CN114089649A - 一种自动化测试工装系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化测试工装系统及方法，系统包括上位机、及通过RS485总线与上位机连接的开关量测试、模拟量测试、通讯口测试等模块。上位机内设有用于自动测试分析的软件，上位机通过串口RS485发出测试指令，控制开关量测试模块、模拟量测试模块和通讯口测试模块等对被测试产品进行全自动测试，并读取测试结果数据，将测试结果数据存入测试结果文件中，或通过打印机打印测试结果。本发明实现了对常用的开关量、模拟量、数字量的柔性化自动分析测试，根据测试需要可以在不改变原有测试架构的基础上，增加或减少模块的数量，实现对设备的自动化测试，从而提高测试的灵活性，快速组合各种测试功能，进而降低测试成本。
Description
技术领域
本发明涉及属于电子测试技术领域，具体涉及一种自动化测试工装系统及方法。
背景技术
电子设备生产完成后，需要对其进行测试，以验证该产品是否满足技术条件的要求，一般测试系统通过开关量和模拟量输出给电子设备，电子设备接收到开关量和模拟量后产生相应的开关量和模拟量输入给测试系统，或测试系统通过通讯口输出控制指令给电子设备，电子设备接收到指令后开始工作，工作完成后通过通讯口返回指令给测试系统，由测试系统判断被测电子设备是否功能正常。最常见的测试系统是PC机加板卡构成，板卡有开关量、模拟量、通讯口等各种形式，板卡一般以PCI、CPI或PCIE等总线与PC联系，这种形式的板卡一是开发难度大，总线的硬件开发比较复杂，软件的驱动难度也比较高；二是PC机总线的卡槽数量有限，测试产品的数量有限，灵活性也较差。
因此，需要提出一种基于串口/RS485和Modbus协议的测试系统，通过灵活组合开关量模块、模拟量模块、通讯口模块的种类和数量来满足各种不同的测试需求，Modbus协议协议最多可组合128块所述模块，来提高测试灵活性，降低测试成本。
发明内容
本发明提供一种自动化测试工装系统及方法，其目的在于灵活组成各种测试系统，满足不同的测试需求。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种自动化测试工装系统，包括上位机、开关量测试模块、模拟量测试模块、通讯口测试模块等，所述开关量测试模块、模拟量测试模块、通讯口测试模块通过RS485总线与上位机连接，上位机内设有用于自动测试分析的软件。
作为上述方案的优选，所述开关量测试模块、模拟量测试模块、通讯口测试模块通过Modbus协议与上位机进行数据交换。
作为上述方案的优选，所述上位机包括PC机，PC机连接打印机，PC机内的软件基于Visual Basic语言编程实现，包括Modbus主机协议栈软件，通过主串口/RS485发出测试指令，控制开关量测试模块、模拟量测试模块和通讯口测试模块对被测试产品进行全自动测试，并读取测试结果数据，将测试结果数据存入测试结果文件中，或通过打印机打印测试结果。
作为上述方案的优选，所述开关量测试模块硬件包括依次连接的光电耦合器隔离开关量输入电路、第一单片机控制电路、IO驱动电路、继电器电路，第一单片机控制电路通过第一串口/RS485接口电路与上位机主串口/RS485连接。
作为上述方案的优选，所述开关量测试模块软件包括单片机初始化软件、单片机端口驱动软件及Modbus从机协议栈软件。
作为上述方案的优选，所述模拟量测试模块硬件包括依次连接的模拟量AD采集电路、第二单片机控制电路、模拟量DA输出电路，第二单片机控制电路通过第二串口/RS485接口电路与上位机主串口/RS485连接。
作为上述方案的优选，所述模拟量测试模块软件包括单片机初始化软件、单片机端口驱动软件、单片机AD驱动软件、单片机DA驱动软件及Modbus从机协议栈软件。
作为上述方案的优选，所述通讯口测试模块硬件包括FPGA控制电路、分别与FPGA控制电路连接的串口/RS232接口电路、串口/RS422接口电路、串口/CAN接口电路，FPGA控制电路通过第三串口/RS485接口电路与上位机主串口/RS485连接，FPGA控制电路通过Verlog语言编程对串行通讯口、CAN通讯口进行逻辑配置。
作为上述方案的优选，所述通讯口测试模块软件包括FPGA中ARM控制软件、FPGA串口/RS232软件、FPGA串口/RS422软件、FPGA串口/CAN软件及Modbus从机协议栈软件。
一种自动化测试方法，包括以下步骤：
S201、由上位机发出自检测试指令，各测试模块接收自检测试指令后开始自检测试，并存储自检测试结果；
S202、由上位机依次发出读取模块自检数据指令，各模块接收到指令后将各自的自检数据发送给上位机，上位机判断各模块自检是否正确；
S203、如果自检结果有错误，则上位机显示出错的信息，并终止测试；如果自检正确，则继续执行后续步骤；
S204、上位机对各测试模块发出开始测试指令；
S205、各测试模块对被测试产品测试完成后，上位机依次发出读取模块的测试数据指令，并读取测试结果；
S206、上位机对测试结果进行分析、显示，并保存测试结果；
S207、结束本次测试。
由于具有上述结构，本发明的有益效果在于：
本发明实现了对常用的开关量、模拟量、数字量的柔性化自动分析测试，根据测试需要可以在不改变原有测试架构的基础上，增加或减少从设备的数量，实现对设备的自动化测试，从而提高测试的灵活性，快速组合各种测试功能，进而降低测试成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明开关量测试模块的结构框图；
图3为本发明模拟量测试模块的结构框图；
图4为本发明通讯口测试模块的结构框图；
图5为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图4所示，本实施例提供一种自动化测试工装系统，包括但不限于运行用于自动测试分析软件的上位机101、用于开关量测试的开关量测试模块102、用于模拟量测试的模拟量测试模块103、用于通讯口测试的通讯口测试模块104四部分，上位机101通过RS485总线105与各测试模块连接，通过Modbus协议与各测试模块进行数据交换。其中：
上位机101由PC机及USB转RS485转换器构成，为本系统的控制中心，PC机连接打印机，人机交互、测试数据的存储、打印、联网等功能都是通过上位机进行。PC机内的自动测试分析软件基于Visual Basic语言编程实现，包括Modbus主机协议栈软件。测试时，由上位机101根据Modbus协议通过主串口/RS485向开关量测试模块102、模拟量测试模块103、通讯口测试模块104发出测试指令，开关量测试模块102、模拟量测试模块103、通讯口测试模块104接收到相应的测试指令后，根据Modbus协议解析的地址判断是哪一个模块执行指令，接到指令的模块执行相应测试指令，并将测试结果保存在相应的寄存器中，再有上位机发出读取测试结果指令，相应的模块将测试结果发送给上位机。
开关量测试模块102中的硬件包括依次连接的光电耦合器隔离开关量输入电路305、第一单片机控制电路302、IO驱动电路303、继电器电路304，第一单片机控制电路302通过第一串口/RS485接口电路301与上位机101主串口/RS485连接。开关量测试模块102中的软件包括单片机初始化软件、单片机端口驱动软件及Modbus从机协议栈软件。
本实施例利用C语言开发开关量测试模块102软件，加电后第一单片机控制电路302初始化相应的控制端口，通过光电耦合器305循环读入输入开关量，并等待上位机101指令，当第一通过RS485接口电路301接收到上位机101指令后，如果是开关量输出指令，直接由IO驱动电路303和继电器电路304输出开关量；如果是开关量输入指令，将读入的开关量发送到上位机101。
模拟量测试模块103中的硬件包括依次连接的模拟量AD采集电路404、第二单片机控制电路402、模拟量DA输出电路403，第二单片机控制电路402通过第二串口/RS485接口电路401与上位机101主串口/RS485连接。模拟量测试模块103中的软件包括单片机初始化软件、单片机端口驱动软件、单片机AD驱动软件、单片机DA驱动软件及Modbus从机协议栈软件。
本实施例利用C语言开发模拟量测试模块103软件，加电后单片机控制电路402初始化相应的控制端口，通过AD转换器404循环读入输入模拟量，并等待上位机101指令，当通过RS485接口电路401接收到上位机101指令后，如果是模拟量输出指令，直接由DA转换电路403输出模拟量；如果是模拟量输入指令，则将读入的模拟量发送到上位机101。
通讯口测试模块104中的硬件包括FPGA控制电路503、分别与FPGA控制电路503连接的串口/RS232接口电路502、串口/RS422接口电路504、串口/CAN接口电路505，FPGA控制电路503通过第三串口/RS485接口电路501与上位机101主串口/RS485连接，FPGA控制电路503通过Verlog语言编程对串行通讯口、CAN通讯口进行逻辑配置。通讯口测试模块104中的软件包括FPGA中ARM控制软件、FPGA串口/RS232软件、FPGA串口/RS422软件、FPGA串口/CAN软件及Modbus从机协议栈软件。
本实施例利用Verlog语言和C语言开发通讯口测试模块104软件，加电后FPGA控制电路503初始化相应的端口，等待上位机101指令，当通过RS485接口电路501接收到上位机101指令后，如果是RS232测试指令，将接收的测试数据通过RS232接口502发送到被测产品，并接收被测产品发挥的测试数据，如果是RS422测试指令，将接收的测试数据通过RS232接口504发送到被测产品，并接收被测产品发挥的测试数据，如果是CAN测试指令，将接收的测试数据通过CAN接口505发送到被测产品。接收完成后，再次等待上位机101指令，当通过RS485接口电路501接收到上位机101指令后，将测试数据发送到上位机101。
如图5所示，本实施例还提供一种自动化测试方法，包括以下步骤：
首先，执行步骤201，由上位机通过广播方式发出自检测试指令，各模块接收自检测试指令后开始自检测试，并将自检测试结果存放在相应的寄存器中。
接着，执行步骤202，由上位机依次发出读取模块自检数据指令，各模块接收到指令后将各自的自检数据发送给能上位机，并判断各模块自检是否正确。
接着，执行步骤203，如果有错误，则显示出错的信息，并终止测试。如果自检正确，继续执行下述步骤。
接着，执行步骤204，对模块发出测试指令开始测试。
接着，执行步骤205，测试完成后发出读取模块的测试数据指令，上位机依次读取测试结果。
接着，执行步骤206，对测试结果进行分析、显示，并保存测试结果。
接着，执行步骤207，结束本次测试。
本发明实现了对常用的开关量、模拟量、数字量的直接采集以及柔性化自动分析测试，根据测试需要可以在不改变原有测试架构的基础上，增加或减少从设备的数量，实现对设备的自动化测试，从而提高测试的灵活性，快速组合各种测试功能，进而降低测试成本。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自动化测试工装系统，其特征在于：包括上位机、开关量测试模块、模拟量测试模块、通讯口测试模块，所述开关量测试模块、模拟量测试模块、通讯口测试模块通过RS485总线与上位机连接，上位机内设有用于自动测试分析的软件。
2.根据权利要求1所述的自动化测试工装系统，其特征在于：所述开关量测试模块、模拟量测试模块、通讯口测试模块通过Modbus协议与上位机进行数据交换。
3.根据权利要求1所述的自动化测试工装系统，其特征在于：所述上位机包括PC机，PC机连接打印机，PC机内的软件基于Visual Basic语言编程实现，包括Modbus主机协议栈软件，通过主串口/RS485发出测试指令，控制开关量测试模块、模拟量测试模块和通讯口测试模块对被测试产品进行全自动测试，并读取测试结果数据，将测试结果数据存入测试结果文件中，或通过打印机打印测试结果。
4.根据权利要求1所述的自动化测试工装系统，其特征在于：所述开关量测试模块硬件包括依次连接的光电耦合器隔离开关量输入电路、第一单片机控制电路、IO驱动电路、继电器电路，第一单片机控制电路通过第一串口/RS485接口电路与上位机主串口/RS485连接。
5.根据权利要求4所述的自动化测试工装系统，其特征在于：所述开关量测试模块软件包括单片机初始化软件、单片机端口驱动软件及Modbus从机协议栈软件。
6.根据权利要求1所述的自动化测试工装系统，其特征在于：所述模拟量测试模块硬件包括依次连接的模拟量AD采集电路、第二单片机控制电路、模拟量DA输出电路，第二单片机控制电路通过第二串口/RS485接口电路与上位机主串口/RS485连接。
7.根据权利要求6所述的自动化测试工装系统，其特征在于：所述模拟量测试模块软件包括单片机初始化软件、单片机端口驱动软件、单片机AD驱动软件、单片机DA驱动软件及Modbus从机协议栈软件。
8.根据权利要求1所述的自动化测试工装系统，其特征在于：所述通讯口测试模块硬件包括FPGA控制电路、分别与FPGA控制电路连接的串口/RS232接口电路、串口/RS422接口电路、串口/CAN接口电路，FPGA控制电路通过第三串口/RS485接口电路与上位机主串口/RS485连接，FPGA控制电路通过Verlog语言编程对串行通讯口、CAN通讯口进行逻辑配置。
9.根据权利要求8所述的自动化测试工装系统，其特征在于：所述通讯口测试模块软件包括FPGA中ARM控制软件、FPGA串口/RS232软件、FPGA串口/RS422软件、FPGA串口/CAN软件及Modbus从机协议栈软件。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的一种自动化测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
S201、由上位机发出自检测试指令，各测试模块接收自检测试指令后开始自检测试，并存储自检测试结果；
S202、由上位机依次发出读取模块自检数据指令，各模块接收到指令后将各自的自检数据发送给上位机，上位机判断各模块自检是否正确；
S203、如果自检结果有错误，则上位机显示出错的信息，并终止测试；如果自检正确，则继续执行后续步骤；
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S207、结束本次测试。
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