電動車控制器自動測試系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)（二）

2.5 模擬腳踏速度控制設計

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,測試設備通過引腳RD4,RD5控制選通開關IN1,IN2,分時選通NO0,NO1,NO2 三路開關.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的電壓值后，通過通信接口發(fā)送給測試設備.

　　2.6 模擬速度傳感器電路設計

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，電路設計原理與圖5同.

　　3 控制分析軟件的設計

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答方式，即PC 作為主機，測試設備作為從機，由PC 以固定周期100 ms發(fā)起命令幀.當測試設備收到命令幀以后，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:標志一幀數(shù)據(jù)的開始；命令字節(jié)CMD:用于標識需要執(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備.命令測試設備進行項目測試，終端測試設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，將各個測試結果保存，并同時將數(shù)據(jù)保存在后臺數(shù)據(jù)庫中.