CN103645732B - 一种汽车遥控钥匙的可靠性测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车遥控钥匙的可靠性测试系统及方法，包括计算机、单片机、开关电源、可调电压输出模块和射频模块；开关电源与单片机和射频模块连接供电，单片机的PWM接口与可调电压输出模块的控制端连接，可调电压输出模块的输入端与开关电源连接，输出端与被测遥控钥匙的电源端连接，单片机的AD接口与可调电压输出模块的输出端连接，两个IO接口分别与被测遥控钥匙的解、闭锁按键电路连接，通信接口与射频模块连接，射频模块与被测遥控钥匙进行无线通信，计算机与单片机连接。其用于在汽车遥控钥匙供电电压逐渐降低过程中，对遥控钥匙跳码、遥控钥匙低电量报警以及遥控钥匙最低工作电压的可靠性进行测试，能减少人工成本，减少出错的可能性。

Description

一种汽车遥控钥匙的可靠性测试系统及方法

技术领域

本发明属于汽车检测技术领域，具体涉及一种汽车遥控钥匙的可靠性测试系统及方法。

背景技术

汽车作为一种代步工具已经走进广大普通百姓的家庭中，其配置的用于开关车门的钥匙已经从最初的机械式钥匙逐步发展至现在的遥控钥匙，汽车遥控钥匙最大的优点是无需探明锁孔，可以远距离、方便地进行开锁和闭锁。因此，汽车遥控钥匙的可靠性对车辆的使用致关重要，在汽车遥控钥匙开发阶段，需要对其可靠性进行测试。

CN102142912A公开了一种“汽车遥控钥匙电池寿命及发射性能测量装置及其测量方法”，包括频谱分析仪、用于按压汽车遥控钥匙按键的气缸、控制气缸运行的单片机系统以及用于控制单片机系统的PC机，所述PC机通过RS232通信与单片机系统相连接，所述频谱分析仪通过以太网通信与PC机相连；由PC机通过RS232通信控制单片机系统，进而通过单片机系统进行控制气缸操作来实现遥控钥匙的按键动作，同时PC机通过以太网来控制频谱分析仪读取接收到的无线信号的频率及功率值；重复进行数万次操作后，将记录的数据信息以图形化形式显示在PC机的显示屏。其用于对汽车遥控钥匙电池寿命及发射性能进行自动测试，能减少人工成本、减少出错的可能性，但是它不能在汽车遥控钥匙供电电压逐渐降低过程中，对遥控钥匙跳码、遥控钥匙低电量报警以及遥控钥匙最低工作电压的可靠性进行测试，而上述测试又是检测汽车遥控钥匙是否可靠的重要指标，如果采用人手工测试，则其测试难度大、工作量大、效率低下且容易出错。“基于虚拟仪器技术的汽车遥控钥匙（RKE）功能测试平台实现”（《现代电子技术》2005年第13期总第204期）的文章中公开了一种汽车遥控钥匙功能测试平台的硬件组成，其包括计算机、包含有解码单元的控制系统、直流电源和频谱分析仪等部分，用于对汽车遥控钥匙的无线电发射频率、电平，无线电发射信息的组成内容，电路板的静态电流、驱动电流，LED的闪烁频率等进行测试，然而其仍然不能在汽车遥控钥匙供电电压逐渐降低过程中，对遥控钥匙跳码、遥控钥匙低电量报警以及遥控钥匙最低工作电压的可靠性进行测试。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车遥控钥匙的可靠性测试系统及方法，用于在汽车遥控钥匙供电电压逐渐降低过程中，对遥控钥匙跳码、遥控钥匙低电量报警以及遥控钥匙最低工作电压的可靠性进行测试，减少人工成本，减少出错的可能性。

本发明所述的汽车遥控钥匙的可靠性测试系统，包括计算机、单片机、开关电源、可调电压输出模块和射频模块；所述开关电源与单片机的电源接口连接，给单片机供电；所述开关电源与射频模块的电源端连接，给射频模块供电；所述单片机的PWM接口与可调电压输出模块的控制端连接，可调电压输出模块的输入端与开关电源连接，获取电压，可调电压输出模块的输出端与被测遥控钥匙的电源端连接（被测遥控钥匙内未安装电池），单片机控制可调电压输出模块给被测遥控钥匙供电；所述单片机的AD接口与可调电压输出模块的输出端连接，单片机对被测遥控钥匙的供电电压进行AD采样，实现闭环控制；所述单片机的一个IO接口与被测遥控钥匙的解锁按键电路连接，控制被测遥控钥匙的解锁按键电平，模拟按压被测遥控钥匙的解锁按键；所述单片机的另一个IO接口与被测遥控钥匙的闭锁按键电路连接，控制被测遥控钥匙的闭锁按键电平，模拟按压被测遥控钥匙的闭锁按键；所述单片机的通信接口与射频模块连接，射频模块与被测遥控钥匙进行无线通信，射频模块接收被测遥控钥匙发出的报文，并将其送入单片机内存储；所述计算机通过CAN总线与单片机连接，计算机控制单片机的工作模式，并读取判断单片机内存储的所述报文。

进一步，所述可调电压输出模块包括三极管、二极管、电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第一电感和第二电感，所述三极管的基极接所述单片机的PWM接口，发射极接所述开关电源，集电极接二极管的负极、第一电容的正极和第一电感的一端，二极管的正极和第一电容的负极接地，第一电感的另一端接第二电容的正极、第三电容的一端和第二电感的一端，第二电容的负极和第三电容的另一端接地，第二电感的另一端接第四电容的正极、第五电容的一端、电阻的一端以及单片机的AD接口和被测遥控钥匙的电源端（相当于被测遥控钥匙的供电电压从电阻的两端引出），第四电容的负极、第五电容的另一端和电阻的另一端接地。二极管对整个模块起保护作用，第一电容、第一电感以及第二电容构成第一级π型滤波器，第三电容、第二电感以及第四电容构成第二级π型滤波器；三极管起接通/断开开关电源输入的作用，单片机采用PWM占空比的方式控制三极管导通与截止的时间，从而控制提供给被测遥控钥匙的供电电压，实现被测遥控钥匙供电电压可调；第五电容选用陶瓷电容，滤高频，电阻的主要作用是消耗三极管与第一级π型滤波器、第二级π型滤波器以及第五电容的电量，以方便控制。

采用上述可靠性测试系统对汽车遥控钥匙进行可靠性测试的方法，包括：

步骤一、计算机通过CAN总线发送电压控制命令给单片机，单片机接收到该命令后通过PWM方式控制可调电压输出模块给被测遥控钥匙供电，并通过其AD接口采集被测遥控钥匙的实际供电电压，进行闭环控制；

步骤二、计算机通过CAN总线发送解锁命令给单片机，单片机接收到命令后控制被测遥控钥匙的解锁按键电平，模拟按压解锁按键，被测遥控钥匙发送一次报文，射频模块接收该次报文并传送给单片机，单片机接收并存储该次报文，计算机通过CAN总线读取单片机内存储的该次报文；

步骤三、计算机通过CAN总线发送解锁命令给单片机，单片机接收到命令后控制被测遥控钥匙的解锁按键电平，模拟按压解锁按键，被测遥控钥匙发送一次报文，射频模块接收该次报文并传送给单片机，单片机接收并存储该次报文，计算机通过CAN总线读取单片机内存储的该次报文，计算机将该次报文与前一次报文进行比较判断，然后记录到数据库内；

步骤四、重复步骤三，到设定次数后，判断被测遥控钥匙的供电电压是否小于预先设定的最低电压，如果是，则执行步骤六，如果不是，则执行步骤五；

步骤五、单片机通过PWM方式控制可调电压输出模块将该被测遥控钥匙的供电电压降低一设定的电压梯度后，继续给被测遥控钥匙供电，然后返回步骤三执行；

步骤六、计算机通过CAN总线发送停止供电命令给单片机，单片机接收到命令后控制可调电压输出模块，停止给被测遥控钥匙供电，结束测试；

步骤七、结束测试后，计算机对记录到数据库内的数据进行分析，综合判断被测遥控钥匙在供电电压逐渐降低的过程中，其跳码、低电压报警以及最低工作电压方面的可靠性是否满足要求。

进一步，在步骤三中，计算机将该次报文与前一次报文进行比较判断：如果该次报文中的同步码比前一次报文中的同步码大1，且报文标志有“钥匙低电量报警”，则记录被测遥控钥匙低电量报警以及被测遥控钥匙的供电电压到数据库内；如果该次报文中的同步码比前一次报文中的同步码大1，且报文标志没有“钥匙低电量报警”，则记录被测遥控钥匙电量正常以及被测遥控钥匙的供电电压到数据库内；如果该次报文中的同步码与前一次报文中的同步码相等，则记录被测遥控钥匙未正常工作以及被测遥控钥匙的供电电压到数据库内；否则记录被测遥控钥匙的跳码以及被测遥控钥匙的供电电压到数据库内。

进一步，在步骤一中，单片机通过PWM方式控制可调电压输出模块给被测遥控钥匙供电的电压为3.3V；在步骤四中，所述设定的次数为大于等于100次，所述预先设定的最低电压为1.5V；在步骤五中，所述设定的电压梯度为0.1V。

本发明能在汽车遥控钥匙供电电压逐渐降低过程中，对遥控钥匙跳码、遥控钥匙低电量报警以及遥控钥匙最低工作电压的可靠性进行测试，采用计算机对单片机进行控制，单片机通过PWM方式控制可调电压输出模块给被测遥控钥匙供电，并进行AD采样闭环控制，能准确地给被测遥控钥匙供电，单片机控制被测遥控钥匙的解闭锁按键电平，模拟按压解闭锁按键，被测遥控钥匙将报文发送给射频模块，射频模块传送给单片机存储，计算机读取单片内存储的报文并进行可靠性判断，实现了自动快速测试，减少了人工成本，并且其测试结果准确，从而减少了出错的可能性。

附图说明

图1为本发明中可靠性测试系统的结构框图。

图2为本发明中可调电压输出模块的电路图。

图3为本发明中计算机的软件流程图。

图4为本发明中单片机的主程序流程图。

图5为本发明中单片机的AD采样中断程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2所示的汽车遥控钥匙的可靠性测试系统，包括计算机1、单片机2、开关电源3、可调电压输出模块4和射频模块5。开关电源3与单片机2的电源接口连接，开关电源3给单片机2供电，开关电源3与射频模块5的电源端连接，给射频模块5供电。

可调电压输出模块4包括三极管Q1、二极管D1、电阻R1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一电感L1和第二电感L2，三极管Q1的基极接单片机2的PWM接口，发射极接开关电源3（开关电源提供5V电压），集电极接二极管D1的负极、第一电容C1的正极和第一电感L1的一端，二极管D1的正极和第一电容C1的负极接地，第一电感L1的另一端接第二电容C2的正极、第三电容C3的一端和第二电感L2的一端，第二电容C2的负极和第三电容C3的另一端接地，第二电感L2的另一端接第四电容C4的正极、第五电容C5的一端、电阻R1的一端以及单片机2的AD接口和被测遥控钥匙6的电源端，被测遥控钥6的供电电压从电阻R1的两端引出，单片机2采用PWM占空比的方式控制三极管Q1导通与截止的时间，从而控制提供给被测遥控钥匙6的供电电压，单片机2对被测遥控钥匙6的供电电压进行AD采样，实现闭环控制，第四电容C4的负极、第五电容C5的另一端和电阻R1的另一端接地。第一电容C1、第一电感L1以及第二电容C2构成第一级π型滤波器，第三电容C3、第二电感L2以及第四电容C4构成第二级π型滤波器。

单片机2的一个IO接口与被测遥控钥匙6的解锁按键电路连接，控制被测遥控钥匙6的解锁按键电平，模拟按压被测遥控钥匙6的解锁按键；单片机2的另一个IO接口与被测遥控钥匙6的闭锁按键电路连接，控制被测遥控钥匙6的闭锁按键电平，模拟按压被测遥控钥匙6的闭锁按键；单片机2的通信接口与射频模块5连接，射频模块5与被测遥控钥匙6进行无线通信，射频模块5接收被测遥控钥匙6发出的报文，并将其送入单片机2内存储；计算机1通过CAN总线与单片机2连接，计算机1控制单片机2的工作模式，并读取判断单片机2内存储的接收到的报文。

如图3、图4、图5所示，采用上述可靠性测试系统对汽车遥控钥匙的可靠性进行测试的方法包括如下步骤：

步骤一、计算机1通过CAN总线发送电压控制命令给单片机2，单片机2接收到该命令后通过PWM方式控制可调电压输出模块4给被测遥控钥匙6供电3.3V（参见图3中的3-1步），并通过其AD接口采集被测遥控钥匙6的实际供电电压（通过中断方式进行，参见图5），实现闭环控制。

步骤二、参见图3中的3-2步、3-3步，计算机1通过CAN总线发送解锁命令给单片机2，单片机2接收到命令后控制被测遥控钥匙6的解锁按键电平，模拟按压解锁按键，被测遥控钥匙6发送一次报文，射频模块5接收该次报文并传送给单片机2，单片机2接收并存储，计算机1通过CAN总线读取单片机2内存储的该次报文；

步骤三、参见图3中的3-4步、3-5步，计算机1通过CAN总线发送解锁命令给单片机2，单片机2接收到命令后控制被测遥控钥匙6的解锁按键电平，模拟按压解锁按键，被测遥控钥匙6发送一次报文，射频模块5接收该次报文并传送给单片机2，单片机2接收并存储，计算机1通过CAN总线读取单片机内存储的该次报文，与前一次报文进行比较判断：

参见图3中的3-6步，如果该次报文中的同步码比前一次报文中的同步码大1，且报文标志有“钥匙低电量报警”，表明能够正常进行钥匙低电量报警，则执行图3中的3-7步，记录被测遥控钥匙低电量报警以及被测遥控钥匙6的供电电压到计算机1的数据库内；

参见图3中的3-8步，如果该次报文中的同步码比前一次报文中的同步码大1，且报文标志没有“钥匙低电量报警”，则执行图3中的3-9步，记录被测遥控钥匙电量正常以及被测遥控钥6的供电电压到计算机1的数据库内；

参见图3中的3-10步，如果该次报文中的同步码与前一次报文中的同步码相等，则执行图3中的3-11步，记录被测遥控钥匙6未正常工作以及被测遥控钥匙6的供电电压到数据库内；否则执行图3中的3-12步，记录被测遥控钥匙6的跳码以及被测遥控钥匙6的供电电压到数据库内。

步骤四、重复步骤三，并执行图3中的3-13步，判断步骤三中的测试是否进行了100次，如果未进行到100次，则继续重复步骤三（即返回执行图3中的3-4步），如果进行了100次，则执行图3中的3-14步，判断被测遥控钥匙6的供电电压是否小于1.5V，如果不是，则执行步骤五，如果是，则执行步骤六。

步骤五、参见图3中的3-15步，单片机2通过PWM方式控制可调电压输出模块4将该被测遥控钥匙6的供电电压降低0.1V，继续给被测遥控钥匙6供电，然后返回图3中的3-4步执行；

步骤六、参见图3中的3-16步、3-17步，计算机1通过CAN总线发送停止供电命令给单片机2，单片机2接收到命令后控制可调电压输出模块，停止给被测遥控钥匙供电，结束测试；

步骤七、结束测试后，计算机1对记录到数据库内的数据进行分析，综合判断被测遥控钥匙6在供电电压逐渐降低的过程中，其跳码、低电压报警以及最低工作电压方面的可靠性是否满足要求。

由于计算机1的数据库内记录的是被测遥控钥匙6的供电从3.3V到1.5V，每间隔0.1V进行100次按压被测遥控钥匙解锁按键而发出的数据，因此，被测遥控钥匙的可靠性应满足：除开临界点（即被测遥控钥匙正常工作与低电压报警状态、低电压报警状态与电压太低不工作状态）外，每个电压等级（即3.3V、3.2V......1.6V、1.5V）内遥控钥匙发出的状态数据应该是相同的，在正常工作状态和低电压工作状态下，单片机2不应接收到跳码。

如图4所示，单片机2的主程序流程如下：

4-1步，单片机2上电初始化，主要是单片机的各接口（管脚）的配置，中断寄存器的设置等；

4-2步，判断计算机1是否发送命令，若计算机1发送命令，执行4-3步，否则跳到4-11步；

4-3步，单片机2判断计算机1发出的命令是否为解锁命令，如果是，则执行4-4步，将与解锁按键电路连接的IO接口（即解锁管脚）置低0.5秒，否则，执行4-5步；

4-5步，单片机2判断计算机1发出的命令是否为闭锁命令，如果是，则执行4-6步，将与闭锁按键电路连接的IO接口（即闭锁管脚）置低0.5秒，否则执行4-7步；

4-7步，单片机2判断计算机1发出的命令是否为电压控制命令（包括停止供电命令），如果是，则执行4-8步，设置单片机2控制可调电压输出模块4给被测遥控钥匙6的供电电压目标值，否则，执行4-9步；

4-9步，单片机1判断计算机1发出的命令是否为读取被测遥控钥匙信息（即报文）命令，如果是，则执行4-10步，通过CAN接口将存储的接收到的被测遥控钥匙的报文发送到计算机1，否则，执行4-11步；

4-4步、4-6步、4-8步或4-10步执行完成后执行4-11步，判断射频模块5是否已接收到完整的报文，如果是，则执行4-12步，否则，跳到4-2步执行；

4-12步，存储接收到的报文，以供计算机1读取判断，执行完成后跳到4-2步执行。

如图5所示，单片机2的AD采样中断程序流程如下：

5-1步，进入中断程序；

5-2步，单片机2采集被测遥控钥匙6的供电电压；

5-3步，对采集的电压进行数字滤波；

5-4步，单片机2将计算机1发送到单片机2内的目标电压与当前采集的电压进行PID运算；

5-5步，将5-4步中的运算结果赋给PWM寄存器，以实时调节给被测遥控钥匙的供电电压接近计算机1设定的目标电压；

5-6步，中断返回。

Claims (5)

1.一种汽车遥控钥匙的可靠性测试系统，包括计算机（1）、单片机（2）、开关电源（3）和射频模块（5），其特征在于：还包括可调电压输出模块（4）；

所述开关电源（3）与单片机（2）的电源接口连接，给单片机供电；

所述开关电源（3）与射频模块（5）的电源端连接，给射频模块供电；

所述单片机（2）的PWM接口与可调电压输出模块（4）的控制端连接，可调电压输出模块的输入端与开关电源（3）连接，可调电压输出模块的输出端与被测遥控钥匙（6）的电源端连接，单片机控制可调电压输出模块给被测遥控钥匙供电；

所述单片机（2）的AD接口与可调电压输出模块（4）的输出端连接，单片机对被测遥控钥匙的供电电压进行AD采样，实现闭环控制；

所述单片机（2）的一个IO接口与被测遥控钥匙（6）的解锁按键电路连接，控制被测遥控钥匙的解锁按键电平，模拟按压被测遥控钥匙的解锁按键；

所述单片机（2）的另一个IO接口与被测遥控钥匙（6）的闭锁按键电路连接，控制被测遥控钥匙的闭锁按键电平，模拟按压被测遥控钥匙的闭锁按键；

所述单片机（2）的通信接口与射频模块（5）连接，射频模块与被测遥控钥匙进行无线通信，射频模块接收被测遥控钥匙发出的报文，并将其送入单片机内存储；

所述计算机（1）通过CAN总线与单片机（2）连接，计算机控制单片机的工作模式，并读取判断单片机内存储的所述报文。

2.根据权利要求1所述的汽车遥控钥匙的可靠性测试系统，其特征在于:所述可调电压输出模块（4）包括三极管（Q1）、二极管（D1）、电阻（R1）、第一电容（C1）、第二电容（C2）、第三电容（C3）、第四电容（C4）、第五电容（C5）、第一电感（L1）和第二电感（L2），所述三极管（Q1）的基极接所述单片机（2）的PWM接口，发射极接所述开关电源（3），集电极接二极管（D1）的负极、第一电容（C1）的正极和第一电感（L1）的一端，二极管（D1）的正极和第一电容（C1）的负极接地，第一电感（L1）的另一端接第二电容（C2）的正极、第三电容（C3）的一端和第二电感（L2）的一端，第二电容（C2）的负极和第三电容（C3）的另一端接地，第二电感（L2）的另一端接第四电容（C4）的正极、第五电容（C5）的一端、电阻（R1）的一端以及单片机（2）的AD接口和被测遥控钥匙（6）的电源端，第四电容（C4）的负极、第五电容（C5）的另一端和电阻（R1）的另一端接地。

3.采用如权利要求1或2所述的可靠性测试系统对汽车遥控钥匙进行可靠性测试的方法，包括：

步骤一、计算机（1）通过CAN总线发送电压控制命令给单片机（2），单片机（2）接收到该命令后通过PWM方式控制可调电压输出模块（4）给被测遥控钥匙（6）供电，并通过其AD接口采集被测遥控钥匙的实际供电电压，进行闭环控制；

步骤二、计算机（1）通过CAN总线发送解锁命令给单片机（2），单片机（2）接收到命令后控制被测遥控钥匙（6）的解锁按键电平，模拟按压解锁按键，被测遥控钥匙发送一次报文，射频模块（5）接收该次报文并传送给单片机，单片机接收并存储该次报文，计算机通过CAN总线读取单片机内存储的该次报文；

步骤三、计算机（1）通过CAN总线发送解锁命令给单片机（2），单片机（2）接收到命令后控制被测遥控钥匙（6）的解锁按键电平，模拟按压解锁按键，被测遥控钥匙发送一次报文，射频模块（5）接收该次报文并传送给单片机，单片机接收并存储该次报文，计算机通过CAN总线读取单片机内存储的该次报文，计算机将该次报文与前一次报文进行比较判断，然后记录到数据库内；

步骤四、重复步骤三，到设定次数后，判断被测遥控钥匙的供电电压是否小于预先设定的最低电压，如果是，则执行步骤六，如果不是，则执行步骤五；

步骤五、单片机（2）通过PWM方式控制可调电压输出模块（4）将该被测遥控钥匙的供电电压降低一设定的电压梯度后，继续给被测遥控钥匙供电，然后返回步骤三执行；

步骤六、计算机（1）通过CAN总线发送停止供电命令给单片机（2），单片机（2）接收到命令后控制可调电压输出模块，停止给被测遥控钥匙供电，结束测试；

步骤七、结束测试后，计算机（1）对记录到数据库内的数据进行分析，综合判断被测遥控钥匙在供电电压逐渐降低的过程中，其跳码、低电压报警以及最低工作电压方面的可靠性是否满足要求。

4.根据权利要求3所述的汽车遥控钥匙的可靠性测试方法，其特征在于：在步骤三中，计算机（1）将该次报文与前一次报文进行比较判断：如果该次报文中的同步码比前一次报文中的同步码大1，且报文标志有“钥匙低电量报警”，则记录被测遥控钥匙低电量报警以及被测遥控钥匙的供电电压到数据库内；如果该次报文中的同步码比前一次报文中的同步码大1，且报文标志没有“钥匙低电量报警”，则记录被测遥控钥匙电量正常以及被测遥控钥匙的供电电压到数据库内；如果该次报文中的同步码与前一次报文中的同步码相等，则记录被测遥控钥匙未正常工作以及被测遥控钥匙的供电电压到数据库内；否则记录被测遥控钥匙的跳码以及被测遥控钥匙的供电电压到数据库内。

5.根据权利要求3或4所述的汽车遥控钥匙的可靠性测试方法，其特征在于：在步骤一中，单片机（2）通过PWM方式控制可调电压输出模块（4）给被测遥控钥匙供电的电压为3.3V；在步骤四中，所述设定的次数为大于等于100次，所述预先设定的最低电压为1.5V；在步骤五中，所述设定的电压梯度为0.1V。