CN107966975B - 一种风扇控制板测试系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风扇控制板测试系统，所述系统包括中央控制单元、风扇配置单元、风扇模拟单元和风扇接口检测单元；其中，所述中央控制单元，用于通过所述风扇配置单元向待测试的风扇控制板发送包括配置转速的配置信号；所述风扇接口检测单元，用于接收所述待测试的风扇控制板发送的风扇控制信号，根据所述风扇控制信号计算所述风扇控制板发出的转速控制数据并将所述转速控制数据向所述中央控制单元发送；所述中央控制单元还用于，接收所述转速控制数据并根据所述转速控制数据和所述配置转速判断所述风扇控制板是否正常工作。本发明还公开了一种风扇控制板测试方法。

Description

一种风扇控制板测试系统和方法

技术领域

本发明涉及风扇控制板测试技术，尤其涉及一种风扇控制板测试系统和方法。

背景技术

在通讯及工业控制领域中，通信和工控设备的复杂度越来越高，而结构却越发趋于紧凑，这对通信和工控设备的散热系统提出了较高的要求。一般通信和工控设备的热设计主要采用主动式散热方式，所述主动式散热的实现方式为：散热系统通过温度传感器检测产品内部温度，并根据温度值通过风扇控制板对风扇进行启停及转速的控制和调节，以保证通信和工控设备的正常运行。

当前，对风扇控制板的测试大部分仍采用插接实体风扇的方式进行测试，由于一个风扇控制板同时控制多个风扇，且风扇高速运转，测试过程中存在操作环境的噪音大、危险性高的问题；同时，由于不同的风扇控制板对应的风扇型号不同，更换被测风扇控制板时需频繁更换风扇，工作量较大且测试效率低下，难于实现测试自动化。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种风扇控制板测试系统和方法，无需插接实体风扇即可安全地对风扇控制板进行高效的测试。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种风扇控制板测试系统，所述系统包括中央控制单元、风扇配置单元和风扇接口检测单元；其中，所述中央控制单元，用于通过所述风扇配置单元向待测试的风扇控制板发送包括配置转速的配置信号；所述风扇接口检测单元，用于接收所述待测试的风扇控制板发送的风扇控制信号，根据所述风扇控制信号计算所述风扇控制板发出的转速控制数据，并将所述转速控制数据向所述中央控制单元发送；所述中央控制单元还用于，接收所述转速控制数据，并根据所述转速控制数据和所述配置转速判断所述风扇控制板是否正常工作。

上述方案中，所述系统还包括风扇模拟单元，用于根据所述中央控制单元的控制向待测试的风扇控制板发送转速反馈信号；所述中央控制单元还用于，控制所述风扇模拟单元向所述待测试的风扇控制板发送转速反馈信号；通过所述风扇配置单元接收所述待测试的风扇控制板发送的检测转速信号；并根据所述转速反馈信号和所述检测转速信号判断所述风扇控制板是否正常工作。

上述方案中，所述风扇接口检测单元，还用于检测述待测试的风扇控制板发送的电源信号，并根据所述电源信号是否介于设定的第一阈值和第二阈值之间判断所述风扇控制板是否正常输出电源信号。

上述方案中，所述中央控制单元，还用于根据待测试的风扇控制板的类型获取测试版本并加载。

上述方案中，所述系统还包括隔离单元，用于将所述风扇模拟单元和所述风扇接口检测单元与所述风扇控制板连接的接口与所述风扇控制板的接口隔离。

本发明实施例提供一种风扇控制板测试方法，应用于风扇控制板测试系统，所述方法包括：通过风扇配置单元向待测试的风扇控制板发送包括配置转速的风扇配置信号；在风扇接口检测单元根据接收的所述待测试的风扇控制板发送的风扇控制信号计算出转速控制数据并将所述转速控制数据发送后，接收所述转速控制数据；根据所述配置转速和所述转速控制数据判断所述风扇控制板是否正常工作。

上述方案中，所述方法还包括：控制风扇模拟单元向所述待测试的风扇控制板发送转速反馈信号；通过所述风扇配置单元接收所述待测试的风扇控制板发送的检测转速信号；根据所述转速反馈信号和所述检测转速信号判断所述风扇控制板是否正常工作。

上述方案中，所述通过风扇配置单元向待测试的风扇控制板发送包括配置转速的风扇配置信号之后，所述方法还包括：检测所述待测试的风扇控制板发送的电源信号，并根据所述电源信号是否介于设定的第一阈值和第二阈值之间判断所述风扇控制板是否正常输出电源信号。

上述方案中，所述方法还包括：根据待测试的风扇控制板的类型获取测试版本并加载。

上述方案中，所述方法还包括：将所述风扇控制信号、所述转速反馈信号的发送接口和接收接口隔离。

本发明实施例所提供的风扇控制板测试系统和方法，通过风扇配置单元向待测试的风扇控制板发送配置信号；并根据配置信号和接收到的风扇控制信号判断风扇控制板是否正常工作。采用本发明实施例的测试系统对风扇控制板进行测试时，中央控制单元对风扇控制板进行启停以及转速控制，并结合接收的风扇控制板发送的风扇控制信号进行分析判断，无需插接实体风扇即可安全地对风扇控制板进行高效的测试。

附图说明

图1为本发明实施例中的风扇控制板测试系统组成结构示意图；

图2为本发明实施例中的风扇模拟单元组成结构示意图；

图3为本发明实施例中的风扇接口检测单元组成结构示意图；

图4为本发明实施例中的风扇控制板测试系统与外部连接示意图；

图5为本发明实施例中的风扇控制板测试方法的部分实现流程示意图；

图6为本发明实施例中的风扇控制板测试方法的部分实现流程示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本发明的特点与技术内容，下面结合附图对本发明的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明。

图1为本发明实施例中的风扇控制板测试系统组成结构示意图，如图1所示，本发明实施例的风扇控制板测试系统120包括中央控制单元121、风扇配置单元122和风扇接口检测单元124；

中央控制单元121，用于通过风扇配置单元122向待测试的风扇控制板发送包括配置转速的配置信号。

风扇接口检测单元124，用于接收待测试的风扇控制板发送的风扇控制信号，根据风扇控制信号计算风扇控制板发出的转速控制数据并将转速控制数据向中央控制单元121发送。

中央控制单元121还用于，接收转速控制数据并根据转速控制数据和配置转速判断风扇控制板是否正常工作。

在本发明实施例中，中央控制单元121与上位机110连接，上位机110可为个人电脑或者工控机，且并不局限于这两种设备。上位机110具有高级语言编写的控制界面，可以进行风扇控制板测试过程中的测试版本加载、测试参数配置、测试序列控制以及测试结果显示等工作。

中央控制单元121负责测试版本的获取、测试任务的调度、测试流程的控制及测试结果的判断及上报。其中，在测试版本的获取过程中，中央控制单元121根据待测试的风扇控制板的类型获取测试版本并加载。

采用本发明实施例提供的测试系统对风扇控制板进行测试时，中央控制单元121接收上位机110的指令并通过风扇配置单元122对风扇控制板130进行配置，即将包括配置转速的配置参数转换为与风扇控制板130匹配的命令格式传送给风扇控制板130，使风扇控制板130的风扇接口132按要求输出风扇控制信号。风扇配置单元122与风扇控制板130的控制接口131通信连接，通信接口采用IO、RS232、I2C、CAN等总线接口中的一种，但并不局限于此。

风扇接口检测单元124接收风扇接口132发送的风扇控制信号，并对该风扇控制信号进行检测。其中，风扇控制信号为PWM信号，上述检测过程中，风扇接口检测单元124根据该PWM信号计算出风扇控制板对风扇进行转速给定的给定转速。

如图3所示的风扇接口检测单元124中，风扇接口检测单元124检测风扇控制板130送入的风扇控制信号的频率、占空比等信息，并通知中央控制单元121进行检测结果的读取。其中，控制数据由中央控制单元121写入控制寄存器301，用于进行风扇控制板检测工作的启动、停止及复位；送入风扇接口检测单元124的风扇控制信号分别送入信号频率检测器303和占空比检测器304，信号频率检测器303对输入的风扇控制信号进行计数，通过统计一定时间内的信号跳变次数来进行信号频率的检测，测试完毕将检测结果送入结果寄存器302；占空比检测器304对输入的风扇控制信号在风扇控制信号高低电平持续时间段内分别对输入的更高频率的基准时钟进行计数操作，并将计数结果送入结果寄存器302，该检测结果由中央控制单元121进行读取。

中央控制单元121读取风扇接口检测单元124检测的结果并依据该结果进行风扇控制板130是否正常工作的判断。具体地，中央控制单元将给定转速和配置信号中的配置转速相比较，判断二者的差值是否小于设定的第三阈值，并在该差值小于第三阈值时认为风扇控制板正常工作。

如图1所示，本发明实施例的风扇控制板测试系统120还包括风扇模拟单元123，用于根据中央控制单元121的控制向待测试的风扇控制板130发送转速反馈信号。

中央控制单元121还用于控制风扇模拟单元123向待测试的风扇控制板130发送转速反馈信号；以及，通过风扇配置单元122接收待测试的风扇控制板发送的检测转速信号，并根据转速反馈信号和检测转速信号判断风扇控制板是否正常工作。

风扇模拟单元123用于替代实体风扇，风扇模拟单元123根据中央控制单元121的指令模拟风扇的工作状态，将相应的转速反馈信号发送给风扇控制板130。

如图2所示的风扇模拟单元123中，中央控制单元121将配置参数写入风扇模拟单元123的参数配置寄存器201，该参数配置包括启动、停止、复位、信号频率、高电平脉冲计数个数、低电平脉冲计数个数等；控制时钟计数及信号输出器202根据配置参数值执行相应的控制时钟计数及信号输出操作，以在测试开始时，输出设定频率及占空比的转速反馈信号。该转速反馈信号模拟风扇每转一圈向风扇控制板送回的一或二个脉冲。

具体地，中央控制单元将转速反馈信号和检测转速信号中的转速数据相比较，判断二者的差值是否小于设定的第四阈值，并在该差值小于第四阈值时认为风扇控制板正常工作。

风扇接口检测单元124还接收待测试的风扇控制板发送的电源信号，并根据该电源信号是否介于设定的第一阈值和第二阈值之间判断风扇控制板是否正常输出电源信号。

第一阈值和第二阈值根据风扇控制板支持的风扇类型设定，可用以判断风扇控制板发送的电源信号是否可控制风扇正常运行。

如图1所示，风扇控制板测试系统还包括隔离单元，用于将风扇模拟单元和风扇接口检测单元与风扇控制板连接的接口与风扇控制板的接口隔离。

隔离单元由第一隔离单元125和第二隔离单元126实现，采用光隔离电路或其它隔离电路将上述接口隔离可避免引入干扰，影响测量结果的准确；同时因为接地隔离，风扇控制板测试系统可适应不同电压的风扇接口，使测试范围大幅提升。

此外，风扇控制板测试系统还包括直流单元(图1中未示出)，直流电源将外部输入的工作电压转换为系统内各部分所需的稳定工作电压，对风扇控制板测试系统供电。

如图4所示，本发明实施例提供的风扇控制板测试系统与上位机110和风扇控制板130连接时，上位机可以通过网口连接三个与风扇控制板测试系统120，但在实际应用中，可与一个上位机连接的风扇控制板测试系统120的数量并不局限与三个。

本发明实施例中的风扇控制板测试系统包括中央控制单元、风扇配置单元和风扇接口检测单元；通过风扇配置单元向待测试的风扇控制板发送配置信号；并根据配置信号和接收到的风扇控制信号判断风扇控制板是否正常工作。采用本发明实施例的测试系统对风扇控制板进行测试时，中央控制单元对风扇控制板进行启停以及转速控制，并结合接收的风扇控制板发送的风扇控制信号进行分析判断，无需插接实体风扇即可安全地对风扇控制板进行高效的测试。

如图5所示，本发明实施例提供的风扇控制板测试方法应用在上述技术方案中的风扇控制板测试系统中，该方法包括：

步骤501：通过风扇配置单元向待测试的风扇控制板发送包括配置转速的风扇配置信号。

通常，进行风扇配置前，需要根据待测试的风扇控制板的类型从上位机获取测试版本并加载。具体过程为：风扇控制板测试系统的中央控制单元121读取风扇控制板130的类型，从上位机110获取相应的测试版本软件并进行加载，其中，测试软件版本包括CPU测试程序或可编程逻辑器件版本。

在采用本发明实施例提供的测试方法对风扇控制板进行测试时，中央控制单元121接收上位机110的指令并通过风扇配置单元122对风扇控制板130进行配置，即将包括配置转速的配置参数转换为与风扇控制板130匹配的命令格式传送给风扇控制板130，使风扇控制板130的风扇接口132按要求输出风扇控制信号。

步骤502：在风扇接口检测单元根据接收的待测试的风扇控制板发送的风扇控制信号计算出转速控制数据并将转速控制数据发送后，接收转速控制数据。

风扇接口检测单元124接收风扇接口132发送的风扇控制信号，并对该风扇控制信号进行检测。其中，风扇控制信号为PWM信号，上述检测过程中，风扇接口检测单元124根据该PWM信号计算出风扇控制板对风扇进行转速给定的给定转速。

步骤503：根据配置转速和转速控制数据判断风扇控制板是否正常工作。

中央控制单元121读取风扇接口检测单元124检测的结果并依据该结果进行风扇控制板130是否正常工作的判断。具体地，中央控制单元将给定转速和配置信号中的配置转速相比较，判断二者的差值是否小于设定的第三阈值，并在该差值小于第三阈值时认为风扇控制板正常工作。

本发明实施例提供的风扇控制板测试方法中还包括对风扇控制板接收风扇反馈数据以及对该反馈数据进行处理的能力的检测，如图6所示，具体步骤为：

步骤601，控制风扇模拟单元向待测试的风扇控制板发送转速反馈信号；

步骤602，通过风扇配置单元接收待测试的风扇控制板发送的检测转速信号；

步骤603，根据转速反馈信号和检测转速信号判断风扇控制板是否正常工作。

风扇模拟单元123由中央控制单元控制，模拟风扇的工作状态，并向风扇控制板130的风扇接口132发送相应的转速反馈信号；其中，该转速反馈信号模拟风扇每转一圈向风扇控制板送回的一或二个脉冲。

风扇控制板130接收到风扇转动信号后，向风扇配置单元发送与转速反馈信号相对应的检测转速信号。中央控制单元通过风扇配置单元接收该检测转速信号。

最后，中央控制单元121将转速反馈信号和检测转速信号中的转速数据相比较，判断二者的差值是否小于设定的第四阈值，并在该差值小于第四阈值时认为风扇控制板正常工作。

此外，本发明实施例中，还包括：检测待测试的风扇控制板发送的电源信号并根据电源信号是否介于设定的第一阈值和第二阈值之间判断风扇控制板是否正常输出电源信号。

第一阈值和第二阈值根据风扇控制板支持的风扇类型设定，可用以判断风扇控制板发送的电源信号是否可控制风扇正常运行。

在本发明实施例中，将风扇控制信号、转速反馈信号的发送接口和接收接口隔离。

采用光隔离电路或其它隔离电路将上述接口隔离可避免引入干扰，影响测量结果的准确；同时因为接地隔离，风扇控制板测试系统可适应不同电压的风扇接口，使测试范围大幅提升。

此外，在本发明实施例中，通过直流电源对风扇控制板测试系统供电。直流电源可将外部输入的工作电压转换为系统内各部分所需的稳定工作电压。

本发明实施例中的风扇控制板测试方法中，通过风扇配置单元向待测试的风扇控制板发送配置信号；并根据接收到的风扇控制信号和第二转速信号判断风扇控制板是否正常工作。采用本发明实施例的风扇控制板测试方法对风扇控制板进行测试时，中央控制单元对风扇控制板进行启停以及转速控制，并根据接收的风扇控制板发送的风扇控制信号和第二转速信号进行分析判断，无需插接实体风扇即可安全地对风扇控制板进行高效的测试。

在实际应用中，中央控制单元121、风扇配置单元122、风扇模拟单元123、风扇接口测试单元124均可由位于风扇控制板测试系统上的中央处理器(CPU，Central ProcessingUnit)、微处理器(MPU，Micro Processor Unit)、数字信号处理器(DSP，Digital SignalProcessor)、或现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)等实现。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程信号处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程信号处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程信号处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程信号处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种风扇控制板测试系统，其特征在于，所述系统包括中央控制单元、风扇配置单元和风扇接口检测单元；其中，

所述中央控制单元，用于通过所述风扇配置单元向待测试的风扇控制板发送包括配置转速的配置信号；

所述风扇接口检测单元，用于接收所述待测试的风扇控制板发送的风扇控制信号，根据所述风扇控制信号计算所述风扇控制板发出的转速控制数据，并将所述转速控制数据向所述中央控制单元发送；

所述中央控制单元还用于，接收所述转速控制数据，并根据所述转速控制数据和所述配置转速判断所述风扇控制板是否正常工作；

所述系统还包括风扇模拟单元，用于根据所述中央控制单元的控制向待测试的风扇控制板发送转速反馈信号；

所述中央控制单元还用于，控制所述风扇模拟单元向所述待测试的风扇控制板发送转速反馈信号；通过所述风扇配置单元接收所述待测试的风扇控制板发送的检测转速信号；并根据所述转速反馈信号和所述检测转速信号判断所述风扇控制板是否正常工作。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述风扇接口检测单元，还用于检测所述待测试的风扇控制板发送的电源信号，并根据所述电源信号是否介于设定的第一阈值和第二阈值之间判断所述风扇控制板是否正常输出电源信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述中央控制单元，还用于根据待测试的风扇控制板的类型获取测试版本并加载。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括隔离单元，用于将所述风扇模拟单元和所述风扇接口检测单元与所述风扇控制板连接的接口与所述风扇控制板的接口隔离。

5.一种风扇控制板测试方法，应用于风扇控制板测试系统，其特征在于，所述方法包括：

通过风扇配置单元向待测试的风扇控制板发送包括配置转速的风扇配置信号；

在风扇接口检测单元根据接收的所述待测试的风扇控制板发送的风扇控制信号计算出转速控制数据并将所述转速控制数据发送后，接收所述转速控制数据；

根据所述配置转速和所述转速控制数据判断所述风扇控制板是否正常工作；

控制风扇模拟单元向所述待测试的风扇控制板发送转速反馈信号；

通过所述风扇配置单元接收所述待测试的风扇控制板发送的检测转速信号；

根据所述转速反馈信号和所述检测转速信号判断所述风扇控制板是否正常工作。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过风扇配置单元向待测试的风扇控制板发送包括配置转速的风扇配置信号之后，所述方法还包括：检测所述待测试的风扇控制板发送的电源信号，并根据所述电源信号是否介于设定的第一阈值和第二阈值之间判断所述风扇控制板是否正常输出电源信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据待测试的风扇控制板的类型获取测试版本并加载。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述风扇控制信号、所述转速反馈信号的发送接口和接收接口隔离。

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