CN103823134B - 电子器件检测系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种电子器件检测系统和方法，其中系统包括：方波时序发生器、检波电路、模拟发码器、检测装置；所述方波时序发生器的输出端口分别与所述检波电路的输入端口和所述检测装置的第一采集端口连接，所述检波电路的输出端口、所述模拟发码器、待测电子器件、所述检测装置的第二采集端口依次连接；方波时序发生器用于产生两个相同的触发方波，分别发送至检波电路和检测装置；检波电路接收触发方波，当检测到触发方波的上升沿时输出高电平，检测到触发方波的下降沿时输出低电平；模拟发码器将接收的高电平和低电平转换为两种不同的控制指令，并发送至待测电子器件；检测装置判断待测电子器件是否发生异常。通过本发明方案节约成本，提高检测精度。
Description
技术领域
本发明涉及检测技术领域，特别是涉及一种电子器件检测系统和方法。
背景技术
随着技术的发展，电子器件是否能正常响应控制指令是电子器件是否异常的一种判断方法。特别是当电子器件是中控主机时，由于中控主机作为自动化只能控制环境设备（灯光、窗帘电机等设备）的中间部件，作用日益突出。因此对中控主机能否正常响应控制指令显得越来越有必要。这里的中控主机指的是：可用通过网络控制的继电口类型的中控主机，可通过网络控制该中控主机进而控制继电口类型的外围环境设备，作为控制继电口类型外围环境设备的中间部件，主要可以运用于智能控制室的继电控制类型环境设备的一体化控制以及继电控制类型的智能家居一体化控制领域。但是针对中控主机进行测试技术却很少。且中控主机在长时间频繁接收控制指令下，想要判断其是否正常地响应控制指令并产生可视化的测试结果，是一个测试的难点。
传统技术中，如图1所示，包括控制服务器110、待测电子器件120、智能灯光130。该技术主要是借助待测电子器件外接的环境设备智能灯光130的状态来确定其是否正常地响应指令，即查看待测电子器件外接的智能灯光130在待测电子器件接收到控制指令后是否正常的点亮或者关闭来判断电子器件是否响应指令。比如，假设要对待测电子器件第一个继电端口进行压力与性能测试。那么，传统技术是每隔一段时间发送一次打开第一个继电端口的指令，再每隔一段时间发送一次关闭的指令，然后通过工作人员查看第一个继电端口外接的智能灯光在对应时刻的点亮状态来确定中待测电子器件是否正常响应。
但是这样测试技术有以下问题：
第一，测试需要依赖环境设备，且环境设备经过无数次上电和掉电，容易因上电和断电时产生的冲击损害掉，测试灵活性不高，通过观察环境设备不能清楚准确的确定每一次指令是否真的准确响应，测试的精度和深度不足；
第二，测试需要依赖工作人员实时观察和发送指令，人员投入大，耗费成本高；
第三，传统的测试方法不能将结果准确记录下来，不能形成可视化的测试结果，测试结果可读性差。
发明内容
基于此，有必要针对测试精确度低、成本高的问题，提供一种电子器件检测系统和方法。
一种电子器件检测系统，包括：方波时序发生器、检波电路、模拟发码器、检测装置；
所述方波时序发生器的输出端口分别与所述检波电路的输入端口和所述检测装置的第一采集端口连接，所述检波电路的输出端口、所述模拟发码器、待测电子器件、所述检测装置的第二采集端口依次连接；
所述方波时序发生器用于产生两个相同的触发方波，将其中一个触发方波发送至检波电路，另一个触发方波发送至检测装置；
所述检波电路接收触发方波，当检测到触发方波的上升沿时输出高电平，检测到触发方波的下降沿时输出低电平；
所述模拟发码器将接收的高电平和低电平转换为两种不同的控制指令，并发送至待测电子器件；
所述检测装置根据接收方波时序发生器发送的触发方波和待测电子器件发送的响应波形判断待测电子器件是否发生异常。
一种电子器件检测方法，基于上述电子器件检测系统实现，包括步骤：
利用方波时序发生器产生两个相同的触发方波；
利用检波电路接收其中一个触发方波，当检测到触发方波的上升沿时输出高电平，检测到触发方波的下降沿时输出低电平；
利用模拟发码器将高电平和低电平转换为两种不同的控制指令，并发送至待测电子器件；
利用检测装置获取待测电子器件输出的响应波形和方波时序发生器输出的另一个触发方波，根据响应波形和另一个触发方波判断待测电子器件是否发生异常。
上述电子器件检测系统和方法，通过设置方波时序发生器、检波电路、模拟发码器和检测装置，利用方波时序发生器产生两个相同的触发方波；利用检波电路接收其中一个触发方波，当检测到触发方波的上升沿时输出高电平，检测到触发方波的下降沿时输出低电平；利用模拟发码器将高电平和低电平转换为两种不同的控制指令，并发送至待测电子器件；最后利用检测装置根据响应波形和另一个触发方波判断待测电子器件是否发生异常，从而实现了对待测电子器件是否能正常响应控制指令的检测，无需依赖环境设备，检测精度高，且无需工作人员实时发送检测指令和观察环境设备来判断检测结果，降低了成本。
附图说明
图1为传统技术中待测电子器件检测系统结构示意图；
图2为本发明电子器件检测系统实施例一的结构示意图；
图3为本发明电子器件检测系统实施例二的结构示意图；
图4为本发明其中一个实施例中待测电子器件正常时的波形图；
图5为本发明其中一个实施例中待测电子器件异常时的波形图；
图6为本发明电子器件检测方法实施例的流程示意图。
具体实施方式
以下针对本发明电子器件检测系统和方法的各实施例进行详细的描述。
如图2所示，为本发明电子器件检测系统实施例的流程示意图，包括：方波时序发生器210、检波电路220、模拟发码器230、检测装置240；
方波时序发生器210的输出端口分别与检波电路220的输入端口和检测装置240的第一采集端口连接，检波电路220的输出端口、模拟发码器230、待测电子器件250、检测装置240的第二采集端口依次连接；其中待测电子器件可以是多种器件。在其中一个实施例中，由于中控主机作为自动化只能控制环境设备等的中间部件，作用日益突出。因此待测电子器件可以为中控主机，以便实现对中控主机是否能正常相应控制指令进行测试。其中，模拟发码器通过网线与中控主机连接，检测装置的第二采集端口与中控主机的继电端口连接。此时模拟发码器可以是中控模拟发码器。
方波时序发生器210用于产生两个相同的触发方波，将其中一个触发方波发送至检波电路，另一个触发方波发送至检测装置；方波时序发生器产生的触发方波目的是，其中一个通过检波电路去触发模拟发码器向待检测器件发送控制码流，另一个是直接送到检测装置上作为基准触发方波。
检波电路220接收触发方波，当检测到触发方波的上升沿时输出高电平，检测到触发方波的下降沿时输出低电平；
模拟发码器230将接收的高电平和低电平转换为两种不同的控制指令，并发送至待测电子器件；目的是为了待测电子器件可以识别控制指令。预先设定待测电子器件接收到其中一种控制指令时，在相应端口产生方波下降沿，在收到另一种控制指令时，在相应端口产生方波上升沿。比如，模拟发码器将接收的高电平转换为闭合中控主机相应继电端口的指令；模拟发码器将接收的低电平转换为打开中控主机相应继电端口的指令。
检测装置240根据接收方波时序发生器发送的触发方波和待测电子器件发送的响应波形判断待测电子器件是否发生异常。
检波电路输出的高低电平信号发送到模拟发码器，模拟发码器根据编程协议，将接收的高电平和低电平转换为两种不同的控制指令（比如第一控制指令和第二控制指令）。通过网络的形式向待测电子器件发送第一控制指令或第二控制指令的码流。这样在每个周期内，向待测电子器件对应端口发送一次第一控制指令和第二控制指令。即方波时序每产生一个触发方波的上升沿，等同于在这个时刻向待测电子器件发送第一控制指令，同样的，方波时序每产生一个方波的下降沿，等同于在这个时刻向待测电子器件发送第二控制指令，而待测电子器件接收到第一控制指令后会在相应端口产生方波上升沿；同样的，待测电子器件接收到第二控制指令后会在相应端口产生方波下降沿。这样，待检测电子器件相应端口产生的波形电平状态其实就等同与待测电子器件执行一次命令的结果。这样，待测电子器件对应端口就可以产生一个频率与方波时序发生器相关的方波时序。
检测装置可以将相应方波和触发方波进行对比，当响应波形不整齐，或者产生与触发方波相反方向的下降沿和上升沿等时，则可以判断出待测电子器件无法正常响应控制指令。根据波形还可以查看出具体错误时刻。作为另一种优选方式，也可以将接收方波时序发生器发送的触发方波和待测电子器件发送的响应波形进行正交，获得正交波形，根据正交波形判断待测电子器件是否发生异常。即根据正交波形是否异常判断待测电子器件是否能正常响应控制指令。还可以根据波形确定待测器件每条指令是否正确执行，如果错误执行或者没有执行，则会在正交波形的该位置出现异常方波。
为了实现可视化，在其中一个实施例中，还包括显示装置，显示装置与检测装置连接，显示装置用于将检测装置的判断结果进行存储和显示。可以通过显示装置观测到电子器件是否异常。在其中一个实施例中，还包括报警器，报警器与检测装置连接，报警器用于当待测电子器件发生异常时进行报警。采用这种方案，无需用户实时观测，即可知道电子器件是否发生异常。作为另一种实现方式，检测装置还可以用于储存和显示判断结果，也可以当电子器件异常时发生警报。即检测装置具有显示装置的功能，比如示波器，检测装置也可以具有报警装置功能。
模拟发码器可以是单独的元件，根据待测器件的不同而设计不同的程序。在另一个实施例中，模拟发码器基于计算机运行，检波电路的输出端口与计算机外设的电平感应端口连接。电平感应端口可以是外接单片机。模拟发码器可以通过串口和单片机通信，并根据单片机响应检波电路发送的触发方波，根据待测电子器件编程协议，通过网络形式向待测电子器件发送控制指令的码流。
上述各实施例可以自由组合，作为其中一种组合，待测电子器件是中控主机，模拟发码器为中控模拟发码器，检测装置为示波器。下面以对某个控制室中的中控主机的继电端口频繁响应控制指令的测试为例。假设要对中控主机的第一个继电端口进行每隔20秒打开一次再每隔20秒关闭一次的压力与性能测试。
如图3所示，包括：方波时序发生器310、检波电路320、中控模拟发码器330、示波器340；
方波时序发生器310的输出端口分别与检波电路320的输入端口和示波器340的第一采集端口连接，检波电路320的输出端口与中控模拟发码器330的输入端口连接，中控模拟发码器330通过网线与中控主机350连接，示波器340的第二采集端口与中控主机350的继电端口连接。
方波时序发生器310主要是产生相同的两个触发方波，其中一个通过检波电路去触发中控模拟发码器向中控主机发送控制码流；另一个是直接送到示波器上等待输出方波的到来，作为正交的两个方波信号之一。检波电路320主要是接收来自方波时序发生器的触发方波，当触发方波上升沿时输出高电平，下降沿时输出低电平。中控模拟发码器330根据中控主机编程协议用C++语言由VisualVStudio2010平台开发。可以安装在普通PC机上，可以根据PC机上外设电平感应端口（如外接单片机）的高低电平通过网络分别向中控主机发送闭合和打开指令。
具体的实施步骤如下：
把方波时序发生器产生的方波输出接到检波电路的输入端口；然后把检波电路的输出接到中控模拟发码器所在PC上（PC机上的外设电平感应端口），然后PC机通过网线与中控主机相连，最后把中控主机继电端口的输出信号和方波时序发生器产生的方波信号同时接到示波器的两个输入采集端口。
调整方波时序发生器的输出频率，如0.025HZ，这样触发方波的周期为40秒，在40秒内相隔20秒就触发一个方波时序上升沿和一个下降沿，方波时序发生器产生两个相同的触发方波。检波电路在每个40秒内都可以检出时间间隔为20秒的一个时序上升沿和一个下降沿。这里触发方波的作用是确定一条时间轴，在时间轴上的每个上升沿和下降沿是为了触发中控模拟发码器在这个时间点向中控主机发送打开相应继电端口和关闭相应继电端口的指令。
检波电路发送的高低电平信号接到中控模拟发码器所在的PC机外接的单片机IO口上（单片机通过串口与PC机相连），中控模拟发码器可以通过串口和单片机通信，并根据单片机响应检波电路送来的触发信号，根据中控主机编程协议，通过网络的形式向中控主机发送打开或者闭合的码流。这样在每个40秒内，时间间隔为20秒向中控主机对应继电端口发送一次闭合和打开的指令。即方波时序每产生一个触发方波的上升沿，就在这个时刻向中控主机发送闭合相应继电端口的指令，同样的，方波时序每产生一个方波的下降沿，就在这个时刻向中控主机发送打开相应继电端口的指令，而中控主机接收到闭合指令后会在相应端口产生方波上升沿；同样的，中控主机接收到打开的指令后会在相应端口产生方波下降沿；这样中控主机相应端口产生的波形电平状态，即等同于中控主机执行一次命令的结果。这样，中控主机对应继电端口就可以产生一个频率与时序信号发生器相关的响应方波。将触发方波和响应方波同时送到示波器上进行正交，产生特定频率的正交方波。两个方波时序在正交时，当两个时序都在高电平时，输出高电平。其余情况都输出低电平。
如图4和5所示，410和510表示方波时序发生器产生的触发方波，420表示中控主机正常响应指令时输出的响应方波，430表示中控主机正常响应指令时示波器产生的正交方波。520表示中控主机异常响应指令时输出的响应方波，530表示中控主机异常响应指令时示波器产生的正交方波。
当方波时序发生器产生的触发方波通过检波电路再触发中控模拟发码器发送控制指令时，中控主机根据收到的指令也会相应地产生波形的上升沿或者下降沿。如果中控主机能正常响应指令时，那么当方波时序发生器每产生一个方波上升沿或下降沿时，中控主机就会对应地产生方波的一个上升沿或者下降沿，当然会有延时，这样中控主机产生的方波和时序发生器产生的触发方波就是波形一致只是有延时差的两个波形，如图4所示。把这两个波形一致但只是有延时差的波形送到示波器上正交就可以产生波形整齐的结果方波，如图4所示。但是当方波时序发生器产生一个方波上升沿时或下降沿时，如果中控主机没有正常响应指令时，那么在该时刻，中控主机就会错误的保持原先的电平状态（指令没执行的情况）或者产生相反的一个下降沿或者上升沿（指令错误执行的情况），如图5所示。这样把触发方波和中控主机产生的这两个波形不一致的波形送到示波器正交就可以产生波形不整齐的方波，每一个错误的波形所对应的时刻就是该指令执行错误的时刻。
这样通过查看正交后的方波波形就可以确定中控主机每条指令是否正确执行。如果错误执行了或者没有执行，那么在该位置就会出现异常的方波，如图5所示。这样便可以通过方波时序实时记录执行结果，把测试结果转化成波形图保存在示波器中，也可以打印出来，实现了测试结果的高效准确和可视化，这样整个压力测试过程中不需要用到环境设备，也解决了测试结果无法实时记录的难题。这样通过以上方案就实现了对中控主机系统测试中每一条指令执行结果的准备定位；解决了对环境设备的依赖；并可以产生可视化话的测试结果。
基于上述各实施例中的电子器件检测系统，本发明还提供一种电子器件检测方法，如图6所示，包括步骤：
步骤S601：利用方波时序发生器产生两个相同的触发方波；
步骤S602：利用检波电路接收其中一个触发方波，当检测到触发方波的上升沿时输出高电平，检测到触发方波的下降沿时输出低电平；
步骤S603：利用模拟发码器将高电平和低电平转换为两种不同的控制指令，并发送至待测电子器件；
步骤S604：利用检测装置获取待测电子器件输出的响应波形和方波时序发生器输出的另一个触发方波，根据响应波形和另一个触发方波判断待测电子器件是否发生异常。
在其中一个实施例中，根据响应波形和另一个触发方波判断待测电子器件是否发生异常步骤包括：
将方波时序发生器发送的触发方波和待测电子器件发送的响应波形进行正交，获得正交波形；
根据正交波形判断待测电子器件是否发生异常，并将结果进行显示。
在其中一个实施例中，待测电子器件为中控主机时，
利用模拟发码器将接收的高电平和低电平转换为两种不同的控制指令步骤，包括：
利用模拟发码器将接收的高电平转换为闭合中控主机相应继电端口的指令；
利用模拟发码器将接收的低电平转换为打开中控主机相应继电端口的指令。
上述各实施例可以自由组合，在此不再一一赘述。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种电子器件检测系统，其特征在于，包括：方波时序发生器、检波电路、模拟发码器和检测装置；
所述方波时序发生器的输出端口分别与所述检波电路的输入端口和所述检测装置的第一采集端口连接，所述检波电路的输出端口、所述模拟发码器、待测电子器件和所述检测装置的第二采集端口依次连接；
所述方波时序发生器用于产生两个相同的触发方波，将其中一个触发方波发送至检波电路，另一个触发方波发送至检测装置；
所述检波电路接收触发方波，当检测到触发方波的上升沿时输出高电平，检测到触发方波的下降沿时输出低电平；
所述模拟发码器将接收的高电平和低电平转换为两种不同的控制指令，并发送至待测电子器件；
所述检测装置根据接收方波时序发生器发送的触发方波和待测电子器件发送的响应波形判断待测电子器件是否发生异常。
2.根据权利要求1所述的电子器件检测系统，其特征在于，所述待测电子器件为中控主机，所述模拟发码器通过网线与所述中控主机连接，所述检测装置的第二采集端口与所述中控主机的继电端口连接。
3.根据权利要求1或2所述的电子器件检测系统，其特征在于，所述检测装置为示波器，所述示波器用于将接收方波时序发生器发送的触发方波和待测电子器件发送的响应波形进行正交，获得正交波形，根据所述正交波形判断待测电子器件是否发生异常，并将结果进行存储和显示。
4.根据权利要求1或2所述的电子器件检测系统，其特征在于，所述模拟发码器基于计算机运行，所述检波电路的输出端口与计算机外设的电平感应端口连接。
5.根据权利要求1或2所述的电子器件检测系统，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置与检测装置连接，所述显示装置用于将检测装置的判断结果进行存储和显示。
6.根据权利要求1或2所述的电子器件检测系统，其特征在于，还包括报警器，所述报警器与检测装置连接，所述报警器用于当待测电子器件发生异常时进行报警。
7.一种电子器件检测方法，基于权利要求1至权利要求6任意一项的电子器件检测系统实现，其特征在于，包括步骤：
利用方波时序发生器产生两个相同的触发方波；
利用检波电路接收其中一个触发方波，当检测到触发方波的上升沿时输出高电平，检测到触发方波的下降沿时输出低电平；
利用模拟发码器将高电平和低电平转换为两种不同的控制指令，并发送至待测电子器件；
利用检测装置获取待测电子器件输出的响应波形和方波时序发生器输出的另一个触发方波，根据响应波形和另一个触发方波判断待测电子器件是否发生异常。
8.根据权利要求7所述的电子器件检测方法，其特征在于，所述根据响应波形和另一个触发方波判断待测电子器件是否发生异常步骤包括：
将方波时序发生器发送的触发方波和待测电子器件发送的响应波形进行正交，获得正交波形；
根据所述正交波形判断待测电子器件是否发生异常，并将结果进行显示。
9.根据权利要求7或8所述的电子器件检测方法，其特征在于，所述待测电子器件为中控主机时，
所述利用模拟发码器将接收的高电平和低电平转换为两种不同的控制指令步骤，包括：
利用所述模拟发码器将接收的高电平转换为闭合中控主机相应继电端口的指令；
利用所述模拟发码器将接收的低电平转换为打开中控主机相应继电端口的指令。
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2014
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Patent Citations (4)
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