā)生質(zhì)量問題，可以根據(jù)其產(chǎn)品序列號，在第一時間查出產(chǎn)品初始測試的數(shù)據(jù).因此控制分析軟件必須提供一個友好的人機界面與測試數(shù)據(jù)的存儲.依據(jù)于此，控制分析軟件是在。NET開發(fā)平臺下利用C#語言開發(fā)，數(shù)據(jù)存儲使用的是SQL Server 2005,.NET具有友好的開發(fā)界面，提供豐富的庫函數(shù)，對于串口通信的開發(fā)尤為便利.

　　控制分析軟件主要工作流程如圖8所示.首先，為保證使用者單獨使用，該測試軟件通過用戶登錄界面特別設(shè)計了保密措施，包括用戶名和密碼驗證.

　　功能選擇項主要包括各模塊的功能信號，用戶輸入相應(yīng)的用戶名和產(chǎn)品序列號后對待測項目進行測試.

　　控制分析軟件通過串口發(fā)送命令幀給終端測試設(shè)備.命令測試設(shè)備進行項目測試，終端測試設(shè)備通過解析幀命令類型來確定是哪一個項目需要進行測試.測試完成后返回給PC機，PC機接到測試結(jié)束后對回傳的數(shù)據(jù)進行處理.超時等待是為了防止通信錯誤導(dǎo)致控制分析軟件死循環(huán)強制退出，重新發(fā)送測試命令.

　　4 試驗

測試界面如圖9所示，包括測試控制按鈕及測量結(jié)果顯示模塊（上），用于實時顯示被測試信號是否良好，若正確則顯示打鉤，若錯誤則顯示打叉，中間是測試人員登記與產(chǎn)品序列號的輸入.只有在測試人員和序列號輸入的情況下，測試結(jié)果才可以允許保存；測試數(shù)據(jù)顯示（下）用于對測試過程的數(shù)據(jù)的分析和顯示.以數(shù)據(jù)表單的形式，將各個測試結(jié)果保存，并同時將數(shù)據(jù)保存在后臺數(shù)據(jù)庫中.