CN104019845A - 一种仪表测试箱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及测试技术领域，具体地说是一种仪表测试箱。一种仪表测试箱，包括测试模块，其特征在于：所述的测试模块包括ARM处理器、方波发生器、电流或电压信号发生器、测试选择模块及信号组合器。同现有技术相比，使用ARM-CortexA8比较高端的处理器，以及先进的彩色大屏，拥有800*600分分辨率，并且为10.4寸，以及触摸屏操控；测试信号包含电流、电压、电流频率、电压频率、里程脉冲、照明输入等，RS485输出信号涵盖机车绝大部分仪表的信号输入，体积小，方便携带。
Description
技术领域
本发明涉及测试技术领域，具体地说是一种仪表测试箱。
背景技术
传统对于机车类仪表的测试一般选用简单的单片机加外围电路，简单的输入及输出设备，这样导致输入及输出信号的情况不清楚，并且一般的机车类仪表的测试箱由于是将所需要的测试部件进行整合，体积非常庞大，不容易携带，造成利用上的局限性。
发明内容
本发明为克服现有技术的不足，使用ARM-CortexA8比较高端的处理器，以及先进的彩色大屏，拥有800*600分分辨率，并且为10.4寸，以及触摸屏操控；测试信号包含电流、电压、电流频率、电压频率、里程脉冲、照明输入等，RS485输出信号涵盖机车绝大部分仪表的信号输入，体积小，方便携带。
为实现上述目的，设计一种仪表测试箱，包括测试模块，其特征在于：所述的测试模块包括ARM处理器、方波发生器、电流或电压信号发生器、测试选择模块及信号组合器，ARM处理器设有若干输出端口，测试选择模块及信号组合器设有若干输入端口，ARM处理器的五个输出端分别通过背包板连接器连接测试选择模块、方波发生器、电流或电压信号发生器、另一电流或电压信号发生器及信号组合器的输入端，方波发生器的输出端连接测试选择模块的一个输入端，电流或电压信号发生器的一个输出端连接测试选择模块的另一个输入端，电流或电压信号发生器的另一个输出端连接信号组合器的另一个输入端，另一电流或电压信号发生器的输出端连接信号组合器的第三个输入端。
所述的方波发生器包括方波芯片、PWM选择端口、整形芯片、晶振、电容、电阻、电感，方波芯片的D0至D7端分别与ARM处理器的GPIO1-0至GPIO1-7端连接；ARM处理器的F-RST端连接电阻九十一的一端，电阻九十一的另一端连接方波芯片的RESET端；3.3伏电压端连接电容九十一的一端，电容九十一的另一端分两路分别连接电阻七的一端及方波芯片的RESET端，电阻七的另一端接地；晶振一的电源端分两路分别连接3.3伏电压及电容二十的一端，电容二十的另一端分两路分别连接晶振一的接地端及接地；晶振一的Fout端连接方波芯片的CLKIN端；方波芯片的Rset端连接电阻十的一端，电阻十的另一端、方波芯片的DGND5端、DGND24端、AGND10端及AGND19端接地；方波芯片的W-CLK端及FQ-UD端分别连接ARM处理器的F-WCLK端及F-FQUD端；方波芯片的DVDD6端、DVDD23端、AVDD11端及AVDD18端连接3.3伏电压；方波芯片的QOUT端连接PWM选择端口的一个端口，PWM选择端口的另一个端口连接整形芯片的A端，整形芯片的Nc端及接地端连接电容十一的一端，电容十一的另一端及整形芯片的电源端连接3.3伏电压；PWM选择端口的NC端连接ARM处理器的ehrpwm2A端；方波芯片的IOUT端连接电阻十二、电阻十三、电感一、电容十六及电容十八的一端，电阻十三及电容十八的另一端分别连接电容十九的一端及接地，电容十九、电容十六及电感一的另一端连接电感二及电容十七的一端，电感二、电容十七的另一端及电阻十五、电容二十二的一端连接方波芯片的VINP端，电阻十五、电容二十二的另一端接地；方波芯片的IOUTB端连接电阻十一及电阻十四的一端，电阻十一的另一端分别连接电阻十二的另一端、电容二十一的一端及方波芯片的VINN端，电容二十一的另一端接地；电阻十四的另一端接地。
所述的电流或电压信号发生器包括信号发生器芯片一、电容、电阻，信号发生器芯片一的VLL端连接电容二十三的一端，电容二十三的另一端、信号发生器芯片一的CLEAR端、信号发生器芯片一的接地端接地；ARM处理器的GPIO2-3端分别连接电阻十九的一端、信号发生器芯片一的RANGE select1端及RANGE select2端，ARM处理器的SPI1- CS1端分别连接电阻十八的一端及信号发生器芯片一的LATCH端；ARM处理器的SPI1-SCLK端分别连接电阻十七的一端及信号发生器芯片一的CLOCK端；ARM处理器的SPI1-D0端分别连接电阻十六的一端及信号发生器芯片一的DATA in端，电阻十六（R16）、电阻十七、电阻十八及电阻十九的另一端连接3.3伏电压；信号发生器芯片一的Vcc端分别连接26伏直流电源、电容二十四、电容二十八的一端及电容二十五的正极，电容二十五的负极接地；电容二十四的另一端连接信号发生器芯片一的CAP2端；电容二十八的另一端连接信号发生器芯片一的CAP1端；信号发生器芯片一的Vout端连接电阻二十的一端，电阻二十的另一端接地；信号发生器芯片一的REF in端连接信号发生器芯片一的REF out端；所述的电容二十五为有极性电容。
所述的另一电流或电压信号发生器包括信号发生器芯片二、电容、放大器、电阻，信号发生器芯片二的VLL端连接电容三十三的一端，电容三十三的另一端、信号发生器芯片二的CLEAR端及信号发生器芯片二的接地端接地；信号发生器芯片二的RANGE select1端及RANGE select2端连接电阻二十二的一端及ARM处理器的GPIO1-28端，信号发生器芯片二的LATCH端分别连接电阻二十三的一端及ARM处理器的SPI1-CS0端，电阻二十二及电阻二十三的另一端连接3.3伏电压；ARM处理器的SPI1-SCLK端连接信号发生器芯片二的CLOCK端，ARM处理器的SPI1-D0端连接信号发生器芯片二的DATA in端；信号发生器芯片二的Vcc端分别连接电容三十五、电容三十七的一端、电容三十八的正极及26伏直流电源，电容三十八的负极接地；电容三十五、电容三十七的另一端分别连接信号发生器芯片二的CAP2端及CAP1端；信号发生器芯片二的Vout端分别连接电阻八十二的一端及放大器一的反向输入端，电阻八十二的另一端接地，放大器一的正向输入端分别连接电阻三十及电阻三十一的一端，电阻三十的另一端接地，电阻三十一的另一端及放大器一的输出端连接放大器二的正向输入端，放大器二的反向输入端及放大器二的输出端连接电阻二十九的一端；放大器二的正电源连接26伏直流电源，放大器二的负电源连接-3.3伏电压；信号发生器芯片二的REF in端连接信号发生器芯片二的REF out端；所述的电容三十八为有极性电容。
所述的信号组合器包括信号组合器芯片、电阻、放大器，信号组合器芯片的Vdd端连接5伏电压，信号组合器芯片的AD0端连接电阻四的一端，信号组合器芯片的SCL端分别连接电阻二的一端及ARM处理器的12C0-SCL端，信号组合器芯片的SDA端分别连接电阻三的一端及ARM处理器的12C0-SDA端，电阻二、电阻三及电阻四的另一端连接3.3伏电压；信号组合器芯片的B端及接地端接地；信号组合器芯片的A端及W端连接电阻八的一端及放大器三的反向输入端，电阻八的另一端及放大器三的输出端连接电阻一的一端，电阻一的另一端分别连接电阻五的一端及放大器四的正向输入端，放大器四的反向输入端分别连接电阻六及电阻九的一端，电阻九的另一端接地。
所述的测试选择模块包括选择模块芯片、电阻、三极管，ARM处理器的GPI02-4端连接电阻二十四的一端，电阻二十四的另一端分别连接电阻二十五的一端及三极管一的基极，三极管一的发射极分别连接电阻二十六的一端及选择模块芯片一的In端，电阻二十五及电阻二十六的另一端接地；三极管一的集电极连接电阻二十一的一端，电阻二十一的另一端连接12伏电压；选择模块芯片一的V+端连接12伏电压；选择模块芯片一的V-端接地；选择模块芯片一的接地端接地；选择模块芯片一的No端连接电阻二十七的一端，电阻二十七的另一端分别连接电阻三十二的一端及三极管二的基极，三极管二的集电极连接电阻二十八的一端，电阻二十八的另一端连接12伏电压；三极管二的发射极分别连接电阻三十三的一端及选择模块芯片二的In端，电阻三十二及电阻三十三的另一端接地；选择模块芯片二的V-端接地；选择模块芯片二的V+端连接12伏电压；选择模块芯片二的接地端接地。
所述的整形芯片的Y端连接选择模块芯片一的Co端；信号发生器芯片一的Iout端连接选择模块芯片二的No端，信号发生器芯片一的Vout端连接电阻五的另一端；信号发生器芯片二的Iout端连接选择模块芯片二Nc端，电阻二十九的另一端连接被测设备；放大器三的正向输入端连接选择模块芯片一的Nc端；放大器四的输出端及电阻六的另一端连接被测设备；选择模块芯片二的Co端连接被测设备。
所述的ARM处理器的输入端分别与Nand存储器、DDR2存储器、晶振、EEPROM存储器、SD卡及网口驱动连接，ARM处理器通过背包板连接器保护电路、喇叭驱动、触摸模块、显示驱动及里程信号选择模块，显示驱动连接10.4寸显示屏；里程信号选择模块连接X4里程与照明驱动，测试选择模块通过保护电路连接X3仪表指针驱动。
所述的测试模块的软件流程具体步骤如下：
（a）打开应用程序，并设置输出类型及占空比频率；
（b）ARM处理器进行驱动程序；
（c）ARM处理器判断设置是否合法，是则选择测试类型，否则返回错误代码进行重新启动应用程序；
（d）选择设置PWM频率占空比或者设置电压或电流幅值或者设置为电压或电流输出或者设置里程信号；
（e）若选择设置PWM频率占空比，则启动方波发生器中的PWM整形模块进行控制数字开关通断；
（f）数字开关是否开通，是则输出高脉冲信号高幅值，否则输出高脉冲信号低幅值；
（g）获得设定电压或电流脉冲信号；
（h）若选择设置电压或电流幅值，则启动信号组合器进行幅值的调节；
（i）进行计算设置值；
（j）ARM处理器通过SPI分别发送高低幅值到电流或电压信号发生器及另一电流或电压信号发生器内的芯片；
（k）输出高脉冲信号低幅值；
（l）获得设定电压或电流脉冲信号；
（m）若选择设置为电压或电流输出；
（n）电流或电压信号发生器及另一电流或电压信号发生器进行电压电流切换；
（o）电流或电压信号发生器及另一电流或电压信号发生器输出至芯片；
（p）进行计算设置值；
（q）ARM处理器通过SPI分别发送高低幅值到电流或电压信号发生器及另一电流或电压信号发生器内的芯片；
（r）输出高脉冲信号低幅值；
（s）获得设定电压或电流脉冲信号；
（t）若选择设置里程信号；
（u）ARM处理器控制里程信号选择模块进行输出模块；
（v）计算高低电平时间；
（w）设置高低电平延时；
（x）控制光隔电平输出；
（y）获得里程信号。
本发明同现有技术相比，使用ARM-CortexA8比较高端的处理器，以及先进的彩色大屏，拥有800*600分分辨率，并且为10.4寸，以及触摸屏操控；测试信号包含电流、电压、电流频率、电压频率、里程脉冲、照明输入等，RS485输出信号涵盖机车绝大部分仪表的信号输入，体积小，方便携带。
附图说明
图1为本发明硬件连接图。
图2为方波发生器电路连接图。
图3为电流或电压信号发生器电路连接图。
图4为另一电流或电压信号发生器电路连接图。
图5为信号组合器电路连接图。
图6为测试选择模块电路连接图。
图7为本发明软件流程图。
图8为ARM处理器的端口示意图。
具体实施方式
下面根据附图对本发明做进一步的说明。
如图1至6所示，测试模块包括ARM处理器、方波发生器、电流或电压信号发生器、测试选择模块及信号组合器，ARM处理器设有若干输出端口，测试选择模块及信号组合器设有若干输入端口，ARM处理器的五个输出端分别通过背包板连接器连接测试选择模块、方波发生器、电流或电压信号发生器、另一电流或电压信号发生器及信号组合器的输入端，方波发生器的输出端连接测试选择模块的一个输入端，电流或电压信号发生器的一个输出端连接测试选择模块的另一个输入端，电流或电压信号发生器的另一个输出端连接信号组合器的另一个输入端，另一电流或电压信号发生器的输出端连接信号组合器的第三个输入端。
方波发生器包括方波芯片、PWM选择端口、整形芯片、晶振、电容、电阻、电感，方波芯片U1的D0至D7端分别与ARM处理器的GPIO1-0至GPIO1-7端连接；ARM处理器的F-RST端连接电阻九十一R91的一端，电阻九十一R91的另一端连接方波芯片U1的RESET端；3.3伏电压端连接电容九十一C91的一端，电容九十一C91的另一端分两路分别连接电阻七R7的一端及方波芯片U1的RESET端，电阻七R7的另一端接地；晶振一Y1的电源端分两路分别连接3.3伏电压及电容二十C20的一端，电容二十C20的另一端分两路分别连接晶振一Y1的接地端及接地；晶振一Y1的Fout端连接方波芯片U1的CLKIN端；方波芯片U1的Rset端连接电阻十R10的一端，电阻十R10的另一端、方波芯片U1的DGND5端、DGND24端、AGND10端及AGND19端接地；方波芯片U1的W-CLK端及FQ-UD端分别连接ARM处理器的F-WCLK端及F-FQUD端；方波芯片U1的DVDD6端、DVDD23端、AVDD11端及AVDD18端连接3.3伏电压；方波芯片U1的QOUT端连接PWM选择端口J2的一个端口，PWM选择端口J2的另一个端口连接整形芯片U3的A端，整形芯片U3的Nc端及接地端连接电容十一C11的一端，电容十一C11的另一端及整形芯片U3的电源端连接3.3伏电压；PWM选择端口J2的NC端连接ARM处理器的ehrpwm2A端；方波芯片U1的IOUT端连接电阻十二R12、电阻十三R13、电感一L1、电容十六C16及电容十八C18的一端，电阻十三R13及电容十八R18的另一端分别连接电容十九R19的一端及接地，电容十九R19、电容十六C16及电感一L1的另一端连接电感二L2及电容十七C17的一端，电感二L2、电容十七C17的另一端及电阻十五R15、电容二十二C22的一端连接方波芯片U1的VINP端，电阻十五R15、电容二十二C22的另一端接地；方波芯片U1的IOUTB端连接电阻十一R11及电阻十四R14的一端，电阻十一R11的另一端分别连接电阻十二R12的另一端、电容二十一C21的一端及方波芯片U1的VINN端，电容二十一C21的另一端接地；电阻十四R14的另一端接地。
方波芯片U1的型号为AD9850BRS，晶振一Y1的型号为XTAL-12M，整形芯片U3的型号为NC7SZ14M5X。
电流或电压信号发生器包括信号发生器芯片一、电容、电阻，信号发生器芯片一U5的VLL端连接电容二十三C23的一端，电容二十三C23的另一端、信号发生器芯片一U5的CLEAR端、信号发生器芯片一U5的接地端接地；ARM处理器的GPIO2-3端分别连接电阻十九R19的一端、信号发生器芯片一U5的RANGE select1端及RANGE select2端，ARM处理器的SPI1- CS1端分别连接电阻十八R18的一端及信号发生器芯片一U5的LATCH端；ARM处理器的SPI1-SCLK端分别连接电阻十七R17的一端及信号发生器芯片一U5的CLOCK端；ARM处理器的SPI1-D0端分别连接电阻十六R16的一端及信号发生器芯片一U5的DATA in端，电阻十六R16、电阻十七R17、电阻十八R18及电阻十九R19的另一端连接3.3伏电压；信号发生器芯片一U5的Vcc端分别连接26伏直流电源、电容二十四C24、电容二十八C28的一端及电容二十五C25的正极，电容二十五C25的负极接地；电容二十四C24的另一端连接信号发生器芯片一U5的CAP2端；电容二十八C28的另一端连接信号发生器芯片一U5的CAP1端；信号发生器芯片一U5的Vout端连接电阻二十R20的一端，电阻二十R20的另一端接地；信号发生器芯片一U5的REF in端连接信号发生器芯片一U5的REF out端；所述的电容二十五C25为有极性电容。
信号发生器芯片一U5的型号为AD420AR-32。
另一电流或电压信号发生器包括信号发生器芯片二、电容、放大器、电阻，信号发生器芯片二U8的VLL端连接电容三十三C33的一端，电容三十三C33的另一端、信号发生器芯片二U8的CLEAR端及信号发生器芯片二U8的接地端接地；信号发生器芯片二U8的RANGE select1端及RANGE select2端连接电阻二十二R22的一端及ARM处理器的GPIO1-28端，信号发生器芯片二U8的LATCH端分别连接电阻二十三R23的一端及ARM处理器的SPI1-CS0端，电阻二十二R22及电阻二十三R23的另一端连接3.3伏电压；ARM处理器的SPI1-SCLK端连接信号发生器芯片二U8的CLOCK端，ARM处理器的SPI1-D0端连接信号发生器芯片二U8的DATA in端；信号发生器芯片二U8的Vcc端分别连接电容三十五C35、电容三十七C37的一端、电容三十八C38的正极及26伏直流电源，电容三十八C38的负极接地；电容三十五C35、电容三十七C37的另一端分别连接信号发生器芯片二U8的CAP2端及CAP1端；信号发生器芯片二U8的Vout端分别连接电阻八十二R82的一端及放大器一U9B的反向输入端，电阻八十二R82的另一端接地，放大器一U9B的正向输入端分别连接电阻三十R30及电阻三十一R31的一端，电阻三十R30的另一端接地，电阻三十一R31的另一端及放大器一U9B的输出端连接放大器二U9A的正向输入端，放大器二U9A的反向输入端及放大器二U9A的输出端连接电阻二十九R29的一端；放大器二U9A的正电源连接26伏直流电源，放大器二U9A的负电源连接-3.3伏电压；信号发生器芯片二U8的REF in端连接信号发生器芯片二U8的REF out端；所述的电容三十八C38为有极性电容。
信号发生器芯片二U8的型号为AD420AR-32，放大器一U9B及放大器二U9A的型号为TIe2142AID。
信号组合器包括信号组合器芯片、电阻、放大器，信号组合器芯片U4的Vdd端连接5伏电压，信号组合器芯片U4的AD0端连接电阻四R4的一端，信号组合器芯片U4的SCL端分别连接电阻二R2的一端及ARM处理器的12C0-SCL端，信号组合器芯片U4的SDA端分别连接电阻三R3的一端及ARM处理器的12C0-SDA端，电阻二R2、电阻三R3及电阻四R4的另一端连接3.3伏电压；信号组合器芯片U4的B端及接地端接地；信号组合器芯片U4的A端及W端连接电阻八R8的一端及放大器三U2A的反向输入端，电阻八R8的另一端及放大器三U2A的输出端连接电阻一R1的一端，电阻一R1的另一端分别连接电阻五R5的一端及放大器四U2B的正向输入端，放大器四U2B的反向输入端分别连接电阻六R6及电阻九R9的一端，电阻九R9的另一端接地。
信号组合器芯片U4的型号为AD5245BRJ50，放大器三U2A及放大器四U2B的型号为TIe2142AID。
测试选择模块包括选择模块芯片、电阻、三极管，ARM处理器的GPI02-4端连接电阻二十四R24的一端，电阻二十四R24的另一端分别连接电阻二十五R25的一端及三极管一Q1的基极，三极管一Q1的发射极分别连接电阻二十六R26的一端及选择模块芯片一U7的In端，电阻二十五R25及电阻二十六R26的另一端接地；三极管一Q1的集电极连接电阻二十一R21的一端，电阻二十一R21的另一端连接12伏电压；选择模块芯片一U7的V+端连接12伏电压；选择模块芯片一U7的V-端接地；选择模块芯片一U7的接地端接地；选择模块芯片一U7的No端连接电阻二十七R27的一端，电阻二十七R27的另一端分别连接电阻三十二R32的一端及三极管二Q2的基极，三极管二Q2的集电极连接电阻二十八R28的一端，电阻二十八R28的另一端连接12伏电压；三极管二Q2的发射极分别连接电阻三十三R33的一端及选择模块芯片二U10的In端，电阻三十二R32及电阻三十三R33的另一端接地；选择模块芯片二U10的V-端接地；选择模块芯片二U10的V+端连接12伏电压；选择模块芯片二U10的接地端接地。
选择模块芯片一U7及选择模块芯片二U10的型号为TS12A12511DCNR。
如图8所示，ARM处理器的型号为Foxconn QT002206-2131-3H。
整形芯片U3的Y端连接选择模块芯片一U7的Co端；信号发生器芯片一U5的Iout端连接选择模块芯片二U10的No端，信号发生器芯片一U5的Vout端连接电阻五R5的另一端；信号发生器芯片二U8的Iout端连接选择模块芯片二U10Nc端，电阻二十九R29的另一端连接被测设备，即指针驱动为电压大小型的仪表；放大器三U2A的正向输入端连接选择模块芯片一U7的Nc端；放大器四U2B的输出端及电阻六R6的另一端连接被测设备，即指针驱动为电压频率型的仪表；选择模块芯片二U10的Co端连接被测设备，即指针驱动为电流大小或电流频率型的仪表。
ARM处理器的输入端分别与Nand存储器、DDR2存储器、晶振、EEPROM存储器、SD卡及网口驱动连接，ARM处理器通过背包板连接器连接保护电路、喇叭驱动、触摸模块、显示驱动及里程信号选择模块，显示驱动连接10.4寸显示屏；里程信号选择模块连接X4里程与照明驱动，测试选择模块通过保护电路连接X3仪表指针驱动。
如图7所示，测试模块的软件流程具体步骤如下：
（a）打开应用程序，并设置输出类型及占空比频率；
（b）ARM处理器进行驱动程序；
（c）ARM处理器判断设置是否合法，是则选择测试类型，否则返回错误代码进行重新启动应用程序；
（d）选择设置PWM频率占空比或者设置电压或电流幅值或者设置为电压或电流输出或者设置里程信号；
（e）若选择设置PWM频率占空比，则启动方波发生器中的PWM整形模块进行控制数字开关通断；
（f）数字开关是否开通，是则输出高脉冲信号高幅值，否则输出高脉冲信号低幅值；
（g）获得设定电压或电流脉冲信号；
（h）若选择设置电压或电流幅值，则启动信号组合器进行幅值的调节；
（i）进行计算设置值；
（j）ARM处理器通过SPI分别发送高低幅值到电流或电压信号发生器及另一电流或电压信号发生器内的芯片；
（k）输出高脉冲信号低幅值；
（l）获得设定电压或电流脉冲信号；
（m）若选择设置为电压或电流输出；
（n）电流或电压信号发生器及另一电流或电压信号发生器进行电压电流切换；
（o）电流或电压信号发生器及另一电流或电压信号发生器输出至芯片；
（p）进行计算设置值；
（q）ARM处理器通过SPI分别发送高低幅值到电流或电压信号发生器及另一电流或电压信号发生器内的芯片；
（r）输出高脉冲信号低幅值；
（s）获得设定电压或电流脉冲信号；
（t）若选择设置里程信号；
（u）ARM处理器控制里程信号选择模块进行输出模块；
（v）计算高低电平时间；
（w）设置高低电平延时；
（x）控制光隔电平输出；
（y）获得里程信号。
所述的背包板连接是ARM处理器及基本外围电路设计在一块背包板上，通过背包板连接器连接。
位于整形芯片U3一侧的方波发生器上设有电容滤波、退耦与旁路电路，包括电容，电容五C5、电容六C6、电容七C7及电容八C8的一端连接3.3伏电压，电容五C5、电容六C6、电容七C7及电容八C8的另一端接地。
位于另一电流或电压信号发生器电路的一侧设有电容滤波、退耦与旁路电路，包括电容，电容三十六C36的正极及电容三十四C34的一端连接26伏直流电源，电容三十六C36的负极及电容三十四C34的另一端接地；电容九十二C92及电容九十三C93的一端连接3.3伏电压，电容九十二C92及电容九十三C93的另一端接地。
位于信号组合器电路的一侧设有电容滤波、退耦与旁路电路，包括电容，电容十二C12及电容十三C13的一端连接26伏直流电源，电容十二C12及电容十三C13的另一端接地；电容九十四C14及电容十五C15的一端连接-3.3伏电压，电容九十四C14及电容十五C15的另一端接地。
位于测试选择模块电路的一侧设有电容滤波、退耦与旁路电路，包括电容，电容三十九C39、电容四十C40的正极及电容四十一C41、电容四十二C41的一端连接12伏电压，电容三十九C39、电容四十C40的负极及电容四十一C41、电容四十二C41的另一端接地。
测试箱的主要工作目的为输出电压或电流型速度脉冲信号，和110V里程低频脉冲信号。
通过应用程序的图形界面让用户输入想要的电压或电流脉冲信号的频率占空比，高低幅值，驱动程序根据应用程序设置的频率及占空比来设置PWM模块，同时通过IO来设置信号芯片来进行，电压电流类型切换，同时通过SPI总线向高幅值和低幅值两块信号芯片发送要输出的电压或电流值。
让PWM模块输出的pwm信号来控制一个数字开关，PWM信号为高时数字开关选通输出高幅值的电压或电流信号，PWM信号为低时数字开关选通输出低幅值的电压或电流信号，从而输出想要的电压或电流脉冲信号。
里程低频率脉冲信号，通过IO来控制输出，通过应用程序设置的占空比及脉冲频率及个数，驱动程序设置IO的。
高电平和低电平的维持时间，控制光隔的110V输出获得里程信号。
Claims (9)
1.一种仪表测试箱，包括测试模块，其特征在于：所述的测试模块包括ARM处理器、方波发生器、电流或电压信号发生器、测试选择模块及信号组合器，ARM处理器设有若干输出端口，测试选择模块及信号组合器设有若干输入端口，ARM处理器的五个输出端分别通过背包板连接器连接测试选择模块、方波发生器、电流或电压信号发生器、另一电流或电压信号发生器及信号组合器的输入端，方波发生器的输出端连接测试选择模块的一个输入端，电流或电压信号发生器的一个输出端连接测试选择模块的另一个输入端，电流或电压信号发生器的另一个输出端连接信号组合器的另一个输入端，另一电流或电压信号发生器的输出端连接信号组合器的第三个输入端。
2.根据权利要求1所述的一种仪表测试箱，其特征在于：所述的方波发生器包括方波芯片、PWM选择端口、整形芯片、晶振、电容、电阻、电感，方波芯片（U1）的D0至D7端分别与ARM处理器的GPIO1-0至GPIO1-7端连接；ARM处理器的F-RST端连接电阻九十一（R91）的一端，电阻九十一（R91）的另一端连接方波芯片（U1）的RESET端；3.3伏电压端连接电容九十一（C91）的一端，电容九十一（C91）的另一端分两路分别连接电阻七（R7）的一端及方波芯片（U1）的RESET端，电阻七（R7）的另一端接地；晶振一（Y1）的电源端分两路分别连接3.3伏电压及电容二十（C20）的一端，电容二十（C20）的另一端分两路分别连接晶振一（Y1）的接地端及接地；晶振一（Y1）的Fout端连接方波芯片（U1）的CLKIN端；方波芯片（U1）的Rset端连接电阻十（R10）的一端，电阻十（R10）的另一端、方波芯片（U1）的DGND5端、DGND24端、AGND10端及AGND19端接地；方波芯片（U1）的W-CLK端及FQ-UD端分别连接ARM处理器的F-WCLK端及F-FQUD端；方波芯片（U1）的DVDD6端、DVDD23端、AVDD11端及AVDD18端连接3.3伏电压；方波芯片（U1）的QOUT端连接PWM选择端口（J2）的一个端口，PWM选择端口（J2）的另一个端口连接整形芯片（U3）的A端，整形芯片（U3）的Nc端及接地端连接电容十一（C11）的一端，电容十一（C11）的另一端及整形芯片（U3）的电源端连接3.3伏电压；PWM选择端口（J2）的NC端连接ARM处理器的ehrpwm2A端；方波芯片（U1）的IOUT端连接电阻十二（R12）、电阻十三（R13）、电感一（L1）、电容十六（C16）及电容十八（C18）的一端，电阻十三（R13）及电容十八（R18）的另一端分别连接电容十九（R19）的一端及接地，电容十九（R19）、电容十六（C16）及电感一（L1）的另一端连接电感二（L2）及电容十七（C17）的一端，电感二（L2）、电容十七（C17）的另一端及电阻十五（R15）、电容二十二（C22）的一端连接方波芯片（U1）的VINP端，电阻十五（R15）、电容二十二（C22）的另一端接地；方波芯片（U1）的IOUTB端连接电阻十一（R11）及电阻十四（R14）的一端，电阻十一（R11）的另一端分别连接电阻十二（R12）的另一端、电容二十一（C21）的一端及方波芯片（U1）的VINN端，电容二十一（C21）的另一端接地；电阻十四（R14）的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的一种仪表测试箱，其特征在于：所述的电流或电压信号发生器包括信号发生器芯片一、电容、电阻，信号发生器芯片一（U5）的VLL端连接电容二十三（C23）的一端，电容二十三（C23）的另一端、信号发生器芯片一（U5）的CLEAR端、信号发生器芯片一（U5）的接地端接地；ARM处理器的GPIO2-3端分别连接电阻十九（R19）的一端、信号发生器芯片一（U5）的RANGE select1端及RANGE select2端，ARM处理器的SPI1- CS1端分别连接电阻十八（R18）的一端及信号发生器芯片一（U5）的LATCH端；ARM处理器的SPI1-SCLK端分别连接电阻十七（R17）的一端及信号发生器芯片一（U5）的CLOCK端；ARM处理器的SPI1-D0端分别连接电阻十六（R16）的一端及信号发生器芯片一（U5）的DATA in端，电阻十六（R16）、电阻十七（R17）、电阻十八（R18）及电阻十九（R19）的另一端连接3.3伏电压；信号发生器芯片一（U5）的Vcc端分别连接26伏直流电源、电容二十四（C24）、电容二十八（C28）的一端及电容二十五（C25）的正极，电容二十五（C25）的负极接地；电容二十四（C24）的另一端连接信号发生器芯片一（U5）的CAP2端；电容二十八（C28）的另一端连接信号发生器芯片一（U5）的CAP1端；信号发生器芯片一（U5）的Vout端连接电阻二十（R20）的一端，电阻二十（R20）的另一端接地；信号发生器芯片一（U5）的REF in端连接信号发生器芯片一（U5）的REF out端；所述的电容二十五（C25）为有极性电容。
4.根据权利要求1所述的一种仪表测试箱，其特征在于：所述的另一电流或电压信号发生器包括信号发生器芯片二、电容、放大器、电阻，信号发生器芯片二（U8）的VLL端连接电容三十三（C33）的一端，电容三十三（C33）的另一端、信号发生器芯片二（U8）的CLEAR端及信号发生器芯片二（U8）的接地端接地；信号发生器芯片二（U8）的RANGE select1端及RANGE select2端连接电阻二十二（R22）的一端及ARM处理器的GPIO1-28端，信号发生器芯片二（U8）的LATCH端分别连接电阻二十三（R23）的一端及ARM处理器的SPI1-CS0端，电阻二十二（R22）及电阻二十三（R23）的另一端连接3.3伏电压；ARM处理器的SPI1-SCLK端连接信号发生器芯片二（U8）的CLOCK端，ARM处理器的SPI1-D0端连接信号发生器芯片二（U8）的DATA in端；信号发生器芯片二（U8）的Vcc端分别连接电容三十五（C35）、电容三十七（C37）的一端、电容三十八（C38）的正极及26伏直流电源，电容三十八（C38）的负极接地；电容三十五（C35）、电容三十七（C37）的另一端分别连接信号发生器芯片二（U8）的CAP2端及CAP1端；信号发生器芯片二（U8）的Vout端分别连接电阻八十二（R82）的一端及放大器一（U9B）的反向输入端，电阻八十二（R82）的另一端接地，放大器一（U9B）的正向输入端分别连接电阻三十（R30）及电阻三十一（R31）的一端，电阻三十（R30）的另一端接地，电阻三十一（R31）的另一端及放大器一（U9B）的输出端连接放大器二（U9A）的正向输入端，放大器二（U9A）的反向输入端及放大器二（U9A）的输出端连接电阻二十九（R29）的一端；放大器二（U9A）的正电源连接26伏直流电源，放大器二（U9A）的负电源连接-3.3伏电压；信号发生器芯片二（U8）的REF in端连接信号发生器芯片二（U8）的REF out端；所述的电容三十八（C38）为有极性电容。
5.根据权利要求1所述的一种仪表测试箱，其特征在于：所述的信号组合器包括信号组合器芯片、电阻、放大器，信号组合器芯片（U4）的Vdd端连接5伏电压，信号组合器芯片（U4）的AD0端连接电阻四（R4）的一端，信号组合器芯片（U4）的SCL端分别连接电阻二（R2）的一端及ARM处理器的12C0-SCL端，信号组合器芯片（U4）的SDA端分别连接电阻三（R3）的一端及ARM处理器的12C0-SDA端，电阻二（R2）、电阻三（R3）及电阻四（R4）的另一端连接3.3伏电压；信号组合器芯片（U4）的B端及接地端接地；信号组合器芯片（U4）的A端及W端连接电阻八（R8）的一端及放大器三（U2A）的反向输入端，电阻八（R8）的另一端及放大器三（U2A）的输出端连接电阻一（R1）的一端，电阻一（R1）的另一端分别连接电阻五（R5）的一端及放大器四（U2B）的正向输入端，放大器四（U2B）的反向输入端分别连接电阻六（R6）及电阻九（R9）的一端，电阻九（R9）的另一端接地。
6.根据权利要求1所述的一种仪表测试箱，其特征在于：所述的测试选择模块包括选择模块芯片、电阻、三极管，ARM处理器的GPI02-4端连接电阻二十四（R24）的一端，电阻二十四（R24）的另一端分别连接电阻二十五（R25）的一端及三极管一（Q1）的基极，三极管一（Q1）的发射极分别连接电阻二十六（R26）的一端及选择模块芯片一（U7）的In端，电阻二十五（R25）及电阻二十六（R26）的另一端接地；三极管一（Q1）的集电极连接电阻二十一（R21）的一端，电阻二十一（R21）的另一端连接12伏电压；选择模块芯片一（U7）的V+端连接12伏电压；选择模块芯片一（U7）的V-端接地；选择模块芯片一（U7）的接地端接地；选择模块芯片一（U7）的No端连接电阻二十七（R27）的一端，电阻二十七（R27）的另一端分别连接电阻三十二（R32）的一端及三极管二（Q2）的基极，三极管二（Q2）的集电极连接电阻二十八（R28）的一端，电阻二十八（R28）的另一端连接12伏电压；三极管二（Q2）的发射极分别连接电阻三十三（R33）的一端及选择模块芯片二（U10）的In端，电阻三十二（R32）及电阻三十三（R33）的另一端接地；选择模块芯片二（U10）的V-端接地；选择模块芯片二（U10）的V+端连接12伏电压；选择模块芯片二（U10）的接地端接地。
7.根据权利要求2至6中任意一项所述的一种仪表测试箱，其特征在于：所述的整形芯片（U3）的Y端连接选择模块芯片一（U7）的Co端；信号发生器芯片一（U5）的Iout端连接选择模块芯片二（U10）的No端，信号发生器芯片一（U5）的Vout端连接电阻五（R5）的另一端；信号发生器芯片二（U8）的Iout端连接选择模块芯片二（U10）Nc端，电阻二十九（R29）的另一端连接被测设备；放大器三（U2A）的正向输入端连接选择模块芯片一（U7）的Nc端；放大器四（U2B）的输出端及电阻六（R6）的另一端连接被测设备；选择模块芯片二（U10）的Co端连接被测设备。
8.根据权利要求1所述的一种仪表测试箱，其特征在于：所述的ARM处理器的输入端分别与Nand存储器、DDR2存储器、晶振、EEPROM存储器、SD卡及网口驱动连接，ARM处理器通过背包板连接器连接保护电路、喇叭驱动、触摸模块、显示驱动及里程信号选择模块，显示驱动连接10.4寸显示屏；里程信号选择模块连接X4里程与照明驱动，测试选择模块通过保护电路连接X3仪表指针驱动。
9.根据权利要求1所述的一种仪表测试箱，其特征在于：所述的测试模块的软件流程具体步骤如下：
（a）打开应用程序，并设置输出类型及占空比频率；
（b）ARM处理器进行驱动程序；
（c）ARM处理器判断设置是否合法，是则选择测试类型，否则返回错误代码进行重新启动应用程序；
（d）选择设置PWM频率占空比或者设置电压或电流幅值或者设置为电压或电流输出或者设置里程信号；
（e）若选择设置PWM频率占空比，则启动方波发生器中的PWM整形模块进行控制数字开关通断；
（f）数字开关是否开通，是则输出高脉冲信号高幅值，否则输出高脉冲信号低幅值；
（g）获得设定电压或电流脉冲信号；
（h）若选择设置电压或电流幅值，则启动信号组合器进行幅值的调节；
（i）进行计算设置值；
（j）ARM处理器通过SPI分别发送高低幅值到电流或电压信号发生器及另一电流或电压信号发生器内的芯片；
（k）输出高脉冲信号低幅值；
（l）获得设定电压或电流脉冲信号；
（m）若选择设置为电压或电流输出；
（n）电流或电压信号发生器及另一电流或电压信号发生器进行电压电流切换；
（o）电流或电压信号发生器及另一电流或电压信号发生器输出至芯片；
（p）进行计算设置值；
（q）ARM处理器通过SPI分别发送高低幅值到电流或电压信号发生器及另一电流或电压信号发生器内的芯片；
（r）输出高脉冲信号低幅值；
（s）获得设定电压或电流脉冲信号；
（t）若选择设置里程信号；
（u）ARM处理器控制里程信号选择模块进行输出模块；
（v）计算高低电平时间；
（w）设置高低电平延时；
（x）控制光隔电平输出；
（y）获得里程信号。
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