CN102225030B - 智能止鼾枕的测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能止鼾枕的测试系统，测试系统微处理器与采集气囊压力数据的半导体压力传感器连接，测试系统微处理器与采集气囊流量数据的流量计连接，测试系统微处理器与采集噪音信号的噪音计连接；测试系统微处理器与被测产品的微处理器连接，被测产品的微处理器与上位机双向通信，上位机中设有向被测产品输送测试鼾声的自动播放测试鼾声模块。本发明结构合理，测试系统采用DSP作核心处理器可以完成对产品的电源、气囊充放气动作、流量、鼾声识别以及环境噪音的测试工作。该测试系统将可以在智能止鼾健康枕工厂流水生产线上的测试中发挥重大的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种止鼾枕的测试系统。
背景技术
打鼾（医学术语为鼾症、睡眠呼吸暂停综合症）是一种普遍存在的睡眠现象，是睡眠呼吸暂停综合征的一个主要临床表现。研发的止鼾枕采用语音识别的方法，从睡眠者的呼吸音中，智能地识别出鼾声，自动调节睡眠者枕头中气囊的压力，改变睡眠者头部的姿势将下颌向前或向后移动，防止舌根部下垂使呼吸道畅通起到降低或防止打鼾的作用。
智能止鼾枕主要通过DSP控制气囊的充放气，调整人的睡姿进而起到止鼾的效果。在智能型止鼾枕研制成型并获得市场的认可后，需求量比较大，为满足生产线上的要求需要研发止鼾枕的测试系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构合理，测试性能好的智能止鼾枕的测试系统。
本发明的技术解决方案是：
一种智能止鼾枕的测试系统，其特征是：包括测试系统微处理器，测试系统微处理器与采集气囊压力数据的半导体压力传感器连接，测试系统微处理器与采集气囊流量数据的流量计连接，测试系统微处理器与采集噪音信号的噪音计连接，测试系统微处理器将来自半导体压力传感器、流量计及噪音计的信号经测试系统微处理器自带的ADC进行转换，并将处理过的数据送入上位机；测试系统微处理器与被测产品的微处理器连接，被测产品的微处理器与上位机双向通信，上位机中设有向被测产品输送测试鼾声的自动播放测试鼾声模块，被测产品通过麦克采集测试鼾声，经被测产品微处理器内置的模数转换器进行转换后，经被测产品微处理器内置的鼾声识别模块识别，并将识别结果送入上位机。
测试系统微处理器包括电源测试模块，电源测试模块有可调节集成电路，可调节集成电路与由五个继电器分别控制、输出不同测试电压的测试电压输出电路连接。
所述测试系统微处理器与采集噪音信号的噪音计之间接有通过测试系统微处理器的GPIO口控制的继电器开关。
所述测试系统微处理器、被测产品微处理器为TMS320F2812 DSP。
本发明结构合理，测试系统采用DSP作核心处理器可以完成对产品的电源、气囊充放气动作、流量、鼾声识别以及环境噪音的测试工作。该测试系统将可以在智能止鼾健康枕工厂流水生产线上的测试中发挥重大的作用。
采用PC机与测试工具DSP和被测产品的双串口通信，测试工具控制测试产品控制上电、充\放气动作、噪音测试、气囊流量测试，同时通过2812内部的ADC转换完成数据的采集及A/D转换，分别通过串口发送到PC，对数据进行分析、处理、显示、存储等。该测试工具，可以很好的完成每一个产品的参数、功能测试，该系统要求采样得到12数字量，用DSP自带的ADC模块就可达到很好的效果，省去了专用的ADC芯片，使系统的时序控制变得简单，从而降低了系统的复杂性，也节约了成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一个实施例的基本结构示意图。
图2是电源测试模块结构示意图。
图3是气囊参数测试原理图。
图4是测试软件流程图。
具体实施方式
一种智能止鼾枕的测试系统，包括测试系统微处理器1，测试系统微处理器与采集气囊2压力数据的半导体压力传感器3连接，测试系统微处理器与采集气囊流量数据的流量计4连接，测试系统微处理器与采集噪音信号的噪音计5连接，测试系统微处理器将来自半导体压力传感器、流量计及噪音计的信号经测试系统微处理器自带的ADC进行转换，并将处理过的数据送入上位机（PC）6；测试系统微处理器与被测产品的微处理器7连接，被测产品的微处理器与上位机双向通信，上位机中设有向被测产品输送测试鼾声的自动播放测试鼾声模块，被测产品通过麦克采集测试鼾声，经被测产品微处理器内置的ADC进行转换后，经被测产品微处理器内置的鼾声识别模块识别，并将识别结果送入上位机。
测试系统微处理器包括电源测试模块，电源测试模块有可调节集成电路8，可调节集成电路与由五个继电器分别控制、输出不同测试电压的测试电压输出电路连接。
所述测试系统微处理器与采集噪音信号的噪音计之间接有通过测试系统微处理器的GPIO口控制的继电器开关。
所述测试系统微处理器、被测产品微处理器为TMS320F2812 DSP。
本发明工作原理和工作过程：
1.电源测试模块
判断其产品是否能在正常电压5v±10% 范围内工作，设置了五种不同的电压，分别为4.5v，4.75v，5.0v，5.25v，5.5v。通过可调节稳压集成电路和继电器分别输出不同的测试电压，在不同的供电电压下，测试被测产品是否能正常工作。可调节稳压集成电路的输入端电压为9v，通过5个滑动变阻器分别调节，以保证可调节稳压集成电路的输出端达到以上5种电压。同时，利用DSP的5个GPIO口控制继电器，高电平时打开继电器开关，低电平时开关常闭状态，这样就能利用软件控制五种不同电压的供给。
与此同时，利用1欧采样电阻，建立电流采样电路，以监视测试产品工作时的电流，观察产品能否正常工作，其控制结构如图2所示。
2.气囊测试模块
气囊测试如图3所示，其包括气囊压力的测试和气体流量的测试。压力测试通过半导体压力传感器采集压力数据，流量测试采用的集成电路采集数据，并将这些数据送到DSP内部的ADC进行模数转换，最后将处理过的数据送到上位机，同时计算气囊充\放气时间，绘制压力和流量曲线。
3.鼾声识别测试模块
鼾声测试通过PC软件设计模块自动播放测试鼾声，通信到被测试产品，启动鼾声识别程序，返回识别结果到PC。在这里采用了嵌入式软件测试的原理。麦克采集测试鼾声传送到被测产品控制器DSP内置的ADC进行转换，通过能量、频率等参数与样本库中的鼾声匹配，进而识别。
4.环境噪音测试模块
测试系统安装在封闭的环境内，利用噪音计采集噪音信号,通过DSP的GPIO口控制继电器开关以打开噪音计，测试环境噪音，同时外接出噪音计测出此时的DC值，将其传送至DSP的ADC进行转换，然后传送到上位机，利用公式即可计算出此时的噪音值，免去了人工打开盒子去读数的麻烦。
系统的软件实现
1．系统的工作流程
（1）上位机通过USB转串口分别发送命令给测试系统DSP和被测产品的DSP，启动测试模式。
（2）测试系统的DSP和被测产品的DSP解析收到相应的指令，根据指令做相应的动作。
（3）分别采集数据并经过DSP内部的ADC进行转换后通过USB转串口芯片CH341传到上位机。
（4）上位机对数据进行显示、分析和处理。
2．上位机串口和数据处理程序设计
系统的软件设计包括上位机和DSP程序的初始化部分，采集处理部分和上位机处理。系统上电后，程序初始化要将DSP所有应用的外设及时钟根据系统的需要置于初始状态，判断从上位机传送过来的命令，然后软件启动DSP的ADC进行数据采集和处理，最后将采集的结果通过串口通信方式送到上位机。
上位机程序主要包括PC与DSP的串口通信主要包括两个方面：（1）发送控制命令；（2）读取并反馈数据。发送控制命令是先发送双方协定的通信协议下的命令数据包，然后再根据情况继续发送相关命令或在从串口读取数据。PC端软件流程如图4示。
Claims (3)
1.一种智能止鼾枕的测试系统，其特征是：包括测试系统微处理器，测试系统微处理器与采集气囊压力数据的半导体压力传感器连接，测试系统微处理器与采集气囊流量数据的流量计连接，测试系统微处理器与采集噪音信号的噪音计连接，测试系统微处理器将来自半导体压力传感器、流量计及噪音计的信号经测试系统微处理器自带的ADC进行转换，并将处理过的数据送入上位机；测试系统微处理器与被测产品的微处理器连接，被测产品的微处理器与上位机双向通信，上位机中设有向被测产品输送测试鼾声的自动播放测试鼾声模块，被测产品通过麦克采集测试鼾声，经被测产品微处理器内置的模数转换器进行转换后，经被测产品微处理器内置的鼾声识别模块识别，并将识别结果送入上位机。
2.根据权利要求1所述的智能止鼾枕的测试系统，其特征是：测试系统微处理器包括电源测试模块，电源测试模块有可调节集成电路，可调节集成电路与由五个继电器分别控制、输出不同测试电压的测试电压输出电路连接。
3.根据权利要求1或2所述的智能止鼾枕的测试系统，其特征是：所述测试系统微处理器、被测产品微处理器为TMS320F2812 DSP。
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