CN109283424A - 一种带led的四端口传感器信号分线器的测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置及方法，该装置包括电源电路以及分别与电源电路连接的微控制器、光耦继电器控制电路、测试点电压获取电路、CAN接口电路、触摸式液晶显示屏，所述的微控制器通过数字输出端口、模数转换接口与光耦继电器控制电路、测试点电压获取电路连接，通过CAN接口与CAN接口电路连接以及通过通用串行接口与触摸式液晶显示屏连接，所述的测试点电压获取电路的5个测试插座连接分别与被测带LED的四端口传感器信号分线器的总线接插头、第一端口接插头～第四端口接插头连接。本发明具有测试成本低、测试效率高、使用方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及信号线束生产和维修领域，尤其是涉及一种带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置及方法。
背景技术
现有技术用万用表、蜂鸣器或指示灯用手工逐点搭接，观察是否有电、声或光信号来判断带LED的四端口传感器信号分线器的每条连接线的通断和LED指示故障的性能测试。
然而这样进行传感器信号分线器的性能测试不仅速度慢、效率低、测试人员易疲劳，而且易造成错检或漏检，另外，采用国外进口的信号线束检测仪价格昂贵，不便于普及。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置及方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置，该装置包括电源电路以及分别与电源电路连接的微控制器CPU、光耦继电器控制电路、测试点电压获取电路、CAN接口电路和触摸式液晶显示屏，所述的微控制器CPU通过数字输出端口、模数转换接口与光耦继电器控制电路、测试点电压获取电路连接，通过CAN 接口与CAN接口电路连接以及通过通用串行接口与触摸式液晶显示屏连接，所述的光耦继电器控制电路的第一控制信号输出端口、第二控制信号输出端口分别与所述的测试点电压获取电路的第一模拟开关芯片和第二模拟开关芯片的OUT/IN双向输入/输出端连接，所述的测试点电压获取电路的5个测试插座连接分别与被测带LED的四端口传感器信号分线器的总线接插头、第一端口接插头～第四端口接插头连接，所述的微控制器CPU的芯片型号为Infineon XC2234L。
优选地，所述的电源电路包括电源输入插座、电源芯片、电源输入端滤波电容、电源输出端滤波电容、续流二极管、储能电感、+12V电源接口、+5V电源接口和 PGND接地端，所述的电源芯片的IN电源输入端与+12V电源接口和电源输入插座的V+信号端连接，电源接地端与所述PGND接地端和所述电源输入插座的V- 信号端连接，SHDN关断控制端与所述PGND接地端连接，FB反馈端与所述+5V 电源接口连接，SW输出端通过所述储能电感与所述+5V电源接口连接，所述的电源输入端滤波电容并联在所述电源输入插座的输出端，所述的电源输出端滤波电容的正极与所述+5V电源接口连接，负极与所述PGND接地端连接，所述的续流二极管的正极与所述PGND接地端连接，负极连接在所述电源芯片的SW输出端与所述储能电感之间，所述的+12V电源接口与所述光耦继电器控制电路连接，所述的+5V电源接口分别与所述微控制器CPU、所述光耦继电器控制电路、所述测试点电压获取电路、所述CAN接口电路和所述触摸式液晶显示屏连接，所述的PGND 接地端分别与所述微控制器CPU、所述光耦继电器控制电路、所述测试点电压获取电路、所述CAN接口电路和所述触摸式液晶显示屏的接地端连接并接地。
优选地，所述的光耦继电器控制电路包括第一光耦继电器芯片、第二光耦继电器芯片、第三光耦继电器芯片、第四光耦继电器芯片、第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻、第四限流电阻、第一上拉电阻、第二上拉电阻、第一下拉电阻、第二下拉电阻、第一控制信号输出端口、第二控制信号输出端口，所述的第一光耦继电器芯片～第四光耦继电器芯片的2脚分别与所述微控制器CPU的4个数字输出端口连接，所述的第一光耦继电器芯片的4脚和所述的第二光耦继电器芯片的3 脚连接后再与所述第一控制信号输出端口连接，所述的第三光耦继电器芯片的4 脚和所述的第四光耦继电器芯片的3脚连接后再与所述第二控制信号输出端口连接，所述的第一限流电阻的1#引脚和2#引脚分别与所述+5V电源接口和所述第一光耦继电器芯片的1脚连接，所述的第二限流电阻的1#引脚和2#引脚分别与所述 +5V电源接口和所述第二光耦继电器芯片的1脚连接，所述的第三限流电阻的1# 引脚和2#引脚分别与所述+5V电源接口和所述第三光耦继电器芯片的1脚连接，所述的第四限流电阻的1#引脚和2#引脚分别与所述+5V电源接口和所述第四光耦继电器芯片的1脚连接，所述的第一上拉电阻的1#引脚和2#引脚分别与所述+12V 电源接口和所述第一光耦继电器芯片的3脚连接，所述的第二上拉电阻的1#引脚和2#引脚分别与所述+12V电源接口和所述第三光耦继电器芯片的3脚连接，所述的第一下拉电阻的1#引脚和2#引脚分别与所述第二光耦继电器芯片的4脚和所述 PGND接地端连接，所述的第二下拉电阻的1#引脚和2#引脚分别与所述第四光耦继电器芯片的4脚和所述PGND接地端连接。
优选地，所述的测试点电压获取电路包括第一模拟开关芯片、第二模拟开关芯片、第一滤波电容、第二滤波电容、总线测试插座、第一测试插座、第二测试插座、第三测试插座、第四测试插座，所述的第一模拟开关芯片的VDD电源端和VSS 接地端分别与所述+5V电源接口和所述PGND接地端连接，A地址端～C地址端、 INHIBIT控制端分别与所述微控制器CPU的4个数字输出端口连接，D地址端与所述PGND接地端连接，OUT/IN双向输入/输出端与所述光耦继电器控制电路的第一控制信号输出端口和所述微控制器CPU的1个模数转换接口连接，所述的第二模拟开关芯片的VDD电源端和VSS接地端分别与所述的+5V电源接口和所述 PGND接地端连接，A地址端～D地址端、INHIBIT控制端分别与所述微控制器 CPU的5个数字输出端口连接，OUT/IN双向输入/输出端与所述光耦继电器控制电路的第二控制信号输出端口和所述微控制器CPU的1个模数转换接口连接，所述的第一滤波电容的1#引脚和2#引脚分别与所述第一模拟开关芯片的VDD电源端和VSS接地端连接，所述的第二滤波电容的1#引脚和2#引脚分别与所述第二模拟开关芯片的VDD电源端和VSS接地端连接，所述的总线测试插座的1#引脚～ 6#引脚分别与所述第一模拟开关芯片的I/O0信号端～I/O5信号端连接，所述的第一测试插座的1#引脚～3#引脚分别与所述第二模拟开关芯片的I/O0信号端～I/O2 信号端连接，所述的第二测试插座的1#引脚～3#引脚分别与所述第二模拟开关芯片的I/O3信号端～I/O5信号端连接，所述的第三测试插座的1#引脚～3#引脚分别与所述第二模拟开关芯片的I/O6信号端～I/O8信号端连接，所述的第四测试插座的1#引脚～3#引脚分别与所述第二模拟开关芯片的I/O9信号端～I/O11信号端连接，所述的总线测试插座与被测带LED的四端口传感器信号分线器的总线接插头连接，所述的第一测试插座与被测带LED的四端口传感器信号分线器的第一端口接插头连接，所述的第二测试插座与被测带LED的四端口传感器信号分线器的第二端口接插头连接，所述的第三测试插座与被测带LED的四端口传感器信号分线器的第三端口接插头连接，所述的第四测试插座与被测带LED的四端口传感器信号分线器的第四端口接插头连接。
优选地，所述的CAN接口电路包括CAN收发器、第三滤波电容、阻抗匹配电阻、CANH连接接头和CANL连接接头，所述的CAN收发器通过所述微处理器CPU的CAN接口与所述微处理器CPU通信，并且通过所述CANH连接接头和所述CANL连接接头(JP2)与外部监控设备通信，所述的CAN收发器的VCC 电源端与所述+5V电源接口连接，GND接地端与所述PGND接地端连接，所述的阻抗匹配电阻接在所述CANH连接接头和所述CANL连接接头之间，所述的第三滤波电容的1#引脚和2#引脚分别与所述CAN收发器的VCC信号端和GND信号端相连。
优选地，所述的触摸式液晶显示屏的VCC信号端和GND信号端分别与所述 +5V电源接口和所述PGND接地端连接，所述的触摸式液晶显示屏的TxD信号端和RxD信号端分别与所述微控制器CPU的通用串行接口连接。
优选地，所述的电源芯片型号为MIC4680-5.0BM，所述的电源输入端滤波电容为电解电容，其电容值和耐压值分别为100μF、耐压50V，所述的电源输出端滤波电容为电解电容，其电容值和耐压值分别为47μF、16V，所述的续流二极管的型号为1N5819，所述的储能电感的电感值为68μH。
优选地，所述的第一光耦继电器芯片～第四光耦继电器芯片的芯片型号均为AQY210EH，所述的第一限流电阻～第四限流电阻的阻值均为5kΩ，所述的第一上拉电阻和第二上拉电阻的阻值均为10kΩ，所述的第一下拉电阻和第二下拉电阻的阻值均为7.5kΩ。
优选地，所述的第一模拟开关芯片、第二模拟开关芯片的芯片型号均为CD4067BMS，所述的CAN收发器的型号为TLE6250GV33，所述的阻抗匹配电阻的阻值为120Ω，所述的第三滤波电容的电容值和耐压值分别为0.1μF和16V，所述的触摸式液晶显示屏的型号为SDW6448-056-TN23W。
一种采用所述带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置的测试方法，包括以下步骤：
步骤1：将所述被测带LED的四端口传感器信号分线器的的总线接插头、第一端口接插头、第二端口接插头、第三端口接插头和第四端口接插头分别与所述总线测试插座、所述第一测试插座、所述第二测试插座、所述第三测试插座和所述第四测试插座连接，并将所述电源输入插头连接外购的所述+12V的直流稳压电源；
步骤2：操作触摸式液晶显示屏使得所述微控制器CPU的P1-F数字输出端口、P1-G数字输出端口、P2-F数字输出端口、P2-G数字输出端口分别输出高电平、低电平、低电平、高电平，使所述光耦继电器控制电路的第一控制信号输出端口输出测试电压；根据分配表来对所述微控制器CPU的P1-A数字输出端口～P1-C数字输出端口、P2-A数字输出端口～P2-D数字输出端口的电平进行分配，控制所述第一模拟开关芯片的OUT/IN双向输入/输出端与I/O0信号端～I/O5信号端的通断以及所述第二模拟开关芯片的OUT/IN双向输入/输出端与I/O0信号端～I/O11信号端的通断，再通过测量所述微控制器CPU的ADC0-CH1模数转换信号端的电压与设定电压的大小比较关系来判定所述总线接插头的电源引脚、接地引脚、各个信号引脚与各个端口接插头的电源引脚、接地引脚、信号引脚的通断；
步骤3：在保持所述微控制器CPU的P1-F数字输出端口、P1-G数字输出端口、 P2-F数字输出端口、P2-G数字输出端口输出高电平、低电平、低电平、高电平的基础上，根据分配表来对所述微控制器CPU的P1-A数字输出端口～P1-C数字输出端口、P2-A数字输出端口～P2-D数字输出端口的电平进行分配，再通过测量所述微控制器CPU的ADC0-CH1模数转换信号端的电压；然后让所述微控制器CPU 的P1-F数字输出端口、P1-G数字输出端口、P2-F数字输出端口、P2-G数字输出端口分别输出低电平、高电平、高电平、低电平，使得所述光耦继电器控制电路的第二控制信号输出端口输出测试电压，再通过测量所述微控制器CPU的ADC0-CH0模数转换信号端的电压；最后将所测得的ADC0-CH0模数转换信号端的电压和ADC0-CH1模数转换信号端的电压与设定电压的大小比较关系来判定所述总线接插头的电源LED指示灯和各个端口接插头的信号引脚与接地引脚之间的 LED指示灯的故障与否；
步骤4：通过计算机远程控制所述带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置以同时进行多个带LED的四端口传感器信号分线器测试。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)测试成本低，测试效率高：本发明采用嵌入式仪表技术进行开发，微处理器通过光耦继电器控制电路和测试点电压获取电路自动扫描带LED的四端口传感器信号分线器的总线接插头和各个端口接插头，快速、准确地进行四端口传感器信号分线器的线路通断、LED指示故障的测试。
(2)使用方便：本发明通过触摸式液晶显示屏实现人机交互，操作使用方便，并可以通过CAN接口电路进行远程测试。
附图说明
图1为本发明的电路原理图。
图2为本发明的电源电路的电路图。
图3为本发明的光耦继电器控制电路的电路图，其中图3(a)为光耦继电器控制电路第一部分的电路图，图3(b)为光耦继电器控制电路第二部分的电路图。
图4为本发明的测试点电压获取电路的电路图，其中图4(a)为光测试点电压获取电路第一部分的电路图，图4(b)为测试点电压获取电路第二部分的电路图。
图5为本发明的CAN接口电路的电路图。
图6为被测带LED的四端口传感器信号分线器的测试安装图。
具体实施方式
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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
实施例
本发明的电路原理图如图1所示，一种带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置，该装置包括电源电路1、微控制器CPU、光耦继电器控制电路2、测试点电压获取电路3、CAN接口电路4、触摸式液晶显示屏5。
电源电路1的电路图如图2所示，电源电路1包括电源输入插座J1、电源芯片U1、电源输入端滤波电容C1、电源输出端滤波电容C2、续流二极管D1、储能电感L1、+12V电源接口P0、+5V电源接口P1和PGND接地端P2，电源芯片U1 型号为MIC4680-5.0BM，其IN电源输入端与+12V电源接口P0和电源输入插座 J1的V+信号端连接，GND电源接地端与PGND接地端P2和电源输入插座J1的 V-信号端连接，作为整个电路的电源地，电源芯片U1的关断控制端SHDN与PGND 接地端P2连接，反馈端FB与+5V电源接口P1连接，电源输入端滤波电容C1并联在电源输入插座J1的输出端，电源输出端滤波电容C2的正极与+5V电源接口 P1连接，负极与PGND接地端P2连接，储能电感L1的1脚和2脚分别与电源芯片U1的SW输出端和+5V电源接口P1相连。续流二极管D1的1脚和2脚分别与电源芯片U1的SW输出端和PGND接地端P2相连，+12V电源接口P0与光耦继电器控制电路2连接，+5V电源接口P1分别与微控制器CPU、光耦继电器控制电路2、测试点电压获取电路3、CAN接口电路4和触摸式液晶显示屏5连接，PGND 接地端P2分别与微控制器CPU、光耦继电器控制电路2、测试点电压获取电路3、 CAN接口电路4和触摸式液晶显示屏5的接地端连接并接地，电源输入端滤波电容C1为电解电容，其电容值和耐压值分别为100μF、耐压50V，电源输出端滤波电容C2为电解电容，其电容值和耐压值分别为47μF、16V，续流二极管D1的型号为1N5819，储能电感L1的电感值为68μH。
微控制器CPU的芯片型号为Infineon XC2234L，微控制器CPU为带有数字输出端口、模数转换接口、CAN接口、通用串行接口的芯片，所使用的微控制器CPU 的数字输出端口共计13个，包括P1-A数字输出端口～P1-C数字输出端口、P2-A 数字输出端口～P2-D数字输出端口、P1-F数字输出端口、P1-G数字输出端口、P2-F 数字输出端口、P2-G数字输出端口P1-EN数字输出端口、P2-EN数字输出端口， P1-A数字输出端口～P1-C数字输出端口分别为微控制器CPU的P2.2管脚～P2.4 管脚，P2-A数字输出端口～P2-D数字输出端口分别为微控制器CPU的P2.7管脚、 P2.8管脚、P2.10管脚、P2.11管脚，P1-F数字输出端口、P1-G数字输出端口、P2-F 数字输出端口、P2-G数字输出端口分别为微控制器CPU的P10.0管脚、P10.1管脚、P10.2管脚、P10.3管脚，P1-EN数字输出端口和P2-EN数字输出端口分别为微控制器CPU的P2.6管脚、P2.12管脚，所使用的微控制器CPU的模数转换接口共计2个，包括ADC0-CH0模数转换信号端、模数转换ADC0-CH1信号端，模数转换ADC0-CH0信号端、ADC0-CH1模数转换信号端分别为微控制器CPU的P5.0 管脚、P5.1管脚，微控制器CPU的CAN接口包括CAN-RX接收端、CAN-TX发送端，CAN-RX接收端、CAN-TX发送端分别为微控制器CPU的P2.0管脚、P2.1 管脚，微控制器的通用串行接口包括U0C1-TxD发送端、U0C1-RxD接收端， U0C1-TxD发送端、U0C1-RxD接收端分别为微控制器CPU的P10.15管脚、P10.14 管脚，微控制器CPU的VCC信号端和GND信号端分别与电源电路的+5V电源接口P1和PGND接地端P2相连。
光耦继电器控制电路2的电路图如图3所示，光耦继电器控制电路2包括第一光耦继电器芯片U2、第二光耦继电器芯片U3、第三光耦继电器芯片U4、第四光耦继电器芯片U5、第一限流电阻R1、第二限流电阻R2、第三限流电阻R3、第四限流电阻R4、第一上拉电阻R5、第二上拉电阻R7、第一下拉电阻R6、第二下拉电阻R8、第一控制信号输出端口JK1、第二控制信号输出端口JK2，第一光耦继电器芯片U2～第四光耦继电器芯片U5的芯片型号均为AQY210EH，第一光耦继电器芯片U2～第四光耦继电器芯片U5的2脚分别与微控制器CPU的P1-F数字输出端口、P1-G数字输出端口、P2-F数字输出端口、P2-G数字输出端口连接，第一光耦继电器芯片U2的4脚和第二光耦继电器芯片U3的3脚连接后再与第一控制信号输出端口JK1连接，第三光耦继电器芯片U4的4脚和第四光耦继电器芯片 U5的3脚连接后再与第二控制信号输出端口JK2连接，第一限流电阻R1的1#引脚和2#引脚分别与+5V电源接口P1和第一光耦继电器芯片U2的1脚连接，第二限流电阻R2的1#引脚和2#引脚分别与+5V电源接口P1和第二光耦继电器芯片 U3的1脚连接，第三限流电阻R3的1#引脚和2#引脚分别与+5V电源接口P1和第三光耦继电器芯片U4的1脚连接，第四限流电阻R4的1#引脚和2#引脚分别与 +5V电源接口P1和第四光耦继电器芯片U5的1脚连接，第一上拉电阻R5的1# 引脚和2#引脚分别与+12V电源接口P0和第一光耦继电器芯片U2的3脚连接，第二上拉电阻R7的1#引脚和2#引脚分别与+12V电源接口P0和第三光耦继电器芯片U4的3脚连接，第一下拉电阻R6的1#引脚和2#引脚分别第二光耦继电器芯片U3的4脚和PGND接地端P2连接，第二下拉电阻R8的1#引脚和2#引脚分别第四光耦继电器芯片U5的4脚和PGND接地端P2连接，第一限流电阻R1～第四限流电阻R4的阻值均为5kΩ，第一上拉电阻R5和第二上拉电阻R7的阻值均为 10kΩ，第一下拉电阻R6和第二下拉电阻R8的阻值均为7.5kΩ。
测试点电压获取电路3的电路图如图4所示，测试点电压获取电路3包括第一模拟开关芯片U6、第二模拟开关芯片U7、第一滤波电容C3、第二滤波电容C4、总线测试插座Z0、第一测试插座Z1、第二测试插座Z2、第三测试插座Z3、第四测试插座Z4，第一模拟开关芯片U6和第二模拟开关芯片U7的芯片型号均为 CD4067BMS，第一模拟开关芯片U6的VDD电源端和VSS接地端分别与电源电路1的+5V电源接口P1和PGND接地端P2连接，A地址端～C地址端分别与微控制器CPU的P1-A数字输出端口～P1-C数字输出端口连接，D地址端与PGND 接地端P2连接，INHIBIT控制端与微控制器CPU的P1-EN数字输出端口连接， OUT/IN双向输入/输出端与光耦继电器控制电路2的第一控制信号输出端口JK1 和微控制器CPU的ADC0-CH0模数转换信号端连接，第二模拟开关芯片U7的 VDD电源端和VSS接地端分别与电源电路1的+5V电源接口P1和PGND接地端 P2连接，A地址端～D地址端分别与微控制器CPU的P2-A数字输出端口～P2-D 数字输出端口连接，INHIBIT控制端与微控制器CPU的P2-EN数字输出端口连接， OUT/IN双向输入/输出端与光耦继电器控制电路2的第二控制信号输出端口JK2 和微控制器CPU的ADC0-CH1模数转换信号端连接，第一滤波电容C3的1#引脚和2#引脚分别与第一模拟开关芯片U6的VDD电源端和VSS接地端连接，第二滤波电容C4的1#引脚和2#引脚分别与第二模拟开关芯片U3的VDD电源端和VSS 接地端连接，总线测试插座Z0的1#引脚～6#引脚分别与第一模拟开关芯片U6的 I/O0信号端～I/O5信号端连接，第一测试插座Z1的1#引脚～3#引脚分别与第二模拟开关芯片U7的I/O0信号端～I/O2信号端连接，第二测试插座Z2的1#引脚～3# 引脚分别与第二模拟开关芯片U7的I/O3信号端～I/O5信号端连接，第三测试插座Z3的1#引脚～3#引脚分别与第二模拟开关芯片U7的I/O6信号端～I/O8信号端连接，第四测试插座Z4的1#引脚～3#引脚分别与第二模拟开关芯片U7的I/O9信号端～I/O11信号端连接，总线测试插座Z0与被测带LED的四端口传感器信号分线器W的总线接插头W0连接，第一测试插座Z1与被测带LED的四端口传感器信号分线器W的第一端口接插头W1连接，第二测试插座Z2与被测带LED的四端口传感器信号分线器W的第二端口接插头W2连接，第三测试插座Z3与被测带 LED的四端口传感器信号分线器W的第三端口接插头W3连接，第四测试插座Z4 与被测带LED的四端口传感器信号分线器W的第四端口接插头W4连接，第一滤波电容C3和第二滤波电容C4的电容值和耐压值均为0.1μF和16V。
CAN接口电路3的电路图如图5所示，CAN接口电路3包括CAN收发器 U8、第三滤波电容C5、阻抗匹配电阻R9、CANH连接接头JP1、CANL连接接头 JP2，CAN总线驱动器U8的芯片型号为TLE6250GV33，其TxD发送端、RxD接收端分别与微控制器CPU的CAN-TX发送端、CAN-RX接收端相连，CAN-TX 发送端、CAN-RX接收端分别与CANH连接接头JP1、CANL连接接头JP2相连，VCC信号端和V33信号端相连后再与电源电路1的+5V电源接口P1相连，GND 信号端和INH信号端与电源电路1的PGND接地端P2相连，阻抗匹配电阻R9的 1#引脚和2#引脚分别与CAN收发器U8的CANH信号端和CANL信号端相连，第三滤波电容C5的1#引脚和2#引脚分别与CAN收发器U8的VCC信号端和GND 信号端相连，阻抗匹配电阻R9的电阻为120Ω，第三滤波电容C5的电容值和耐压值分别为0.1μF和16V。
触摸式液晶显示屏5的型号为武汉中显科技有限公司的SDW6448-056-TN23W，触摸式液晶显示屏5的VCC信号端和GND信号端分别与电源电路1的+5V电源接口P1和PGND接地端P2相连，触摸式液晶显示屏5的TxD信号端和RxD信号端分别与微控制器CPU的U0C1-RxD信号端、U0C1-TxD信号端相连。
本实施例的测试方法过程如下：
一、如图6所示，将被测带LED的四端口传感器信号分线器的W的总线接插头W0、第一端口接插头W1、第二端口接插头W2、第三端口接插头W3和第四端口接插头W4分别与总线测试插座Z0、第一测试插座Z1、第二测试插座Z2、第三测试插座Z3和第四测试插座Z4连接，将电源输入插头J1连接外购的+12V的直流稳压电源。
二、操作触摸式液晶显示屏5运行微控制器CPU内置的外购测控软件，使微控制器CPU的P1-F数字输出端口、P1-G数字输出端口、P2-F数字输出端口、P2-G 数字输出端口分别输出高电平、低电平、低电平、高电平，使光耦继电器控制电路 2的第一控制信号输出端口JK1输出测试电压。
三、测试总线接插头W0的电源引脚与各个端口接插头的电源引脚的通断，操作触摸式液晶显示屏5运行微控制器CPU内置的外购测控软件，依次按表1的序号i(i＝1、2、3、4)设置微控制器CPU的P1-A数字输出端口～P1-C数字输出端口、P2-A数字输出端口～P2-D数字输出端口的电平状态；然后依次测量微控制器 CPU的ADC0-CH1模数转换信号端的电压，如果该电压≥3.5V，说明被测带LED 的四端口传感器信号分线器W的总线接插头W0的1脚与第i端口接插头Wi的1 脚之间的线路导通；如果该电压<3.5V，说明总线接插头W0的1脚与第i端口接插头Wi的1脚之间的线路断路。
四、测试总线接插头W0的接地引脚与各个端口接插头的接地引脚的通断，操作触摸式液晶显示屏5运行微控制器CPU内置的外购测控软件，依次按表1的序号4+i(i＝1、2、3、4)设置微控制器CPU的P1-A数字输出端口～P1-C数字输出端口、P2-A数字输出端口～P2-D数字输出端口的电平状态；然后依次测量微控制器CPU的ADC0-CH1模数转换信号端的电压。如果该电压≥3.5V，说明被测带 LED的四端口传感器信号分线器W的总线接插头W0的2脚与第i端口接插头Wi 的3脚之间的线路导通；如果该电压<3.5V，说明被测带LED的四端口传感器信号分线器W的总线接插头W0的2脚与第i端口接插头Wi的3脚之间的线路断路。
五、测试总线接插头W0的各个信号引脚与各个端口接插头的信号引脚的通断，操作触摸式液晶显示屏5运行微控制器CPU内置的外购测控软件，依次按表1的序号8+i(i＝1、2、3、4)设置微控制器CPU的P1-A数字输出端口～P1-C数字输出端口、P2-A数字输出端口～P2-D数字输出端口的电平状态；然后依次测量微控制器CPU的ADC0-CH1模数转换信号端的电压，如果该电压≥3.5V，说明被测带LED的四端口传感器信号分线器W的总线接插头W0的2+i脚与第i端口接插头Wi的2脚之间的线路导通；如果该电压<3.5V，说明被测带LED的四端口传感器信号分线器W的总线接插头W0的2+i脚与第i端口接插头Wi的2脚之间的线路断路。
六、测试各个端口接插头的信号引脚与接地引脚之间的LED指示灯的故障与否。操作触摸式液晶显示屏5运行微控制器CPU内置的外购测控软件，依次按表 1的序号12+i(i＝1、2、3、4)设置微控制器CPU的P1-A数字输出端口～P1-C 数字输出端口、P2-A数字输出端口～P2-D数字输出端口的电平状态；然后依次测量微控制器CPU的ADC0-CH1模数转换信号端的电压，如果该电压<3.5V，说明被测带LED的四端口传感器信号分线器W的第i端口接插头的信号引脚与接地引脚之间的LED指示灯Dwi存在故障或者是由于LED指示灯Dwi与Rwi有可能存在虚焊；如果该电压≥3.5V，则继续进行下面的步骤七。
七、操作触摸式液晶显示屏5运行微控制器CPU内置的外购测控软件，使微控制器CPU的P1-F数字输出端口、P1-G数字输出端口、P2-F数字输出端口、P2-G 数字输出端口分别输出低电平、高电平、高电平、低电平，使光耦继电器控制电路 2的第二控制信号输出端口JK2输出测试电压。然后，测试各个端口接插头的信号引脚与接地引脚之间的LED指示灯的故障与否，操作触摸式液晶显示屏5运行微控制器CPU内置的外购测控软件，依次按表1的序号12+i(i＝1、2、3、4)设置微控制器CPU的P1-A数字输出端口～P1-C数字输出端口、P2-A数字输出端口～ P2-D数字输出端口的电平状态；然后依次测量微控制器CPU的ADC0-CH0模数转换信号端的电压，如果该电压≥2.0V，说明被测带LED的四端口传感器信号分线器W的第i端口接插头的信号引脚与接地引脚之间的LED指示灯Dwi存在故障；如果该电压<2.0V，说明被测带LED的四端口传感器信号分线器W的第i端口接插头的信号引脚与接地引脚之间的LED指示灯Dwi正常。
八、测试总线接插头W0的电源LED指示灯的故障与否，操作触摸式液晶显示屏5运行微控制器CPU内置的外购测控软件，使微控制器CPU的P1-F数字输出端口、P1-G数字输出端口、P2-F数字输出端口、P2-G数字输出端口分别输出高电平、低电平、低电平、高电平，使光耦继电器控制电路2的第一控制信号输出端口JK1输出测试电压。操作触摸式液晶显示屏5运行微控制器CPU内置的外购测控软件，依次按表1的序号17设置微控制器CPU的P1-A数字输出端口～P1-C数字输出端口、P2-A数字输出端口～P2-D数字输出端口的电平状态；然后测量微控制器CPU的ADC0-CH1模数转换信号端的电压，如果该电压<3.5V，说明被测带 LED的四端口传感器信号分线器W的总线接插头W0的电源LED指示灯Dw0存在故障或者是由于电源LED指示灯Dw0与Rw0有可能存在虚焊；如果该电压≥ 3.5V，则继续进行下面的步骤九。
九、操作触摸式液晶显示屏5运行微控制器CPU内置的外购测控软件，使微控制器CPU的P1-F数字输出端口、P1-G数字输出端口、P2-F数字输出端口、P2-G 数字输出端口分别输出低电平、高电平、高电平、低电平，使光耦继电器控制电路 2的第二控制信号输出端口JK2输出测试电压，然后，操作触摸式液晶显示屏5运行微控制器CPU内置的外购测控软件，依次按表1的序号17设置微控制器CPU 的P1-A数字输出端口～P1-C数字输出端口、P2-A数字输出端口～P2-D数字输出端口的电平状态；然后测量微控制器CPU的ADC0-CH0模数转换信号端的电压，如果该电压≥2.0V，说明被测带LED的四端口传感器信号分线器W的总线接插头W0的电源LED指示灯Dw0存在故障；如果该电压<2.0V，说明被测带LED 的四端口传感器信号分线器W的总线接插头W0的电源LED指示灯Dw0正常。
十、计算机可以通过CAN接口电路3远程控制多个本发明的这种带LED 的四端口传感器信号分线器的测试装置，以达到远程同时测试多个带LED的四端口传感器信号分线器，以提高测试效率。
表1
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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置，其特征在于，该装置包括电源电路(1)以及分别与电源电路(1)连接的微控制器CPU、光耦继电器控制电路(2)、测试点电压获取电路(3)、CAN接口电路(4)和触摸式液晶显示屏(5)，所述的微控制器CPU通过数字输出端口、模数转换接口与光耦继电器控制电路(2)、测试点电压获取电路(3)连接，通过CAN接口与所述CAN接口电路(4)连接以及通过通用串行接口与所述触摸式液晶显示屏(5)连接，所述的光耦继电器控制电路(2)的第一控制信号输出端口(JK1)、第二控制信号输出端口(JK2)分别与所述的测试点电压获取电路(3)的第一模拟开关芯片(U6)和第二模拟开关芯片(U7)的OUT/IN双向输入/输出端连接，所述的测试点电压获取电路(3)的5个测试插座连接分别与被测带LED的四端口传感器信号分线器(W)的总线接插头(W0)、第一端口接插头(W1)～第四端口接插头(W4)连接，所述的微控制器CPU的芯片型号为Infineon XC2234L。
2.根据权利要求1所述的一种带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置，其特征在于，所述的电源电路(1)包括电源输入插座(J1)、电源芯片(U1)、电源输入端滤波电容(C1)、电源输出端滤波电容(C2)、续流二极管(D1)、储能电感(L1)、+12V电源接口(P0)、+5V电源接口(P1)和PGND接地端(P2)，所述的电源芯片(U1)的IN电源输入端与所述+12V电源接口(P0)和所述电源输入插座(J1)的V+信号端连接，电源接地端(GND)与所述PGND接地端(P2)和所述电源输入插座(J1)的V-信号端连接，SHDN关断控制端与所述PGND接地端(P2)连接，FB反馈端与所述+5V电源接口(P1)连接，SW输出端通过所述储能电感(L1)与所述+5V电源接口(P1)连接，所述的电源输入端滤波电容(C1)并联在所述电源输入插座(J1)的输出端，所述的电源输出端滤波电容(C2)的正极与所述+5V电源接口(P1)连接，负极与所述PGND接地端(P2)连接，所述的续流二极管(D1)的正极与所述PGND接地端(P2)连接，负极连接在所述电源芯片(U1)的SW输出端与所述储能电感(L1)之间，所述的+12V电源接口(P0)与所述光耦继电器控制电路(2)连接，所述的+5V电源接口(P1)分别与所述微控制器CPU、所述光耦继电器控制电路(2)、所述测试点电压获取电路(3)、所述CAN接口电路(4)和所述触摸式液晶显示屏(5)连接，所述的PGND接地端(P2)分别与所述微控制器CPU、所述光耦继电器控制电路(2)、所述测试点电压获取电路(3)、所述CAN接口电路(4)和所述触摸式液晶显示屏(5)的接地端连接并接地。
3.根据权利要求2所述的一种带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置，其特征在于，所述的光耦继电器控制电路(2)包括第一光耦继电器芯片(U2)、第二光耦继电器芯片(U3)、第三光耦继电器芯片(U4)、第四光耦继电器芯片(U5)、第一限流电阻(R1)、第二限流电阻(R2)、第三限流电阻(R3)、第四限流电阻(R4)、第一上拉电阻(R5)、第二上拉电阻(R7)、第一下拉电阻(R6)、第二下拉电阻(R8)、第一控制信号输出端口(JK1)、第二控制信号输出端口(JK2)，所述的第一光耦继电器芯片(U2)～第四光耦继电器芯片(U5)的2脚分别与所述微控制器CPU的4个数字输出端口连接，所述的第一光耦继电器芯片(U2)的4脚和所述的第二光耦继电器芯片(U3)的3脚连接后再与所述第一控制信号输出端口(JK1)连接，所述的第三光耦继电器芯片(U4)的4脚和所述的第四光耦继电器芯片(U5)的3脚连接后再与所述第二控制信号输出端口(JK2)连接，所述的第一限流电阻(R1)的1#引脚和2#引脚分别与所述+5V电源接口(P1)和所述第一光耦继电器芯片(U2)的1脚连接，所述的第二限流电阻(R2)的1#引脚和2#引脚分别与所述+5V电源接口(P1)和所述第二光耦继电器芯片(U3)的1脚连接，所述的第三限流电阻(R3)的1#引脚和2#引脚分别与所述+5V电源接口(P1)和所述第三光耦继电器芯片(U4)的1脚连接，所述的第四限流电阻(R4)的1#引脚和2#引脚分别与所述+5V电源接口(P1)和所述第四光耦继电器芯片(U5)的1脚连接，所述的第一上拉电阻(R5)的1#引脚和2#引脚分别与所述+12V电源接口(P0)和所述第一光耦继电器芯片(U2)的3脚连接，所述的第二上拉电阻(R7)的1#引脚和2#引脚分别与所述+12V电源接口(P0)和所述第三光耦继电器芯片(U4)的3脚连接，所述的第一下拉电阻(R6)的1#引脚和2#引脚分别与所述第二光耦继电器芯片(U3)的4脚和所述PGND接地端(P2)连接，所述的第二下拉电阻(R8)的1#引脚和2#引脚分别与所述第四光耦继电器芯片(U5)的4脚和所述PGND接地端(P2)连接。
4.根据权利要求2所述的一种带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置，其特征在于，所述的测试点电压获取电路(3)包括第一模拟开关芯片(U6)、第二模拟开关芯片(U7)、第一滤波电容(C3)、第二滤波电容(C4)、总线测试插座(Z0)、第一测试插座(Z1)、第二测试插座(Z2)、第三测试插座(Z3)、第四测试插座(Z4)，所述的第一模拟开关芯片(U6)的VDD电源端和VSS接地端分别与所述+5V电源接口(P1)和所述PGND接地端(P2)连接，A地址端～C地址端、INHIBIT控制端分别与所述微控制器CPU的4个数字输出端口连接，D地址端与所述PGND接地端(P2)连接，OUT/IN双向输入/输出端与所述光耦继电器控制电路(2)的第一控制信号输出端口(JK1)和所述微控制器CPU的1个模数转换接口连接，所述的第二模拟开关芯片(U7)的VDD电源端和VSS接地端分别与所述的+5V电源接口(P1)和所述PGND接地端(P2)连接，A地址端～D地址端、INHIBIT控制端分别与所述微控制器CPU的5个数字输出端口连接，OUT/IN双向输入/输出端与所述光耦继电器控制电路(2)的第二控制信号输出端口(JK2)和所述微控制器CPU的1个模数转换接口连接，所述的第一滤波电容(C3)的1#引脚和2#引脚分别与所述第一模拟开关芯片(U6)的VDD电源端和VSS接地端连接，所述的第二滤波电容(C4)的1#引脚和2#引脚分别与所述第二模拟开关芯片(U7)的VDD电源端和VSS接地端连接，所述的总线测试插座(Z0)的1#引脚～6#引脚分别与所述第一模拟开关芯片(U6)的I/O0信号端～I/O5信号端连接，所述的第一测试插座(Z1)的1#引脚～3#引脚分别与所述第二模拟开关芯片(U7)的I/O0信号端～I/O2信号端连接，所述的第二测试插座(Z2)的1#引脚～3#引脚分别与所述第二模拟开关芯片(U7)的I/O3信号端～I/O5信号端连接，所述的第三测试插座(Z3)的1#引脚～3#引脚分别与所述第二模拟开关芯片(U7)的I/O6信号端～I/O8信号端连接，所述的第四测试插座(Z4)的1#引脚～3#引脚分别与所述第二模拟开关芯片(U7)的I/O9信号端～I/O11信号端连接，所述的总线测试插座(Z0)与被测带LED的四端口传感器信号分线器(W)的总线接插头(W0)连接，所述的第一测试插座(Z1)与被测带LED的四端口传感器信号分线器(W)的第一端口接插头(W1)连接，所述的第二测试插座(Z2)与被测带LED的四端口传感器信号分线器(W)的第二端口接插头(W2)连接，所述的第三测试插座(Z3)与被测带LED的四端口传感器信号分线器(W)的第三端口接插头(W3)连接，所述的第四测试插座(Z4)与被测带LED的四端口传感器信号分线器(W)的第四端口接插头(W4)连接。
5.根据权利要求2所述的一种带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置，其特征在于，所述的CAN接口电路(4)包括CAN收发器(U8)、第三滤波电容(C5)、阻抗匹配电阻(R9)、CANH连接接头(JP1)和CANL连接接头(JP2)，所述的CAN收发器(U8)通过所述微处理器CPU的CAN接口与所述微处理器CPU通信，并且通过所述CANH连接接头(JP1)和所述CANL连接接头(JP2)与外部监控设备通信，所述的CAN收发器(U8)的VCC电源端与所述+5V电源接口(P1)连接，GND接地端与所述PGND接地端(P2)连接，所述的阻抗匹配电阻(R9)接在所述CANH连接接头(JP1)和所述CANL连接接头(JP2)之间，所述的第三滤波电容(C5)的1#引脚和2#引脚分别与所述CAN收发器(U8)的VCC信号端和GND信号端相连。
6.根据权利要求2所述的一种带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置，其特征在于，所述的触摸式液晶显示屏(5)的VCC信号端和GND信号端分别与所述+5V电源接口(P1)和所述PGND接地端(P2)连接，所述的触摸式液晶显示屏(5)的TxD信号端和RxD信号端分别与所述微控制器CPU的通用串行接口连接。
7.根据权利要求2所述的一种带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置，其特征在于，所述的电源芯片(U1)型号为MIC4680-5.0BM，所述的电源输入端滤波电容(C1)为电解电容，其电容值和耐压值分别为100μF、耐压50V，所述的电源输出端滤波电容(C2)为电解电容，其电容值和耐压值分别为47μF、16V，所述的续流二极管(D1)的型号为1N5819，所述的储能电感(L1)的电感值为68μH。
8.根据权利要求3所述的一种带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置，其特征在于，所述的第一光耦继电器芯片(U2)～第四光耦继电器芯片(U5)的芯片型号均为AQY210EH，所述的第一限流电阻(R1)～第四限流电阻(R4)的阻值均为5kΩ，所述的第一上拉电阻(R5)和第二上拉电阻(R7)的阻值均为10kΩ，所述的第一下拉电阻(R6)和第二下拉电阻(R8)的阻值均为7.5kΩ。
9.根据权利要求4所述的一种带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置，其特征在于，所述的第一模拟开关芯片(U6)、第二模拟开关芯片(U7)的芯片型号均为CD4067BMS，所述的CAN收发器(U8)的型号为TLE6250GV33，所述的阻抗匹配电阻(R9)的阻值为120Ω，所述的第三滤波电容(C5)的电容值和耐压值分别为0.1μF和16V，所述的触摸式液晶显示屏(5)的型号为SDW6448-056-TN23W。
10.一种利用如权利要求1～9中任意一项所述的一种带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将所述被测带LED的四端口传感器信号分线器的(W)的总线接插头(W0)、第一端口接插头(W1)、第二端口接插头(W2)、第三端口接插头(W3)和第四端口接插头(W4)分别与所述总线测试插座(Z0)、所述第一测试插座(Z1)、所述第二测试插座(Z2)、所述第三测试插座(Z3)和所述第四测试插座(Z4)连接，并将所述电源输入插头(J1)连接外购的所述+12V的直流稳压电源；
步骤2：操作触摸式液晶显示屏使得所述微控制器CPU的P1-F数字输出端口、P1-G数字输出端口、P2-F数字输出端口、P2-G数字输出端口分别输出高电平、低电平、低电平、高电平，使所述光耦继电器控制电路(2)的第一控制信号输出端口(JK1)输出测试电压；根据分配表来对所述微控制器CPU的P1-A数字输出端口～P1-C数字输出端口、P2-A数字输出端口～P2-D数字输出端口的电平进行分配，控制所述第一模拟开关芯片(U6)的OUT/IN双向输入/输出端与I/O0信号端～I/O5信号端的通断以及所述第二模拟开关芯片(U7)的OUT/IN双向输入/输出端与I/O0信号端～I/O11信号端的通断，再通过测量所述微控制器CPU的ADC0-CH1模数转换信号端的电压与设定电压的大小比较关系来判定所述总线接插头(W0)的电源引脚、接地引脚、各个信号引脚与各个端口接插头的电源引脚、接地引脚、信号引脚的通断；
步骤3：在保持所述微控制器CPU的P1-F数字输出端口、P1-G数字输出端口、P2-F数字输出端口、P2-G数字输出端口输出高电平、低电平、低电平、高电平的基础上，根据分配表来对所述微控制器CPU的P1-A数字输出端口～P1-C数字输出端口、P2-A数字输出端口～P2-D数字输出端口的电平进行分配，再通过测量所述微控制器CPU的ADC0-CH1模数转换信号端的电压；然后让所述微控制器CPU的P1-F数字输出端口、P1-G数字输出端口、P2-F数字输出端口、P2-G数字输出端口分别输出低电平、高电平、高电平、低电平，使得所述光耦继电器控制电路(2)的第二控制信号输出端口(JK2)输出测试电压，再通过测量所述微控制器CPU的ADC0-CH0模数转换信号端的电压；最后将所测得的ADC0-CH0模数转换信号端的电压和ADC0-CH1模数转换信号端的电压与设定电压的大小比较关系来判定所述总线接插头(W0)的电源LED指示灯和各个端口接插头的信号引脚与接地引脚之间的LED指示灯的故障与否；
步骤4：通过计算机远程控制所述带LED的四端口传感器信号分线器的测试装置以同时进行多个带LED的四端口传感器信号分线器测试。
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