CN107632194A - 移动终端的功耗测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种移动终端的功耗测试装置，所述装置包括：电源转换电路、电压采样电路、电流采样电路、电流采样信号ADC转换电路、微控制器和Wi‑Fi通信电路，其中所述电源转换电路将输入电压转换为各部分电路需要的电压，同时提供待测移动终端的供电电源；所述电压采样电路和电流采样电路分别采集待测移动终端的供电电压和供电电流；所述微控制器根据采集到的供电电压和供电电流计算出待测移动终端的功耗并通过Wi‑Fi通信电路利用Wi‑Fi网络将所述功耗值传输到控制主机。本发明提供的移动终端的功耗测试装置，其各部分电路都可以由简单的电路来实现，与现有技术相比，能够简化设计电路，缩小测试装置体积，提高便携性。
Description
技术领域
本发明涉及移动终端的功耗测试技术领域，尤其涉及一种移动终端的功耗测试装置。
背景技术
随着无线通信技术的发展和普及，手机等移动终端已成为日常生活中必不可少的设备之一。当前移动终端的功能越来越丰富，随之而来的是移动终端的功耗越来越大，这就要求移动终端制造商不断优化移动终端的功耗。
要对移动终端的功耗进行优化，需要对移动终端的功耗进行大量的测试，获得相关测试数据。目前已有的移动终端的功耗测试设备，如Monsoon公司提供的Power Monitor，内部电路设计复杂，体积较大，携带不便。
发明内容
本发明提供的移动终端的功耗测试装置，能够简化设计电路，缩小体积，提高便携性。
本发明提供一种移动终端的功耗测试装置，所述装置包括：电源转换电路、电压采样电路、电流采样电路、电流采样信号ADC转换电路、微控制器和Wi-Fi通信电路，其中，
所述电源转换电路，其输入端连接外部供电电源，输出端分别为所述电流采样信号ADC转换电路、微控制器和Wi-Fi通信电路供电，同时提供待测移动终端的供电电源；
所述电压采样电路，输入端并联接在所述待测移动终端的供电电源两端，输出和所述微控制器的第一ADC转换接口连接，用于采集所述待测移动终端的供电电压；
所述电流采样电路，和待测移动终端串联接在所述待测移动终端的供电电源之间，其输出和所述电流采样信号ADC转换电路的输入端连接，用于采集所述待测移动终端的供电电流；
所述电流采样信号ADC转换电路，用于将所述电流采样电路采集到的待测移动终端的供电电流信号转换成电流数字信号并将所述电流数字信号送入所述微控制器的第二ADC转换接口；
所述微控制器，用于将接收到的待测移动终端的供电电压信号转换成电压数字信号并根据所述电压数字信号和所述电流数字信号计算待测移动终端的功耗；
所述Wi-Fi通信电路，其通信接口和所述微控制器的UART接口连接，用于转发所述微控制器计算得到的功耗值到控制主机。
可选地，所述电源转换电路，包括：
第一电压转换单元，用于将输入电压转换成5V，所述输入电压为小于5.5V的直流电压；
第二电压转换单元，用于将所述第一电压转换单元输出的5V转换成第一电压3.3V；
第三电压转换单元，用于将所述第一电压转换单元输出的5V转换成第二电压4.9V；
第四电压转换单元，用于将所述第一电压转换单元输出的5V转换成第三电压4.0V。
可选地，所述第一电压转换单元的使能端连接有控制开关。
可选地，所述第四电压转换单元的使能端和所述微控制器的第一I/O口连接，以使所述第四电压转换单元的工作状态受所述微控制器控制。
可选地，所述装置还包括：基准电压生成电路，所述基准电压生成电路将所述第一电压3.3V转换成基准电压并输出到所述电流采样信号ADC转换电路和所述微控制器的基准电压接口，用于对所述电流采样信号ADC转换电路和所述微控制器的采样信号进行ADC校正。
可选地，所述装置还包括：按键电路，所述按键电路的输出和所述微控制器的第二I/O口连接，用于控制所述Wi-Fi通信电路的工作状态。
可选地，所述电压采样电路，包括两个串联的电阻。
可选地，所述电流采样电路为一个毫欧级的电阻。
本发明提供的移动终端的功耗测试装置，包括电源转换电路、电压采样电路、电流采样电路、电流采样信号ADC转换电路、微控制器和Wi-Fi通信电路，其中所述电源转换电路将输入电压转换为各部分电路需要的电压，同时提供待测移动终端的供电电源；所述电压采样电路和电流采样电路分别采集待测移动终端的供电电压和供电电流，所述微控制器根据采集到的供电电压和供电电流计算出待测移动终端的功耗并通过Wi-Fi通信电路利用Wi-Fi网络将所述功耗值传输到控制主机。所述装置的各部分电路都可以由简单的电路来实现，与现有技术相比，能够简化设计电路，缩小测试装置体积，提高便携性，同时本发明提供的移动终端的功耗测试装置和控制主机之间通过Wi-Fi网络传递数据，省掉了USB数据线。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的移动终端的功耗测试装置构成的功耗测试系统的逻辑结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的移动终端的功耗测试装置的模块结构图；
图3为本发明另一实施例提供的移动终端的功耗测试装置的模块结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了本发明一实施例提供的移动终端的功耗测试装置构成的功耗测试系统的逻辑结构示意图，图中，功耗测试装置12的输入端连接外部供电电源11的输出，功耗测试装置12为待测移动终端13提供功耗测试需要的供电电源，测试时，功耗测试装置12受控制主机14的控制，并将最终的功耗测试数据反馈给控制主机14。实际测试时，先由所述控制主机14建立Wi-Fi网络，所述功耗测试装置12连接到该Wi-Fi网络下，此时所述控制主机14和所述功耗测试装置12之间能够通过所述Wi-Fi网络进行数据交互，其中控制主机14为具有Wi-Fi热点功能的移动终端。
在本发明实施例中，移动终端的功耗测试装置的模块结构图如图2所示，所述功耗测试装置12包括：电源转换电路21、电压采样电路22、电流采样电路23、电流采样信号ADC转换电路24、微控制器25和Wi-Fi通信电路26，其中，
所述电源转换电路21，其输入端连接外部供电电源11，输出端分别为所述电流采样信号ADC转换电路24、微控制器25和Wi-Fi通信电路26供电，同时提供待测移动终端13的供电电源；
所述电压采样电路22，输入端并联接在所述待测移动终端13的供电电源两端，输出和所述微控制器25的第一ADC转换接口连接，用于采集所述待测移动终端13的供电电压；
所述电流采样电路23，和待测移动终端13串联接在所述待测移动终端13的供电电源之间，其输出和所述电流采样信号ADC转换电路24的输入端连接，用于采集所述待测移动终端13的供电电流；
所述电流采样信号ADC转换电路24，用于将所述电流采样电路23采集到的待测移动终端13的供电电流信号转换成电流数字信号并将所述电流数字信号送入所述微控制器25的第二ADC转换接口；
所述微控制器25，用于将接收到的待测移动终端13的供电电压信号转换成电压数字信号并根据所述电压数字信号和所述电流数字信号计算待测移动终端13的功耗；
所述Wi-Fi通信电路26，其通信接口和所述微控制器25的UART接口连接，用于转发所述微控制器25计算得到的功耗值到控制主机14。
可选地，如图3所示，所述电源转换电路21，包括：
第一电压转换单元31，用于将输入电压转换成5V，所述输入电压为小于5.5V的直流电压，可由外部供电电源11直接提供，所述第一电压转换单元31可由LTC3113EFE实现；
第二电压转换单元32，用于将所述第一电压转换单元31输出的5V转换成第一电压3.3V，所述第一电压3.3V分别为所述电流采样信号ADC转换电路24、微控制器25和Wi-Fi通信电路26供电，所述第二电压转换单元32可由TPS62561DDC实现；
第三电压转换单元33，用于将所述第一电压转换单元31输出的5V转换成第二电压4.9V，所述第二电压4.9V为所述电流采样信号ADC转换电路24供电，所述第三电压转换单元33可由TPS79301DBVR实现；
第四电压转换单元34，用于将所述第一电压转换单元31输出的5V转换成第三电压4.0V，所述第三电压4.0V为待测移动终端13供电，所述第四电压转换单元34可由MIC37303YME实现。
为了减小所述功耗测试装置12的自身能耗，所述第一电压转换单元31的使能端连接有控制开关35，通过控制开关35改变所述第一电压转换单元31的工作状态。进一步地，所述第四电压转换单元34的使能端和所述微控制器25的第一I/O口连接，以使所述第四电压转换单元34的工作状态受所述微控制器25控制，其中所述第一I/O口可以是任意的未被占用的I/O口。
可选地，如图3所示，所述移动终端的功耗测试装置12还包括：基准电压生成电路41，所述基准电压生成电路41将所述第一电压3.3V转换成基准电压并输出到所述电流采样信号ADC转换电路24和所述微控制器25的基准电压接口，用于对所述电流采样信号ADC转换电路24和所述微控制器25的采样信号进行ADC校正。所述基准电压生成电路41可由REF3020实现，此时生成的基准电压为2.048V。
可选地，如图3所示，所述移动终端的功耗测试装置12还包括：按键电路42，所述按键电路42的输出和所述微控制器25的第二I/O口连接，用于控制所述Wi-Fi通信电路26的工作状态，短按按键使所述Wi-Fi通信电路26复位，重新连接网络，长按按键超过7秒则使所述Wi-Fi通信电路26恢复出厂设置，其中所述第二I/O口可以是除上述第一I/O口以外的任意的未被占用的I/O口。
可选地，所述电压采样电路22，包括两个串联的电阻，本实施例采用2个100千欧的电阻串联构成分压电路进行待测移动终端13的供电电压采样，电压采样范围为0～6.6V。
可选地，所述电流采样电路23为一个毫欧级的电阻，本实施例采用一个50毫欧的电阻和待测移动终端13串联，来采样流过所述待测移动终端13的供电电流，电流采样范围为0～2.560A，采样精度为1/4096mA，实际采样精度与采样率有关，采样率由所述电流采样信号ADC转换电路24决定，可以设置为2000、1000、500、200、100P/s，其中所述电流采样信号ADC转换电路24可由ADS1246实现。
可选地，所述微控制器25可由STM32L151实现。
本发明提供的移动终端的功耗测试装置，包括电源转换电路、电压采样电路、电流采样电路、电流采样信号ADC转换电路、微控制器和Wi-Fi通信电路，其中所述电源转换电路将输入电压转换为各部分电路需要的电压，同时提供待测移动终端的供电电源；所述电压采样电路和电流采样电路分别采集待测移动终端的供电电压和供电电流，所述微控制器根据采集到的供电电压和供电电流计算出待测移动终端的功耗并通过Wi-Fi通信电路利用Wi-Fi网络将所述功耗值传输到控制主机。所述装置的各部分电路都可以由简单的电路来实现，与现有技术相比，能够简化设计电路，缩小测试装置体积，提高便携性，同时本发明提供的移动终端的功耗测试装置和控制主机之间通过Wi-Fi网络传递数据，省掉了USB数据线。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种移动终端的功耗测试装置，其特征在于，所述装置包括：电源转换电路、电压采样电路、电流采样电路、电流采样信号ADC转换电路、微控制器和Wi-Fi通信电路，其中，
所述电源转换电路，其输入端连接外部供电电源，输出端分别为所述电流采样信号ADC转换电路、微控制器和Wi-Fi通信电路供电，同时提供待测移动终端的供电电源；
所述电压采样电路，输入端并联接在所述待测移动终端的供电电源两端，输出和所述微控制器的第一ADC转换接口连接，用于采集所述待测移动终端的供电电压；
所述电流采样电路，和待测移动终端串联接在所述待测移动终端的供电电源之间，其输出和所述电流采样信号ADC转换电路的输入端连接，用于采集所述待测移动终端的供电电流；
所述电流采样信号ADC转换电路，用于将所述电流采样电路采集到的待测移动终端的供电电流信号转换成电流数字信号并将所述电流数字信号送入所述微控制器的第二ADC转换接口；
所述微控制器，用于将接收到的待测移动终端的供电电压信号转换成电压数字信号并根据所述电压数字信号和所述电流数字信号计算待测移动终端的功耗；
所述Wi-Fi通信电路，其通信接口和所述微控制器的UART接口连接，用于转发所述微控制器计算得到的功耗值到控制主机。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源转换电路，包括：
第一电压转换单元，用于将输入电压转换成5V，所述输入电压为小于5.5V的直流电压；
第二电压转换单元，用于将所述第一电压转换单元输出的5V转换成第一电压3.3V；
第三电压转换单元，用于将所述第一电压转换单元输出的5V转换成第二电压4.9V；
第四电压转换单元，用于将所述第一电压转换单元输出的5V转换成第三电压4.0V。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一电压转换单元的使能端连接有控制开关。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第四电压转换单元的使能端和所述微控制器的第一I/O口连接，以使所述第四电压转换单元的工作状态受所述微控制器控制。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：基准电压生成电路，所述基准电压生成电路将所述第一电压3.3V转换成基准电压并输出到所述电流采样信号ADC转换电路和所述微控制器的基准电压接口，用于对所述电流采样信号ADC转换电路和所述微控制器的采样信号进行ADC校正。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：按键电路，所述按键电路的输出和所述微控制器的第二I/O口连接，用于控制所述Wi-Fi通信电路的工作状态。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压采样电路，包括两个串联的电阻。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电流采样电路为一个毫欧级的电阻。
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