一种控制板卡自动化调试工装系统技术方案

本发明专利技术公开了一种控制板卡自动化调试工装系统，包括有调试底板电路，控制板卡置于所述调试底板电路上，调试上位机通过调试线连接至调试底板电路能对其能发送命令，调试底板电路执行调试命令并检查调试结果，最后将调试结果反馈至调试上位机；利用此调试工装，能够有效提高某控制板卡的调试检验效率，直观的反映检验结果，对故障进行定位，减少检验过程的人为因素。为因素。为因素。

【技术实现步骤摘要】
一种控制板卡自动化调试工装系统


[0001]本专利技术涉及自动化调试
，主要应用于控制板卡的生产、调试、检验等环节，具体为一种控制板卡自动化调试工装系统。

技术介绍

[0002]目前，基于模块化设计理念，在很多工程项目中，针对常用功能的电路进行模块化设计，便于在多个项目上借鉴使用，缩短设计周期，节约设计成本，提高设计可靠性。目前，针对控制系统，设计了一块基于XE169的控制板卡，该板卡具备控制系统所必须的基本功能。接口资源丰富，涵盖CAN通讯、UART通讯、以太网通讯、模拟采样、输入捕获、通用输入输出口等。
[0003]控制板卡生产后，需要经过调试、检验等环节，检验通过后才能在产品中进行使用。控制板卡功能丰富的同时，带来调试检验过程较为繁琐。若针对所有接口，均设计独立的外围电路进行调试，调试过程需要大量的人为操作和数据评判，造成调试效率低下，影响产品生产进度。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术存在的不足和缺陷，专利技术人通过研发和设计，现提供了一种自动化调试工装，仅需操作一次调试指令，就能对所有功能进行调试检验，调试结果由工装自动判别，并上报检验结果，大幅节约调试检验时长，根据控制板卡的功能，调试工装对控制板卡进行全自动化调试，节约调试时间，提高生产效率。
[0005]本专利技术是这样实现的：一种控制板卡自动化调试工装系统，特征在于，包括有调试底板电路，控制板卡置于所述调试底板电路上，调试上位机通过调试线连接至调试底板电路能对其能发送命令，调试底板电路执行调试命令并检查调试结果，最后将调试结果反馈至调试上位机；所述调试底板电路包括外围功能调试电路、调试单片机、控制板卡接口，其中外围功能调试电路包括：控制板卡供电电路、通用输入输出口功能调试电路、通用输出口功能调试电路、比较捕获功能调试电路、片上模拟数字采样功能调试电路、RS232接口功能调试电路、CAN接口功能调试电路。
[0006]本专利技术的工作原理和有益效果介绍：本专利技术控制板卡自动化调试工装设计，就是通过设计调试底板电路，将控制板卡置于底板电路上，调试上位机通过调试线发送命令至调试底板电路，底板电路执行调试命令并检查调试结果，最后将调试结果反馈至调试上位机。这种调试工装由调试上位机、调试线、调试底板电路组成。工装组成图如附图1所示。调试上位机技术方案：调试上位机能够显示调试界面、调试结果信息，具备串口功能，能够通过串口与调试底板进行信息交互，发送调试命令并反馈调试结果。调试命令可分为“一键调试(全自动化调试)”，“分步调试(单功能调试)”。“一键调试”将所有功能调试完成，并反馈各功能调试结果；“分步调试”能够针对结果有误的功能进行独立调试，用于定位异常和故障排查。调试线技术方案：调试线使用USB转串口调试线实现。调试底板电路技术方案：根据
控制板卡功能，功能需求见附表1。调试底板电路需具备功能调试电路，满足调试需求。利用此调试工装，能够有效提高某控制板卡的调试检验效率，直观的反映检验结果，对故障进行定位，减少检验过程的人为因素。
附图说明
[0007]图1为本专利技术的一种控制板卡自动化调试工装系统连接构成示意图；
[0008]图2为本专利技术的调试底板电路组成图；
[0009]图3为本专利技术的通用输入输出口调试电路原理图；
[0010]图4为本专利技术的通用输出口调试电路原理图；
[0011]图5为本专利技术的片上模拟数字采样调试电路原理图；
[0012]图6为本专利技术的RS232接口调试电路原理图；
[0013]图7为本专利技术的CAN接口调试电路原理图。
具体实施方式
[0014]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0015]实施例1：一种控制板卡自动化调试工装系统，根据附图1，对调试工装的三个组成部分开展实施。调试上位机实施方案如下：
[0016]利用PC机实现，使用LABVIEW等上位机软件，设计调试界面，通过调试线发送调试命令至调试底板电路。调试底板电路通过调试线反馈检验结果至调试上位机。
[0017]调试命令可分为“一键调试(全自动化调试)”，“分步调试(单功能调试)”。“一键调试”将所有功能调试完成，并反馈各功能调试结果；“分步调试”能够针对结果有误的功能进行独立调试，用于定位异常和故障排查。
[0018]调试线实施方案如下：
[0019]调试线可采用USB转RS422串口线实现。
[0020]调试底板电路实施方案如下：
[0021]调试底板电路由外围功能调试电路、调试单片机、控制板卡接口组成。如图1如图2所示。
[0022]根据表1，针对控制板卡各功能需求，分别设计外围电路实现功能调试。
[0023]表1控制板卡功能需求表
[0024]序号功能需求1控制板卡供电+5V
±
0.25V，+15V
±
0.5V，
‑
15V
±
0.5V2通用输入输出口8路，即可用作输入，也可用作输出3通用输出口16路，仅用作输出4比较捕获9路5片上模拟数字采样29路6RS232接口3路
7CAN接口5路8FLASH存储512K
×
16bit9SRAM存储256K
×
16bit
[0025]1)控制板卡供电：+5V
±
0.25V，+15V
±
0.5V，
‑
15V
±
0.5V。
[0026]利用DC/DC变换模块，将调试底板电路供电24V电源转换为控制板卡需要的+5V、+15V、
‑
15V电源。
[0027]2)通用输入输出口：8路，即可用作输入，也可用作输出。
[0028]调试电路原理图见附图3。利用隔离芯片(包括但不限于ADUM1400)将控制板卡与调试单片机的通用输入输出口进行电气隔离。利用双向总线收发器(包括但不限于SN74LVC8T245)控制通用输入输出口的方向。利用调试单片机输出IO口控制双向总线收发器，通用输入输出口用作输出时检测控制板卡输出电平，用作输入时产生输入信号至控制板卡。
[0029]3)通用输出口：16路，仅用作输出。
[0030]调试电路原理图见附图4。利用隔离芯片(包括但不限于ADUM1400)将控制板卡的通用输出信号做电气隔离。利用指示灯指示当前控制板卡输出口状态。利用调试单片机对输出口做电平检测。
[0031]4)比较捕获：9路。
[0032]利用隔离芯片(包括但不限于ADUM1400)将控制板卡比较捕获功能输出的PWM波做电气隔离。利用调试单片机对PWM波做输入捕获，判断PWM波占空比是否满足控制板卡设计要求。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制板卡自动化调试工装系统，特征在于，包括有调试底板电路，控制板卡置于所述调试底板电路上，调试上位机通过调试线连接至调试底板电路能对其能发送命令，调试底板电路执行调试命令并检查调试结果，最后将调试结果反馈至调试上位机；所述调试底板电路包括外围功能调试电路、调试单片机、控制板卡接口，其中外围功能调试电路包括：控制板卡供电电路、通用输入输出口功能调试电路、通用输出口功能调试电路、比较捕获功能调试电路、片上模拟数字采样功能调试电路、RS232接口功能调试电路、CAN接口功能调试电路。2.根据权利要求1所述的控制板卡自动化调试工装系统，特征在于，控制板卡供电电路，利用DC/DC变换模块，将调试底板电路供电24V电源转换为控制板卡需要的+5V、+15V、
‑
15V电源。3.根据权利要求1所述的控制板卡自动化调试工装系统，特征在于，通用输入输出口功能调试电路，用作输入，也可用作输出，利用隔离芯片将控制板卡与调试单片机的通用输入输出口进行电气隔离；利用双向总线收发器控制通用输入输出口的方向；利用调试单片机输出IO口控制双向总线收发器，通用输入输出口用作输出时检测控制板卡输出电平，用作输入时产生输入信号至控制板卡。4.根据权利要求1所述的控制板卡自动化调试工装系统，特征在于，通用输出口功能调试电路，利用隔离芯片将控制板卡的通用输出信号做电气隔离；利用指示灯指示当前控制板卡输出口状态；利用调试单片机对输出口做电平检测。5.根据权利要求1所述的控制板卡自动化调试工装系统，特征在于，比较捕获功能调试电路，利用隔离芯片将控制板卡比较捕获功能输出的PWM波做电气隔离；利用调试单片机对PWM波做输入捕获，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄吉葵，黄健，刘媛，张祥，何毅，张海，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司七五零试验场，
类型：发明
国别省市：