CN109507615B - 基于无线组网的智能led灯产线测试装置及其实现方法 - Google Patents

基于无线组网的智能led灯产线测试装置及其实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于无线组网的智能LED灯产线测试装置，包括工控机，工控机分别与无线测试发射器、电参数检测仪、测试夹具连接，电参数检测仪与测试夹具连接。本发明还公开了一种基于无线组网的智能LED灯产线测试装置的实现方法。本发明具有产品造价便宜、快速、准确、安全及使用效果好等特点。

Description

基于无线组网的智能LED灯产线测试装置及其实现方法
技术领域
本发明涉及LED灯检测技术，具体来说是一种基于无线组网的智能LED灯产线测试装置及其实现方法。
背景技术
为了能够直接替换传统照明灯具，LED智能照明大多采用了无线组网的应用方案。但由于智能灯具备无线通信、调光控制等功能，传统的LED灯产测方案无法全面对灯的性能进行测试，同时还面临产线效率、人为因素等影响。通过对实际产线上的观察，基于无线组网的智能LED灯在产线测试中面临如下问题。
(1)、智能灯在实际应用中加入无线组网的权限控制，产线测试中中按照实际的应用进行逐个入网检测，生产效率过于低下；
(2)、预留产线测试的无线控制接口，通过无线发射器对待测智能LED调光控制。该方法只能简单对灯进行无线控制、调光的检测。无法检测和校正智能LED实际的射频性能、调光的精度等；
(3)、产测过程的无线控制命令采用预先设定的命令，数据泄露容易导致网络安全事故；
(4)、无线组网大多具有Mesh(自组网)技术，在进行多灯检测的时候，在产线上容易造成相互干扰。
发明内容
本发明的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种产品造价便宜、快速、准确、安全及使用效果好的基于无线组网的智能LED灯产线测试装置。
本发明另一目的在于提供一种基于无线组网的智能LED灯产线测试装置的实现方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于无线组网的智能LED灯产线测试装置，包括用于控制无线测试发射器发送命令、接收待测智能LED灯响应的调光值的电参数、判断调光值的电参数是否合格及保存产测数据并输出结果的工控机；
用于发送产测广播命令的无线测试发射器；
用于安装待测智能LED灯的测试夹具；
用于测试待测智能LED灯响应的调光值的电参数，并上报给工控机的电参数检测仪；
其中，工控机分别与无线测试发射器、电参数检测仪、测试夹具连接，电参数检测仪与测试夹具连接。
所述无线测试发射器包括蓝牙芯片，蓝牙芯片的GND端与USB芯片的GDN端连接，蓝牙芯片的D+端与USB芯片的D+端连接，蓝牙芯片的D-端与USB芯片的D-端连接，USB芯片的输出与线性稳压器的电源输入第一引脚连接，线性稳压器的第二引脚与GND连接，线性稳压器的第三引脚与给蓝牙芯片的电源引脚VCC连接；蓝牙芯片的PIO1、PIO2、PIO3、PIO4分别连接对应拨码开关的第一引脚，应拨码开关的第二引脚与GND连接；蓝牙芯片的PIO5与电阻R3一端连接，电阻R3另一端与灯LED1正极连接，灯LED1负极与GND连接；蓝牙芯片的PIO6与电阻R4一端连接，电阻R4另一端与灯LED2正极连接，灯LED2负极与GND连接；蓝牙芯片的RF_out端分别与电容C1、电容C2的第一引脚连接，电容C2的第二引脚与GND连接，电容C1的第二引脚分别与电容C4、电阻R2、电阻R1的第一引脚连接，电容C4、电阻R2的第二引脚与GND连接，电阻R1第二引脚与电容C3的第一引脚和天线输入端连接，电容C3第二引脚与GND连接。
所述测试夹具包括微处理器，微处理器的D+端与测试USB芯片的D+端连接，微处理器的D-端与测试USB芯片的D-端连接，微处理器的VCC端与测试USB芯片的输出端连接；微处理器的GND端与测试USB芯片的GND端连接；微处理器的PIO 0与启动按钮第一引脚连接，启动按钮的第二引脚与GND连接；微处理器PIO1与电阻R8的第一引脚连接，电阻R8的第二引脚与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极与GND连接；三极管Q1的集电极与继电器JQ1的线圈第一引脚连接，继电器JQ1第二引脚与电源连接；继电器JQ1的常开第一触点与市电火线连接；继电器JQ1常开第二触点与交流接触器J1的线圈第一引脚连接；交流接触器J1的线圈第二引脚与市电的零线连接；交流接触器J1的常开第一触点与市电火线连接，交流接触器J1的常开第二触点与电参数测试仪的电流测试输入第一引脚连接，电参数测试仪的电流测试输入第二引脚分别与待测LED灯第一引脚和电参数测试仪的电压测试输入第一引脚连接；待测LED灯第二引脚和电参数测试仪的电压测试输入第二引脚与市电的零线连接。
所述工控机包括三个以上USB接口；其中，USB1与无线测试发射器连接，USB2与电参数检测仪连接，USB3与测试夹具连接。
所述USB芯片的输出为+5V；线性稳压器的电源输出为3.3V。
所述测试USB芯片输出端输出为+5V。
上述的基于无线组网的智能LED灯产线测试装置的实现方法，包括以下步骤：
(1)、通过测试夹具外设的启动按键启动产测，工控机控制无线测试发射器发送产测广播命令；
(2)、待测智能LED灯接收到产测广播命令后进入产测模式，比较RRSI(接收信号强度值)阈值，判断是否需要响应产测的调光状态；同时关闭自身对外的射频通信信号，防止无线信号间的干扰以及网络风暴的发生；
(3)、电参数检测仪测试待测智能LED灯响应的调光值的电参数，并上报给工控机的上位机进行处理；
(4)、工控机的上位机获取到电参数测试仪的上报的参数进行判断测试是否合格，保存产测数据并输出结果；待测灯收到通过的信号后，关闭产测接口，产测完成。
所述待测智能LED灯内部具有无线通信协议的芯片；产测时无线测试发射器与测试夹具保持设定的距离，控制信号由无线测试发射器通过广播的方式发出，安装在测试夹具中的智能LED灯进入产测模式，根据接收到的广播信号并判断信号强度值阈值，在满足阈值范围内情况下响应调光命令，从而剔除通信性能不良的智能LED灯；采集不同的调光状态的电参数进行判定，判断智能LED灯的调光输出是否正常。
所述待测智能LED灯无线通信协议包括蓝牙、ZigBee、WiFi及其他具有RF射频通信。
所述无线测试发射器包括蓝牙芯片，蓝牙芯片的GND端与USB芯片的GDN端连接，蓝牙芯片的D+端与USB芯片的D+端连接，蓝牙芯片的D-端与USB芯片的D-端连接，USB芯片的输出与线性稳压器的电源输入第一引脚连接，线性稳压器的第二引脚与GND连接，线性稳压器的第三引脚与给蓝牙芯片的电源引脚VCC连接；蓝牙芯片的PIO1、PIO2、PIO3、PIO4分别连接对应拨码开关的第一引脚，应拨码开关的第二引脚与GND连接；蓝牙芯片的PIO5与电阻R3一端连接，电阻R3另一端与灯LED1正极连接，灯LED1负极与GND连接；蓝牙芯片的PIO6与电阻R4一端连接，电阻R4另一端与灯LED2正极连接，灯LED2负极与GND连接；蓝牙芯片的RF_out端分别与电容C1、电容C2的第一引脚连接，电容C2的第二引脚与GND连接，电容C1的第二引脚分别与电容C4、电阻R2、电阻R1的第一引脚连接，电容C4、电阻R2的第二引脚与GND连接，电阻R1第二引脚与电容C3的第一引脚和天线输入端连接，电容C3第二引脚与GND连接；所述测试夹具包括微处理器，微处理器的D+端与测试USB芯片的D+端连接，微处理器的D-端与测试USB芯片的D-端连接，微处理器的VCC端与测试USB芯片的输出端连接；微处理器的GND端与测试USB芯片的GND端连接；微处理器的PIO
0与启动按钮第一引脚连接，启动按钮的第二引脚与GND连接；微处理器PIO1与电阻R8的第一引脚连接，电阻R8的第二引脚与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极与GND连接；三极管Q1的集电极与继电器JQ1的线圈第一引脚连接，继电器JQ1第二引脚与电源连接；继电器JQ1的常开第一触点与市电火线连接；继电器JQ1常开第二触点与交流接触器J1的线圈第一引脚连接；交流接触器J1的线圈第二引脚与市电的零线连接；交流接触器J1的常开第一触点与市电火线连接，交流接触器J1的常开第二触点与电参数测试仪的电流测试输入第一引脚连接，电参数测试仪的电流测试输入第二引脚分别与待测LED灯第一引脚和电参数测试仪的电压测试输入第一引脚连接；待测LED灯第二引脚和电参数测试仪的电压测试输入第二引脚与市电的零线连接。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
1、本发明中的工控机分别与无线测试发射器、电参数检测仪、测试夹具连接，电参数检测仪与测试夹具连接。具有产品造价便宜、快速、准确、安全及使用效果好等优点。
2、本发明中无线测试发射器全新设计，可以满足测试要求，性能稳定，组网方便，工作/故障显示明确，组成低通滤波电路及形阻抗网络。
3、本发明中的测试夹具全新设计，根据接收到的广播信号并判断RSSI(接收信号强度值)阈值，在满足阈值范围内情况下响应调光命令，从而剔除通信性能不良的智能LED灯以及防止网络风暴的发生。采集不同的调光状态的电参数进行判定，判断智能LED灯的调光输出是否正常。
4、本发明中待测智能LED灯在接收到无线Dongle(无线测试发射器)的产测命令后，关闭对外的设备广播信息及Mesh组网信息，防止信号相互干扰。在产测中判定测试通过后，关闭产测接口，不再响应产测命令，保证网络安全。
5、本发明提供的方法，适用于无线通信及具有单路、多路调光的智能LED灯；可以通过扩展可实现多个智能LED灯同时在线测试；适用于智能LED灯的半成品及成品测试。
附图说明
图1为一种基于无线组网的智能LED灯产线测试装置的连接示意图；
图2为本发明中无线测试发射器的电路图；
图3为本发明中测试夹具的电路图；
图4为本发明的流程框图。
图中标号与名称如下：
1 工控机 2 无线测试发射器
3 电参数检测仪 4 测试夹具
5 待测智能LED灯 6 启动按钮
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1～4所示，一种基于无线组网的智能LED灯产线测试装置，包括用于控制无线测试发射器发送命令、接收待测智能LED灯响应的调光值的电参数、判断调光值的电参数是否合格及保存产测数据并输出结果的工控机；用于发送产测广播命令的无线测试发射器；用于安装待测智能LED灯的测试夹具；用于测试待测智能LED灯响应的调光值的电参数，并上报给工控机的电参数检测仪；其中，工控机分别与无线测试发射器、电参数检测仪、测试夹具连接，电参数检测仪与测试夹具连接。本实施例中的电参数仪的测试线与测试夹具的负载连接，测试夹具设有启动按钮一个，测试夹具中每个负载单元的电压、电流测试线与电参数测试仪连接，待测灯的供电电源由测试夹具提供。
如图2所示，本实施例中的无线测试发射器包括蓝牙芯片，蓝牙芯片的GND端与USB芯片的GDN端连接，蓝牙芯片的D+端与USB芯片的D+端连接，蓝牙芯片的D-端与USB芯片的D-端连接，USB芯片的输出与线性稳压器的电源输入第一引脚连接，线性稳压器的第二引脚与GND连接，线性稳压器的第三引脚与给蓝牙芯片的电源引脚VCC连接；蓝牙芯片的PIO1、PIO2、PIO3、PIO4分别连接对应拨码开关的第一引脚，应拨码开关的第二引脚与GND连接，用于产测模式控制；蓝牙芯片的PIO5与电阻R3一端连接，电阻R3另一端与灯LED1正极连接，灯LED1负极与GND连接；蓝牙芯片的PIO6与电阻R4一端连接，电阻R4另一端与灯LED2正极连接，灯LED2负极与GND连接，用于工作和故障状态指示；蓝牙芯片的RF_out端分别与电容C1、电容C2的第一引脚连接，电容C2的第二引脚与GND连接，电容C1的第二引脚分别与电容C4、电阻R2、电阻R1的第一引脚连接，电容C4、电阻R2的第二引脚与GND连接，电阻R1第二引脚与电容C3的第一引脚和天线输入端连接，电容C3第二引脚与GND连接，以上电路组成低通滤波电路及形阻抗网络，无线信号通过天线进行传输。本实施例中的USB芯片的输出为+5V；线性稳压器的电源输出为3.3V。本实施例中蓝牙芯片采用泰凌微的蓝牙芯片TLSR8269。
如图3所示，本实施例中的测试夹具包括微处理器，微处理器的D+端与测试USB芯片的D+端连接，微处理器的D-端与测试USB芯片的D-端连接，微处理器的VCC端与测试USB芯片的输出端连接；微处理器的GND端与测试USB芯片的GND端连接；微处理器的PIO 0与启动按钮第一引脚连接，启动按钮的第二引脚与GND连接；微处理器PIO1与电阻R8的第一引脚连接，电阻R8的第二引脚与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极与GND连接；三极管Q1的集电极与继电器JQ1的线圈第一引脚连接，继电器JQ1第二引脚与电源连接；继电器JQ1的常开第一触点与市电火线连接；继电器JQ1常开第二触点与交流接触器J1的线圈第一引脚连接；交流接触器J1的线圈第二引脚与市电的零线连接；交流接触器J1的常开第一触点与市电火线连接，交流接触器J1的常开第二触点与电参数测试仪的电流测试输入第一引脚连接，电参数测试仪的电流测试输入第二引脚分别与待测LED灯第一引脚和电参数测试仪的电压测试输入第一引脚连接；待测LED灯第二引脚和电参数测试仪的电压测试输入第二引脚与市电的零线连接。本实施例中的测试USB芯片输出端输出为+5V。本实施例中微处理器采用Silicon Labs带USB接口的微处理C8051F340为核心，采集的电参数信号通过USB接口上传至工控机。
本实施例中的工控机包括三个以上USB接口；其中，USB1与无线测试发射器连接，USB2与电参数检测仪连接，USB3与测试夹具连接。
本实施例中的工控机为研华IPC-510，电参数测试仪采用伏达的FD-12，上述硬件由市场上购得。
如图4所示，上述的基于无线组网的智能LED灯产线测试装置的实现方法，包括以下步骤：
(1)、通过测试夹具外设的启动按键启动产测，工控机控制无线测试发射器发送产测广播命令；
(2)、待测智能LED灯接收到产测广播命令后进入产测模式，比较RRSI(信号强度值)阈值，其阈值根据产线上无线Dongle距离待测LED灯10米距离，蓝牙发射功率为8dBm，确定RRSI(接收信号信号强度值)阈值为-55dBm，待测LED灯接收到产新信号，根据获取到的RSSI值，比较判断是否需要响应产测的调光状态，同时关闭自身对外的射频通信信号，防止无线信号间的干扰；
(3)、电参数检测仪测试待测智能LED灯响应的调光值的电参数，并上报给工控机的上位机进行处理；
(4)、工控机的上位机获取到电参数测试仪的上报的参数进行判断测试是否合格，保存产测数据并输出结果；待测灯收到通过的信号后，关闭产测接口，产测完成。
本实施例中的待测智能LED灯内部具有无线通信协议的芯片；产测时无线测试发射器与测试夹具保持设定的距离，控制信号由无线测试发射器通过广播的方式发出，安装在测试夹具中的智能LED灯进入产测模式，根据接收到的广播信号并判断RSSI(信号强度值)阈值，在满足阈值范围内情况下响应调光命令，从而剔除通信性能不良的智能LED灯；采集不同的调光状态的电参数进行判定，判断智能LED灯的调光输出是否正常；待测智能LED灯无线通信协议包括蓝牙、ZigBee、WiFi及其他具有RF射频通信。
本实施例中智能LED灯在接收到无线Dongle(无线测试发射器)的产测命令后，关闭对外的设备广播信息及Mesh组网信息，防止信号相互干扰。在产测中判定测试通过后，关闭产测接口，不再响应产测命令，保证网络安全。
按照上述的方法，对比传统的遥控控制不同调光状态，人工目测的方法。单灯的测试时间由原来的15秒减少至6秒，同时支持多灯的同时过会产测，产测效率提升明显。由人工目测调光状态调整为仪器测试及产测判断，在线的不良率检测达到100％。
上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于无线组网的智能LED灯产线测试装置，其特征在于：包括用于控制无线测试发射器发送命令、接收待测智能LED灯响应的调光值的电参数、判断调光值的电参数是否合格及保存产测数据并输出结果的工控机；
用于发送产测广播命令的无线测试发射器；
用于安装待测智能LED灯的测试夹具；
用于测试待测智能LED灯响应的调光值的电参数，并上报给工控机的电参数检测仪；
其中，工控机分别与无线测试发射器、电参数检测仪、测试夹具连接，电参数检测仪与测试夹具连接；
所述测试夹具包括微处理器，微处理器的D+端与测试USB芯片的D+端连接，微处理器的D-端与测试USB芯片的D-端连接，微处理器的VCC端与测试USB芯片的输出端连接；微处理器的GND端与测试USB芯片的GND端连接；微处理器的PIO 0与启动按钮第一引脚连接，启动按钮的第二引脚与GND连接；微处理器PIO1与电阻R8的第一引脚连接，电阻R8的第二引脚与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极与GND连接；三极管Q1的集电极与继电器JQ1的线圈第一引脚连接，继电器JQ1第二引脚与电源连接；继电器JQ1的常开第一触点与市电火线连接；继电器JQ1常开第二触点与交流接触器J1的线圈第一引脚连接；交流接触器J1的线圈第二引脚与市电的零线连接；交流接触器J1的常开第一触点与市电火线连接，交流接触器J1的常开第二触点与电参数测试仪的电流测试输入第一引脚连接，电参数测试仪的电流测试输入第二引脚分别与待测LED灯第一引脚和电参数测试仪的电压测试输入第一引脚连接；待测LED灯第二引脚和电参数测试仪的电压测试输入第二引脚与市电的零线连接；
所述工控机包括三个以上USB接口；其中，USB1与无线测试发射器连接，USB2与电参数检测仪连接，USB3与测试夹具连接。
2.根据权利要求1所述的基于无线组网的智能LED灯产线测试装置，其特征在于：所述无线测试发射器包括蓝牙芯片，蓝牙芯片的GND端与USB芯片的GND端连接，蓝牙芯片的D+端与USB芯片的D+端连接，蓝牙芯片的D-端与USB芯片的D-端连接，USB芯片的输出与线性稳压器的电源输入第一引脚连接，线性稳压器的第二引脚与GND连接，线性稳压器的第三引脚与给蓝牙芯片的电源引脚VCC连接；蓝牙芯片的PIO1、PIO2、PIO3、PIO4分别连接对应拨码开关的第一引脚，拨码开关的第二引脚与GND连接；蓝牙芯片的PIO5与电阻R3一端连接，电阻R3另一端与灯LED1正极连接，灯LED1负极与GND连接；蓝牙芯片的PIO6与电阻R4一端连接，电阻R4另一端与灯LED2正极连接，灯LED2负极与GND连接；蓝牙芯片的RF_out端分别与电容C1、电容C2的第一引脚连接，电容C2的第二引脚与GND连接，电容C1的第二引脚分别与电容C4、电阻R2、电阻R1的第一引脚连接，电容C4、电阻R2的第二引脚与GND连接，电阻R1第二引脚与电容C3的第一引脚和天线输入端连接，电容C3第二引脚与GND连接。
3.根据权利要求2所述的基于无线组网的智能LED灯产线测试装置，其特征在于：所述USB芯片的输出为+5V；线性稳压器的电源输出为3.3V。
4.根据权利要求1所述的基于无线组网的智能LED灯产线测试装置，其特征在于：所述测试USB芯片输出端输出为+5V。
5.根据权利要求1~4任一项所述的基于无线组网的智能LED灯产线测试装置的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、通过测试夹具外设的启动按键启动产测，工控机控制无线测试发射器发送产测广播命令；
（2）、待测智能LED灯接收到产测广播命令后进入产测模式，根据接收到的广播信号及RRSI阈值进行判断，判断是否需要响应产测的调光状态；同时关闭自身对外的射频通信信号，防止无线信号间的干扰；
（3）、 电参数检测仪测试待测智能LED灯响应的调光值的电参数，并上报给工控机的上位机进行处理；
（4）、 工控机的上位机获取到电参数测试仪的上报的参数进行判断测试是否合格，保存产测数据并输出结果；待测智能LED灯收到通过的信号后，关闭产测接口，产测完成。
6.根据权利要求5所述的基于无线组网的智能LED灯产线测试装置的实现方法，其特征在于：所述待测智能LED灯内部具有无线通信协议的芯片；产测时无线测试发射器与测试夹具保持设定的距离，控制信号由无线测试发射器通过广播的方式发出，安装在测试夹具中的智能LED灯进入产测模式，根据接收到的广播信号并判断信号强度值阈值，在满足阈值范围内情况下响应调光命令，从而剔除通信性能不良的智能LED灯；采集不同的调光状态的电参数进行判定，判断智能LED灯的调光输出是否正常。
7.根据权利要求6所述的基于无线组网的智能LED灯产线测试装置的实现方法，其特征在于：所述待测智能LED灯无线通信协议包括蓝牙、ZigBee、WiFi及其他具有RF射频通信。
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