CN112230095B - 负荷辨识模块硬件接口检测设备及其自动检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种负荷辨识模块硬件接口检测设备及其自动检测方法，包括相互连接的辨识模块、测试工装、上位机和扫码机。测试包括如下步骤，1打开上位机，测试人员登录上位机测试系统；2将辨识模块放到扫码机前扫描其SN二维码；3将辨识模块固定在测试工装上；4打开测试开关，上位机通过识别SN二维码将辨识模块所对应的配置数据传输给测试工装；5测试工装根据上位机下发的配置数据与辨识模块通信，测试辨识模块；6测试工装将测试结果反馈给上位机；7上位机显示测试结果，并保存测试记录；8重复步骤2至步骤7，直至完成所有辨识模块的测试。本发明可实现在不需要修改下层平台及软件的情况下，对后续版本的辨识模块的硬件接口进行测试。
Description
技术领域
本发明涉及一种负荷辨识模块硬件接口检测设备，本发明还涉及一种负荷辨识模块硬件接口自动检测方法，属于智能电网、智能用电技术领域。
背景技术
居民用电负荷辨识装置是一种新型的高级量测设备，其安装在居民用电的总进线处，采集居民用户总进线处的电压和电流信号，再通过智能算法辨识出用户的用电行为，得到细粒度的负荷信息，装置的应用范围比较广，可以应用于智能公寓、智慧家居等诸多场景，因此前景十分看好。随着户居民用电负荷辨识装置的大范围推广应用，其实现辨识功能的核心器件，辨识模块的生产加工数量也逐步增加，随之而来的便是辨识模块繁重的出厂测试任务。目前，相类似的模块的测试大部分采用的是手动测试，而手动测试则带来诸多问题，测试效率低，测试品种单一，测试时间长，成品的故障率高等，严重影响辨识模块的供货及时性及可靠性。
因此，需要一种居民用户负荷辨识模块的测试系统及方法以满足现有状况的需求；负荷辨识模块，在使用之前，需要检测硬件的所有接口是否可以正常使用，需要一个检测平台对所有的硬件接口进行检测，同时，由于负荷辨识模块的一些软件接口不同，如何在同一个检测平台保证不同版本的负荷辨识模块得到高效、正常的检测，并且能够正确的将所有的错误原因进行统计及方便后期历史查询，尤为重要。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明还提供一种负荷辨识模块硬件接口检测设备，其具体技术方案如下：
一种负荷辨识模块硬件接口检测设备，包括辨识模块和测试工装，所述辨识模块的串口COM1与测试工装的串口COM3相连，所述辨识模块的串口COM2与测试工装的串口COM2相连，所述辨识模块的SPI接口与测试工装的SPI接口相连，所述测试工装的串口COM1与上位机的串口COM相连，所述上位机与扫码机相连。
进一步的，所述测试工装的MCU微控制器采用STM32F103芯片。
为了解决上述技术问题，本发明还提供一种负荷辨识模块硬件接口自动检测方法，其具体技术方案如下：
一种负荷辨识模块硬件接口自动检测方法，依次包括如下步骤，
步骤1：打开上位机，测试人员登录上位机测试系统；
步骤2：将辨识模块放到扫码机前扫描其SN码；
步骤3：将辨识模块固定在测试工装上；
步骤4：打开测试开关，上位机通过识别SN码将辨识模块所对应的配置数据传输给测试工装；
步骤5：测试工装根据上位机下发的配置数据与辨识模块通信，测试辨识模块；
步骤6：测试工装将测试结果反馈给上位机；
步骤7：上位机显示测试结果，并保存测试记录；
步骤8：重复步骤2至步骤7，直至完成所有辨识模块的测试。
进一步的，步骤4包括如下子步骤：
步骤4.1：上位机判断内存中是否已存在该SN码信息；
步骤4.2：判断该SN码在数据库中是否已被使用，如果该SN码已被使用，则提示当前二维码无效，进入下一个辨识模块的SN码扫描；如果未被使用，则进入步骤4.3；
步骤4.3：上位机向测试工装发送含有SN码的开始测试报文，开始测试报文中包含辨识模块所对应的配置数据；
步骤4.4：上位机显示报文发送详情。
进一步的，步骤5包括如下子步骤：
步骤5.1：测试工装通过串口COM3查询辨识模块的软件版本号；
步骤5.2：测试工装判断串口COM3是否收到辨识模块回复，如果否则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.3；
步骤5.3：测试工装的串口COM1通过上位机的串口COM上传辨识模块的软件版本号给上位机；
步骤5.4：测试工装判断串口COM1是否收到上位机回复；如果否，则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.5；
步骤5.5：测试工装的串口COM3查询辨识模块的SN码；
步骤5.6：测试工装判断串口COM3是否收到辨识模块回复，如果否则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.7；
步骤5.7：判断辨识模块是否有SN码，如果否则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.8；
步骤5.8：测试工装拉低RESET_IN引脚，等待20ms后再拉高RESET_IN引脚；RESET_IN引脚为MCU微控制器的引脚24；
步骤5.9：判断500ms内PC2端口是否检测到低电平，如果PC2端口未检测到低电平，则进入步骤5.19；如果PC2端口检测到低电平，则进入步骤5.10；PC2端口为MCU微控制器的引脚10；
步骤5.10：继续判断1s内PC2端口是否检测到高电平，如果PC2端口未检测到高电平，则进入步骤5.19；如果PC2端口检测到高电平，则进入步骤5.11；
步骤5.11：测试工装的串口COM3发送校准时间指令和串口配置码给辨识模块；
步骤5.12：测试工装的SPI接口发送SPI信息给辨识模块，检测PC2端口是否有电平变化，如果没有电平变化，则进入步骤5.19；如果PC2端口由高电平变为低电平，然后再回到高电平，则进入步骤5.13；
步骤5.13：测试工装的串口COM2发送SN码给辨识模块；
步骤5.14：辨识模块将返回码发送给测试工装的串口COM3；
步骤5.15：测试工装判断串口COM3是否收到返回码，如果否，则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.16；
步骤5.16：判断500ms内PC2端口是否检测出低电平，如果否，则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.17；
步骤5.17：继续判断1s内PC2端口是否检测到高电平，如果PC2端口未检测到高电平，则进入步骤5.19；如果PC2端口检测到高电平，则进入步骤5.18；
步骤5.18：测试工装的串口COM1发送测试结果给上位机，同时测试工装的绿色指示灯亮，蜂鸣器响1s；
步骤5.19：测试工装的串口COM1发送测试结果给上位机，同时测试工装的红色指示灯亮起，蜂鸣器响1s。
进一步的，步骤7包括如下子步骤：
步骤7.1：上位机显示报文发送详情后等待3秒以上，查询测试结果；
步骤7.2：判断测试工装是否有正常回复的测试结果，如果无正常回复，则提示回复异常，进入步骤7.5；如果有正常回复，则进入步骤7.3；
步骤7.3：判断测试结果中的SN码与上位机程序写入的SN码是否一致，如果不一致，则提示回复异常，进入步骤7.5；如果一致，则进入步骤7.4；
步骤7.4：上位机醒目提示测试结果，并将测试结果入库；
步骤7.5：结束测试流程。
本发明的有益效果是：1、目前，由于辨识模块有不同的协议标准，所以导致辨识模块的程序不能保持一致，主要体现在不同协议标准的串口波特率、串口配置、SPI数据等不一致，本发明中，先用测试工装读取辨识模块的软件版本号，然后将软件版本号反馈给上位机，上位机将对应的配置数据传输给测试工装，测试工装根据上位机下发的数据与辨识模块进行通信，解决了辨识模块程序不能保持一致的问题，为辨识模块测试系统的研发提供了有利条件。
2、目前已有的测试平台，只能提供基本的管教硬件测试，本发明所提供的系统，能够支持所有需要检测管脚的检测。
3、检测故障定位准确，目前的测试平台，只能对被辨识的产品输出正确或错误，而新版本的测试系统，则可以在测试结束后，输出具体的错误原因；
4、历史数据的查询及整个批次产品的判断。目前的测试平台并不支持历史查询功能，也并不能够准确知晓某一批次产品的差品率。而本系统及方法，对后期的管理进行的添加，能够有效管理批次产品的情况及对错误产品的跟踪及修复工作。
5、本发明通过将不同版本的辨识模块的特点部分转变成配置文件的属性进行提前录入，保证在后期测试中的测试工装程序和辨识模块部分完全保持一致，所以后期，只需要在上位机中提供可进行更改的属性文件，即可实现在不需要修改下层平台及软件的情况下，对后续版本的辨识模块的硬件接口进行测试。
附图说明
图1为本发明中负荷辨识模块硬件接口检测设备的结构框图。
图2为本发明中上位机的测试逻辑图。
图3为本发明中负荷辨识模块硬件接口自动检测方法的流程图。
图4为图3中步骤4的流程详图。
图5为图3中步骤5的流程详图。
图6为图3中步骤7的流程详图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，本发明的负荷辨识模块硬件接口检测设备，包括辨识模块、测试工装、上位机和扫码机，辨识模块的串口COM1与测试工装的串口COM3相连，辨识模块的串口COM2与测试工装的串口COM2相连，辨识模块的SPI接口与测试工装的SPI接口相连，测试工装的串口COM1与上位机的串口COM相连，上位机与扫码机相连。测试工装的MCU微控制器采用STM32F103芯片。
图2所示为本发明中上位机的测试逻辑图，操作人员在上位机中完成用户登录验证，将不同版本的辨识模块的特点部分转变成配置文件的属性进行提前录入，只需要在上位机中提供可进行更改的属性文件，即可实现在不需要修改下层平台及软件的情况下，对后续版本的辨识模块的硬件接口进行测试。通过扫码机对辨识模块的SN二维码进行扫描，通过识别SN二维码将辨识模块所对应的配置数据传输给测试工装，测试工装根据上位机下发的数据与辨识模块进行通信，测试辨识模块，测试过程及测试结果都在上位机中进行展示，测试结果存储在上位机的数据库中，便于进行历史查询，从而准确知晓某一批次产品的差品率。
如图3所示，本发明负荷辨识模块硬件接口自动检测方法，依次包括如下步骤，
步骤1：打开上位机，测试人员登录上位机测试系统；
步骤2：将辨识模块放到扫码机前扫描其SN码；
步骤3：将辨识模块固定在测试工装上；
步骤4：打开测试开关，上位机通过识别SN码将辨识模块所对应的配置数据传输给测试工装；
步骤5：测试工装根据上位机下发的配置数据与辨识模块通信，测试辨识模块；
步骤6：测试工装将测试结果反馈给上位机；
步骤7：上位机显示测试结果，并保存测试记录；
步骤8：重复步骤2至步骤7，直至完成所有辨识模块的测试。
如图4所示，其中步骤4包括如下子步骤：
步骤4.1：上位机判断内存中是否已存在该SN二维码信息；
步骤4.2：判断该SN码在数据库中是否已被使用，如果该二维码已被使用，则提示当前二维码无效，进入下一个辨识模块的SN码扫描；如果未被使用，则进入步骤4.3；
步骤4.3：上位机向测试工装发送含有SN码的开始测试报文，开始测试报文中包含辨识模块所对应的配置数据；
步骤4.4：上位机显示报文发送详情。
如图5所示，其中步骤5包括如下子步骤：
步骤5.1：测试工装通过串口COM3查询辨识模块的软件版本号；
步骤5.2：测试工装判断串口COM3是否收到辨识模块回复，如果否则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.3；
步骤5.3：测试工装的串口COM1通过上位机的串口COM上传辨识模块的软件版本号给上位机；
步骤5.4：测试工装判断串口COM1是否收到上位机回复；如果否，则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.5；
步骤5.5：测试工装的串口COM3查询辨识模块的SN码；
步骤5.6：测试工装判断串口COM3是否收到辨识模块回复，如果否则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.7；
步骤5.7：判断辨识模块是否有SN码，如果否则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.8；
步骤5.8：测试工装拉低RESET_IN引脚，等待20ms后再拉高RESET_IN引脚；
步骤5.9：判断500ms内PC2端口是否检测到低电平，如果PC2端口未检测到低电平，则进入步骤5.19；如果PC2端口检测到低电平，则进入步骤5.10；
步骤5.10：继续判断1s内PC2端口是否检测到高电平，如果PC2端口未检测到高电平，则进入步骤5.19；如果PC2端口检测到高电平，则进入步骤5.11；
步骤5.11：测试工装的串口COM3发送校准时间指令和串口配置码给辨识模块；
步骤5.12：测试工装的SPI接口发送SPI信息给辨识模块，检测PC2端口是否有电平变化，如果没有电平变化，则进入步骤5.19；如果PC2端口由高电平变为低电平，然后再回到高电平，则进入步骤5.13；
步骤5.13：测试工装的串口COM2发送SN码给辨识模块；
步骤5.14：辨识模块将返回码发送给测试工装的串口COM3；
步骤5.15：测试工装判断串口COM3是否收到返回码，如果否，则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.16；
步骤5.16：判断500ms内PC2端口是否检测出低电平，如果否，则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.17；
步骤5.17：继续判断1s内PC2端口是否检测到高电平，如果PC2端口未检测到高电平，则进入步骤5.19；如果PC2端口检测到高电平，则进入步骤5.18；
步骤5.18：测试工装的串口COM1发送测试结果给上位机，同时测试工装的绿色指示灯亮，蜂鸣器响1s；
步骤5.19：测试工装的串口COM1发送测试结果给上位机，同时测试工装的红色指示灯亮起，蜂鸣器响1s。
如图6所示，其中步骤7包括如下子步骤：
步骤7.1：上位机显示报文发送详情后等待3秒以上，查询测试结果；
步骤7.2：判断测试工装是否有正常回复的测试结果，如果无正常回复，则提示回复异常，进入步骤7.5；如果有正常回复，则进入步骤7.3；
步骤7.3：判断测试结果中的SN码与上位机程序写入的SN码是否一致，如果不一致，则提示回复异常，进入步骤7.5；如果一致，则进入步骤7.4；
步骤7.4：上位机醒目提示测试结果，并将测试结果入库；
步骤7.5：结束测试流程。
本发明实施例一的通信协议如表1所示：
表1
本发明在测试结束后，能够输出具体的错误原因，实施例一的失败原因见表2：
表2
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (3)
1.一种负荷辨识模块硬件接口自动检测方法，其特征在于，包括一种负荷辨识模块硬件接口检测设备，所述负荷辨识模块硬件接口检测设备包括辨识模块和测试工装，所述辨识模块的串口COM1与测试工装的串口COM3相连，所述辨识模块的串口COM2与测试工装的串口COM2相连，所述辨识模块的SPI接口与测试工装的SPI接口相连，所述测试工装的串口COM1与上位机的串口COM相连，所述上位机与扫码机相连；所述测试工装的MCU微控制器采用STM32F103芯片；依次包括如下步骤，
步骤1：打开上位机，测试人员登录上位机测试系统；
步骤2：将辨识模块放到扫码机前扫描其SN二维码；
步骤3：将辨识模块固定在测试工装上；
步骤4：打开测试开关，上位机通过识别SN二维码将辨识模块所对应的配置数据传输给测试工装；
步骤5：测试工装根据上位机下发的配置数据与辨识模块通信，测试辨识模块；
步骤5包括如下子步骤：
步骤5.1：测试工装通过串口COM3查询辨识模块的软件版本号；
步骤5.2：测试工装判断串口COM3是否收到辨识模块回复，如果否则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.3；
步骤5.3：测试工装的串口COM1通过上位机的串口COM上传辨识模块的软件版本号给上位机；
步骤5.4：测试工装判断串口COM1是否收到上位机回复；如果否，则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.5；
步骤5.5：测试工装的串口COM3查询辨识模块的SN码；
步骤5.6：测试工装判断串口COM3是否收到辨识模块回复，如果否则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.7；
步骤5.7：判断辨识模块是否有SN码，如果否则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.8；
步骤5.8：测试工装拉低RESET_IN引脚，等待20ms后再拉高RESET_IN引脚；
步骤5.9：判断500ms内PC2端口是否检测到低电平；如果PC2端口未检测到低电平，则进入步骤5.19；如果PC2端口检测到低电平，则进入步骤5.10；
步骤5.10：继续判断1s内PC2端口是否检测到高电平；如果PC2端口未检测到高电平，则进入步骤5.19；如果PC2端口检测到高电平，则进入步骤5.11；
步骤5.11：测试工装的串口COM3发送校准时间指令和串口配置码给辨识模块；
步骤5.12：测试工装的SPI接口发送SPI信息给辨识模块，检测PC2端口是否有电平变化；如果没有电平变化，则进入步骤5.19；如果PC2端口由高电平变为低电平，然后再回到高电平，则进入步骤5.13；
步骤5.13：测试工装的串口COM2发送SN码给辨识模块；
步骤5.14：辨识模块将返回码发送给测试工装的串口COM3；
步骤5.15：测试工装判断串口COM3是否收到返回码，如果否，则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.16；
步骤5.16：判断500ms内PC2端口是否检测出低电平，如果否，则进入步骤5.19；如果是，则进入步骤5.17；
步骤5.17：继续判断1s内PC2端口是否检测到高电平，如果PC2端口未检测到高电平，则进入步骤5.19；如果PC2端口检测到高电平，则进入步骤5.18；
步骤5.18：测试工装的串口COM1发送测试结果给上位机，同时测试工装的绿色指示灯亮，蜂鸣器响1s；
步骤5.19：测试工装的串口COM1发送测试结果给上位机，同时测试工装的红色指示灯亮起，蜂鸣器响1s；
步骤6：测试工装将测试结果反馈给上位机；
步骤7：上位机显示测试结果，并保存测试记录；
步骤8：重复步骤2至步骤7，直至完成所有辨识模块的测试。
2.根据权利要求1所述的负荷辨识模块硬件接口自动检测方法，其特征在于，步骤4包括如下子步骤：
步骤4.1：上位机判断内存中是否已存在该SN二维码信息；
步骤4.2：判断该SN二维码在数据库中是否已被使用，如果该二维码已被使用，则提示当前二维码无效，进入下一个辨识模块的SN二维码扫描；如果未被使用，则进入步骤4.3；
步骤4.3：上位机向测试工装发送含有SN码的开始测试报文，开始测试报文中包含辨识模块所对应的配置数据；
步骤4.4：上位机显示报文发送详情。
3.根据权利要求1所述的负荷辨识模块硬件接口自动检测方法，其特征在于，步骤7包括如下子步骤：
步骤7.1：上位机显示报文发送详情后等待3秒以上，查询测试结果；
步骤7.2：判断测试工装是否有正常回复的测试结果，如果无正常回复，则提示回复异常，进入步骤7.5；如果有正常回复，则进入步骤7.3；
步骤7.3：判断测试结果中的SN码与上位机程序写入的SN码是否一致，如果不一致，则提示回复异常，进入步骤7.5；如果一致，则进入步骤7.4；
步骤7.4：上位机醒目提示测试结果，并将测试结果入库；
步骤7.5：结束测试流程。
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2020
- 2020-12-10 CN CN202011434116.8A patent/CN112230095B/zh active Active
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