CN109581129B - 海上救生终端的检测装置 - Google Patents

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CN109581129B CN201811653213.9A CN201811653213A CN109581129B CN 109581129 B CN109581129 B CN 109581129B CN 201811653213 A CN201811653213 A CN 201811653213A CN 109581129 B CN109581129 B CN 109581129B
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乐华夏
尤锦烨
徐宗璐
付辉
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere

Abstract

本发明提供了一种海上救生终端的检测装置，包括：电源模块：提供电源；采样输入模块:对被测产品的信号进行采样，获得采样数据；主控CPU模块：根据获得的采样数据，对采样数据进行分析处理，输出分析结果；输出显示模块：根据获得的分析结果，进行数据显示。本发明满足了对BHS‑LFP‑1601海上救生终端产品的自动检测的需求，通过对产品电压、电流进行检测，增加了产品的可检测功能，提高了产品的生产效率，保证了产品的质量。

Description

海上救生终端的检测装置
技术领域
本发明涉及检测装置技术领域，具体地，涉及海上救生终端的检测装置。
背景技术
BHS-LFP-1601海上救生终端产品是一款在紧急情况下进行SOS求救的北斗救生设备，用于使用人员进行北斗定位、落水SOS自动位置上报求助和人工SOS自动位置上报求助。
由于该产品具有严格的防水要求，仅通过产成品进行调试和检验来判断问题，判断故障的技术难度大，生产成本高，直接影响到产品的经济效益。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种海上救生终端的检测装置。
根据本发明提供的一种海上救生终端的检测装置，包括：
电源模块：提供电源；
采样输入模块:对被测产品的信号进行采样，获得采样数据；
主控CPU模块：根据获得的采样数据，对采样数据进行分析处理，输出分析结果；
输出显示模块：根据获得的分析结果，进行数据显示。
优选地，所述电源模块：电源模块对开关电源进行转化后，分别提供给采样输入模块，主控CPU模块、输出显示模块。
优选地，所述采样输入模块：通过测试装置专用电缆将被测产品中待检测的信号进行采样并转换为模拟信号，通过直流滤波器滤波，通过运算器进行运算放大后，获得采样数据。
优选地，所述主控CPU模块：根据获得的采样数据，判断采样数据是否在预设数据标准范围内：若是，则判定采样数据正常，输出分析结果，调用输出显示模块；否则，则判定采样数据不正常，输出分析结果，调用输出显示模块。
优选地，所述输出显示模块：根据所述分析结果，若分析结果判定采样数据正常，则显示数据正常；若分析结果判定采样数据不正常，则显示数据不正常。
优选地，所述电源模块包括：24V/5V电源模块DC1、电感L1、基本电容EP3、有极性电容EP4；有极性电容C1、有极性电容C3、有极性电容C5、基本电容C2、基本电容C4、基本电容C6、5V/3V电源模块DP1；
24V/5V电源模块DC1采用芯片4NIC-DC10-24S05，24V/5V电源模块DC1的1脚与正电压端相连，24V/5V电源模块DC1的2脚与电感L1的一端均与24GND端相连；24V/5V电源模块DC1的3脚、电感L1的另一端、基本电容EP3的一端、有极性电容EP4负极均与数字接地端DGND端相连；24V/5V电源模块DC1的5脚输出电源VCC，基本电容EP3的另一端、有极性电容EP4正极均与24V/5V电源模块DC1的5脚相连；
5V/3V电源模块DP1采用芯片AS1117,5V/3V电源模块DP1的3脚接收所述电源VCC，有极性电容C1的正极、基本电容C2的一端均与5V/3V电源模块DP1的3脚相连；
5V/3V电源模块DP1的2脚输出+3V电源，有极性电容C3的正极、基本电容C4的一端及电感L1的一端均与5V/3V电源模块DP1的2脚相连；
电感L1的另一端输出模拟电源AV+，电感L1的另一端与有极性电容C5的正极、基本电容C6的一端均相连；
5V/3V电源模块DP1的1脚、有极性电容C1的负极、有极性电容C3的负极、有极性电容C5的负极、基本电容C2的另一端、基本电容C4的另一端及基本电容C6的另一端均与接地端及模拟地端相连。
优选地，所述采样输入部件包括：直流滤波器LC1、电感L8、直流滤波器LC2、二极管D1、有极性电容EP1、基本电容EP2、二极管D2、电阻R1、电阻R2、运算放大器IC1、瞬间电压抑制器TVS1；
直流滤波器LC1采用芯片YT-DC2L4C4-100/1，直流滤波器LC1的1脚、LC1的2脚与被测产品相连，LC1的3脚与LC2的2脚相连，LC1的4脚接地，LC1的5脚与电感L8的一端相连；
直流滤波器LC1采用芯片BNX001-01，直流滤波器LC2的1脚与电感L8的另一端相连，电感LC2的6脚与二极管D1的正极相连；
二极管D1的负极、二极管D2的负极、有极性电容EP1的正极、瞬间电压抑制器TVS1的一端、基本电容EP2的正极及电阻R1的一端均与正电压端相连；
直流滤波器LC2的3脚、LC2的4脚、LC2的5脚、二极管D2的正极、有极性电容EP1的负极、瞬间电压抑制器TVS1的另一端、基本电容EP2的另一端及电阻R2的一端均与24GND端相连；
运算放大器IC1的3号端口、电阻R1的另一端及电阻R2的另一端相互连接；
运算放大器IC1的4号端口与电源VCC端相连，运算放大器IC1的11号端口接地，运算放大器IC1的1号端口及运算放大器IC1的2号端口均与采用端口AVI 1相连。
优选地，所述主控CPU部件包括：集成电路单片机C8051F040；
集成电路单片机C8051F040与模拟电源AV+相连；
集成电路单片机C8051F040通过模拟采样端口AVI1、AVI2、AVI3、AVI4输入采样信号；
通过集成电路单片机C8051F040内部的SAR ADC 9通道输入多路选择开关盒可编程增益放大器对信号进行采样处理；
通过集成电路单片机C8051F040对采样信号进行分析判断，采样信号经过分析判断后分别通过集成电路单片机C8051F040的数据发送端P0.0及数据接收端P0.1进行数据接收及发送。
优选地，所述输出显式部件包括：MAX485接口芯片IC2、USB转485转换器；
MAX485接口芯片IC2将分析后信号进行数据转换为显示数据，通过USB转485转换器将显示数据输出至计算机，并显示接收到的显示数据；
MAX485接口芯片IC2的1脚与集成电路单片机C8051F040的数据接收端P0.1连接，MAX485接口芯片IC2的4脚与集成电路单片机C8051F040的数据发送端P0.0连接，MAX485接口芯片IC2的8脚与电源VCC连接，MAX485接口芯片IC2的5脚接地；
MAX485接口芯片IC2的6脚与电阻R3的一端及通信脚485-A连接，MAX485接口芯片IC2的7脚与电阻R3的另一端及通信脚485-B端口连接；
通信脚485-A及通信脚485-B连接至RS485通讯接口，再通过USB转485转换器将显示数据输出至计算机，并显示接收到的显示数据。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明满足了对BHS-LFP-1601海上救生终端产品的自动检测的需求，通过对产品电压、电流进行检测，增加了产品的可检测功能，提高了产品的生产效率，保证了产品的质量；
2、本发明的检测装置通过与海上救生终端产品的数据采集来检测该产品性能指标、工作状态和故障信息，满足了对海上救生终端产品的检测需要，减少了检测流程和时间，保证了产品的可靠性的同时提高产品的检测效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为发明提供的海上救生终端的检测装置的检测流程示意图。
图2为本发明提供的海上救生终端的检测装置的结构示意图。
图3为本发明提供的电源模块部件的结构示意图。
图4为本发明提供的电源模块部件的结构示意图。
图5为本发明提供的采样输入部件的结构示意图。
图6为本发明提供的主控CPU部件的结构示意图。
图7为本发明提供的主控CPU部件的集成电路C8051F040信号输出部分结构示意图。
图8为本发明提供的输出显示部件的MAX485接口芯片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种海上救生终端的检测装置，包括：
电源模块：提供电源；
采样输入模块:对被测产品的信号进行采样，获得采样数据；
主控CPU模块：根据获得的采样数据，对采样数据进行分析处理，输出分析结果；
输出显示模块：根据获得的分析结果，进行数据显示。
具体地，所述电源模块：电源模块对开关电源进行转化后，分别提供给采样输入模块，主控CPU模块、输出显示模块。
具体地，所述采样输入模块：通过测试装置专用电缆将被测产品中待检测的信号进行采样并转换为模拟信号，通过直流滤波器滤波，通过运算器进行运算放大后，获得采样数据。
具体地，所述主控CPU模块：根据获得的采样数据，判断采样数据是否在预设数据标准范围内：若是，则判定采样数据正常，输出分析结果，调用输出显示模块；否则，则判定采样数据不正常，输出分析结果，调用输出显示模块。
具体地，所述输出显示模块：根据所述分析结果，若分析结果判定采样数据正常，则显示数据正常；若分析结果判定采样数据不正常，则显示数据不正常。
具体地，所述电源模块包括：24V/5V电源模块DC1、电感L1、基本电容EP3、有极性电容EP4；有极性电容C1、有极性电容C3、有极性电容C5、基本电容C2、基本电容C4、基本电容C6、5V/3V电源模块DP1；
24V/5V电源模块DC1采用芯片4NIC-DC10-24S05，24V/5V电源模块DC1的1脚与正电压端相连，24V/5V电源模块DC1的2脚与电感L1的一端均与24GND端相连；24V/5V电源模块DC1的3脚、电感L1的另一端、基本电容EP3的一端、有极性电容EP4负极均与数字接地端DGND端相连；24V/5V电源模块DC1的5脚输出电源VCC，基本电容EP3的另一端、有极性电容EP4正极均与24V/5V电源模块DC1的5脚相连；
5V/3V电源模块DP1采用芯片AS1117,5V/3V电源模块DP1的3脚接收所述电源VCC，有极性电容C1的正极、基本电容C2的一端均与5V/3V电源模块DP1的3脚相连；
5V/3V电源模块DP1的2脚输出+3V电源，有极性电容C3的正极、基本电容C4的一端及电感L1的一端均与5V/3V电源模块DP1的2脚相连；
电感L1的另一端输出模拟电源AV+，电感L1的另一端与有极性电容C5的正极、基本电容C6的一端均相连；
5V/3V电源模块DP1的1脚、有极性电容C1的负极、有极性电容C3的负极、有极性电容C5的负极、基本电容C2的另一端、基本电容C4的另一端及基本电容C6的另一端均与接地端及模拟地端相连。
具体地，所述采样输入部件包括：直流滤波器LC1、电感L8、直流滤波器LC2、二极管D1、有极性电容EP1、基本电容EP2、二极管D2、电阻R1、电阻R2、运算放大器IC1、瞬间电压抑制器TVS1；进一步地，所述瞬间电压抑制器TVS1型号为P1.5KE51CA。
直流滤波器LC1采用芯片YT-DC2L4C4-100/1，直流滤波器LC1的1脚、LC1的2脚与24V电源相连，LC1的3脚与LC2的2脚相连，LC1的4脚接地，LC1的5脚与电感L8的一端相连；
直流滤波器LC1采用芯片BNX001-01，直流滤波器LC2的1脚与电感L8的另一端相连，电感LC2的6脚与二极管D1的正极相连；
二极管D1的负极、二极管D2的负极、有极性电容EP1的正极、瞬间电压抑制器TVS1的一端、基本电容EP2的正极及电阻R1的一端均与正电压端相连；
直流滤波器LC2的3脚、LC2的4脚、LC2的5脚、二极管D2的正极、有极性电容EP1的负极、瞬间电压抑制器TVS1的另一端、基本电容EP2的另一端及电阻R2的一端均与24GND端相连；
运算放大器IC1的3号端口、电阻R1的另一端及电阻R2的另一端相互连接；
运算放大器IC1的4号端口与电源VCC端相连，运算放大器IC1的11号端口接地，运算放大器IC1的1号端口及运算放大器IC1的2号端口均与采用端口AVI 1相连。
具体地，所述主控CPU部件包括：集成电路单片机C8051F040；
集成电路单片机C8051F040与模拟电源AV+相连；
集成电路单片机C8051F040通过模拟采样端口AVI1、AVI2、AVI3、AVI4输入采样信号；
通过集成电路单片机C8051F040内部的SAR ADC 9通道输入多路选择开关盒可编程增益放大器对信号进行采样处理；
通过集成电路单片机C8051F040对采样信号进行分析判断，采样信号经过分析判断后分别通过集成电路单片机C8051F040的数据发送端P0.0及数据接收端P0.1进行数据接收及发送。
具体地，所述输出显式部件包括：MAX485接口芯片IC2、USB转485转换器；
MAX485接口芯片IC2将分析后信号进行数据转换为显示数据，通过USB转485转换器将显示数据输出至计算机，并显示接收到的显示数据；
MAX485接口芯片IC2的1脚与集成电路单片机C8051F040的数据接收端P0.1连接，MAX485接口芯片IC2的4脚与集成电路单片机C8051F040的数据发送端P0.0连接，MAX485接口芯片IC2的8脚与电源VCC连接，MAX485接口芯片IC2的5脚接地；
MAX485接口芯片IC2的6脚与电阻R3的一端及通信脚485-A连接，MAX485接口芯片IC2的7脚与电阻R3的另一端及通信脚485-B端口连接；
通信脚485-A及通信脚485-B连接至RS485通讯接口，再通过USB转485转换器将显示数据输出至计算机，并显示接收到的显示数据。
下面通过优选例，对本发明进行更为具体地说明。
实施例1：
一种海上救生终端的检测装置，包括电源模块部件、采样输入部件、主控CPU部件和输出显示部件。
电源模块部件：
用于为检测装置及其各功能模块提供电源(包括外部供电电源转换、电源滤波处理等)，由220V/24V开关电源和24V/5V、5V/3V电源模块二级电源及滤波电路组成，其中24V提供给采样输入部件，5V提供给电源模块、MAX485芯片。如图3所示，为24V提供给24V/5V电源模块；如图4所示，为5V提供给5V/3V电源模块，AV+为模拟电源；3V提供给CPU芯片供电；
采样输入部件：
如图5所示，用于通过测试装置专用电缆将被测产品中需要检测的信号进行采样，并转换为模拟信号，被测产品从1、2脚接入，通过LC1直流滤波器滤波，通过LM324CN运算器进行运算放大并输入CPU部件的采样端口；
主控CPU部件：
用于处理采样到的数据，CPU采用集成电路C8051F040，如图6所示，为单片机通过模拟采样端口输入(AVI1～AVI4)，AV+、AGND为模拟电源和地，单片机内部的SAR ADC 9通道输入多路选择开关盒可编程增益放大器(此为单片机内部结构)对信号进行采样处理，CPU对采样信号进行分析判断。如图7所示，为集成电路C8051F040信号输出部分，采样信号经过分析判断后输出。
输出显示部件：
如图8所示，为MAX485接口芯片将单片机输出信号进行数据转换，1脚和4脚分别接到单片机的RXD(P0.1数据接收端)和TXD(P0.0数据发送端)引脚上，直接使用单片机进行数据接收和发送。485-A、485-B为通信脚，连接至RS485通讯接口通过USB转485转换器将数据输出至计算机中的串口调试助手软件，串口调试助手将显示接收到的数据。
电源模块部件的电源输入为交流220V，此电源模块采用了模块化的电源设计，由220V/24V开关电源及24V/5V、滤波电路组成，其中5V提供给采样输入部件、MAX485通讯接口芯片等器件。
本测试装置通过220V/24V开关电源供电给采样输入部件隔离前电路，24V通过电源模块转为5V供电给5V/3V电源模块和芯片，5V通过稳压器转3V给集成电路C8051F040供电。
采样输入部件将采样到的信号通过滤波电路输入运算放大器运算后输出至集成电路C8051F040采样端口，经过集成电路对输入信号进行循环扫描，判断输入信号是否满足条件，并将判断的结果输出至输出显示部件，信号确认满足条件时显示正常，信号未满足条件时显示故障。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (1)

1.一种海上救生终端的检测装置，其特征在于，包括：
电源模块：提供电源；
采样输入模块:对被测产品的信号进行采样，获得采样数据；
主控CPU模块：根据获得的采样数据，对采样数据进行分析处理，输出分析结果；
输出显示模块：根据获得的分析结果，进行数据显示；
所述电源模块：电源模块对开关电源进行转化后，分别提供给采样输入模块，主控CPU模块、输出显示模块；
所述采样输入模块：通过测试装置专用电缆将被测产品中待检测的信号进行采样并转换为模拟信号，通过直流滤波器滤波，通过运算器进行运算放大后，获得采样数据；
所述主控CPU模块：根据获得的采样数据，判断采样数据是否在预设数据标准范围内：若是，则判定采样数据正常，输出分析结果，调用输出显示模块；否则，则判定采样数据不正常，输出分析结果，调用输出显示模块；
所述输出显示模块：根据所述分析结果，若分析结果判定采样数据正常，则显示数据正常；若分析结果判定采样数据不正常，则显示数据不正常；
所述电源模块包括：24V/5V电源模块DC1、电感L1、基本电容EP3、有极性电容EP4；有极性电容C1、有极性电容C3、有极性电容C5、基本电容C2、基本电容C4、基本电容C6、5V/3V电源模块DP1；
24V/5V电源模块DC1采用芯片4NIC-DC10-24S05，24V/5V电源模块DC1的1脚与正电压端相连，24V/5V电源模块DC1的2脚与电感L1的一端均与24GND端相连；24V/5V电源模块DC1的3脚、电感L1的另一端、基本电容EP3的一端、有极性电容EP4负极均与数字接地端DGND端相连；24V/5V电源模块DC1的5脚输出电源VCC，基本电容EP3的另一端、有极性电容EP4正极均与24V/5V电源模块DC1的5脚相连；
5V/3V电源模块DP1采用芯片AS1117,5V/3V电源模块DP1的3脚接收所述电源VCC，有极性电容C1的正极、基本电容C2的一端均与5V/3V电源模块DP1的3脚相连；
5V/3V电源模块DP1的2脚输出+3V电源，有极性电容C3的正极、基本电容C4的一端及电感L1的一端均与5V/3V电源模块DP1的2脚相连；
电感L1的另一端输出模拟电源AV+，电感L1的另一端与有极性电容C5的正极、基本电容C6的一端均相连；
5V/3V电源模块DP1的1脚、有极性电容C1的负极、有极性电容C3的负极、有极性电容C5的负极、基本电容C2的另一端、基本电容C4的另一端及基本电容C6的另一端均与接地端及模拟地端相连；
所述采样输入模块包括：直流滤波器LC1、电感L8、直流滤波器LC2、二极管D1、有极性电容EP1、基本电容EP2、二极管D2、电阻R1、电阻R2、运算放大器IC1、瞬间电压抑制器TVS1；
直流滤波器LC1采用芯片YT-DC2L4C4-100/1，直流滤波器LC1的1脚、LC1的2脚与被测产品相连，LC1的3脚与LC2的2脚相连，LC1的4脚接地，LC1的5脚与电感L8的一端相连；
直流滤波器LC2采用芯片BNX001-01，直流滤波器LC2的1脚与电感L8的另一端相连，直流滤波器LC2的6脚与二极管D1的正极相连；
二极管D1的负极、二极管D2的负极、有极性电容EP1的正极、瞬间电压抑制器TVS1的一端、基本电容EP2的正极及电阻R1的一端均与正电压端相连；
直流滤波器LC2的3脚、LC2的4脚、LC2的5脚、二极管D2的正极、有极性电容EP1的负极、瞬间电压抑制器TVS1的另一端、基本电容EP2的另一端及电阻R2的一端均与24GND端相连；
运算放大器IC1的3号端口、电阻R1的另一端及电阻R2的另一端相互连接；
运算放大器IC1的4号端口与电源VCC端相连，运算放大器IC1的11号端口接地，运算放大器IC1的1号端口及运算放大器IC1的2号端口均与采样端口AVI1相连；
所述主控CPU模块包括：集成电路单片机C8051F040；
集成电路单片机C8051F040与模拟电源AV+相连；
集成电路单片机C8051F040通过模拟采样端口AVI1、AVI2、AVI3、AVI4输入采样信号；
通过集成电路单片机C8051F040内部的SAR ADC 9通道输入多路选择开关盒可编程增益放大器对信号进行采样处理；
通过集成电路单片机C8051F040对采样信号进行分析判断，采样信号经过分析判断后分别通过集成电路单片机C8051F040的数据发送端P0.0及数据接收端P0.1进行数据接收及发送；
所述输出显示模块包括：MAX485接口芯片IC2、USB转485转换器；
MAX485接口芯片IC2将分析后信号进行数据转换为显示数据，通过USB转485转换器将显示数据输出至计算机，并显示接收到的显示数据；
MAX485接口芯片IC2的1脚与集成电路单片机C8051F040的数据接收端P0.1连接，MAX485接口芯片IC2的4脚与集成电路单片机C8051F040的数据发送端P0.0连接，MAX485接口芯片IC2的8脚与电源VCC连接，MAX485接口芯片IC2的5脚接地；
MAX485接口芯片IC2的6脚与电阻R3的一端及通信脚485-A连接，MAX485接口芯片IC2的7脚与电阻R3的另一端及通信脚485-B端口连接；
通信脚485-A及通信脚485-B连接至RS485通讯接口，再通过USB转485转换器将显示数据输出至计算机，并显示接收到的显示数据。
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