CN114859769A - 一种基于rtos的电子产品批量测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动化测量集成技术领域，特别提供一种基于RTOS的电子产品批量测试方法。其具有自动模式和手动模式，并可根据需要进行自主配置测试过程和循环次数。测试系统通过一个上位机，实现同时对多台待出厂设备进行性能测试和老化测试，同时能容纳的测试数量可根据需要任意设置，解决了传统批量测试系统只能固定测试数量的问题，并运行有实时操作系统，能最大程度的保护待测产品和板卡，同时利用操作系统的多任务，能提高测试效率，节省测试时间，同时通过操作系统的抢占式调度，确保实时性，为测试系统的安全提供保障。通过聚类算法对测试产品进行二分类，解决了传统测试中人为判断测试结果存在的主观因素，提高产品的出厂标准。

Description

一种基于RTOS的电子产品批量测试方法

技术领域

本发明属于自动化测量集成技术领域，涉及的是一种基于RTOS的电子产品批量测试方法。

背景技术

由于过去设备的线缆组件、连接器或者激光测距部件在生产线上测量方法为手工方式，测试人员手工记录测量数据，一个批次记录完成后，进行数据统计和评估。由于不同类型待测设备对应不同的测试模式，并且每个的测试指标不通，而且传统人工操作工作量非常庞大可能造成不同程度的误差。经大量查阅资料与结合实际出厂电子产品测试场景，发明人发现，现有技术中，主要存在以下缺点：1、传统手工测试不能保证效率与标准；2、对于小批量测试系统，传统技术采用的工业总线协议与上位机相连的方式，此方式存在连接复杂并且连接数量受总线协议的影响，并且在测试中对于产品故障不能及时的保护产品和测试板卡，此外，测试数据需要人工进行分类，多参数情况下，无法自动判断是否合格。

发明内容

本发明索要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于RTOS的电子产品批量测试方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于RTOS的电子产品批量测试方法，其中，包括以下步骤：

步骤一：根据产品的需求设置测试参数、测试模式、测试产品地址；

步骤二：上位机给测试板卡发送自检指令，测试板卡完成自检并主动上报上位机；

步骤三：启动测试，MCU中运行的RTOS操作系统，根据测试配置协议，对测试系统任务进行调度，获通过测试板卡的板载采样模块，获取待测产品的电气特性参数以及待测产品的上报数据；

步骤四：MCU对数据进行封装，每隔固定时间对封装的数据进行主动对上报的给上位机，上位机软件对数据进行显示，并将主要数据显示在测试板卡前面板上；

步骤五：上位机根据测试板卡上报的数据，生成测试报告，并按照设定的阈值，由聚类算法，对测试结果进行按照合格与不合格进行分类，并将测试结果显示在上位机屏幕中；

步骤六：判断步骤一设置的参数，是否需要继续测试，如果是，则重复步骤二到步骤五，如果否，执行步骤，则结束测试，保存测试记录，导出测试报表。

优选地，测试参数包括但不限于循环次数、启动逻辑、是否需要人工、性能参数，测试模式包括但不限于自动模式和手动模式选择，测试产品地址为固定网络IP地址，IP地址版本包括但不限于IPV4

优选地，测试板卡通过RTOS调度任务，实现采集工作电压和工作电流、对自检时间以及测距值进行封装，并且通过RTOS判断是否数据封装装填其特征在于其具有产品配电、产品通信、模拟产品工作流程中的每一种工作状态。

优选地，上位机根据测试板卡MCU包括但不限于32位MCU。

优选地，测试板卡为CPCI形式，其通过PCB固定块固定于CPCI机箱中，可热拔插，测试板卡通过网线与交换机相连，交换机通过网线与上位机相连。

优选地，前面板含有通过数码管、指示灯、急停开关，数码管为七段数码管，用来显示主电源电压和电流，指示灯显示运行状态，急停开关用来对应突发状况。

优选地，RTOS为运行在MCU中的实时操作系统，RTOS必须为可移植LwIP协议栈并支持Socket接口，任务包括但不限于报警任务、电压检测任务、电流检测任务、获取待测产品上报数据、数据封装任务、数据上报任务。

优选地，上位机通过网络交换机与各测试模块相连，网络交换机可为千兆网络交换机也可为百兆网络交换机。

优选地，该方法能同时测试的数量与测试板卡无关，仅与交换机的插口数量有关。

优选地，连接方式为网线连接，通信方式为以太网通信。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：测试系统通过一个上位机，实现同时对多台待出厂设备进行性能测试和老化测试，同时能容纳的测试数量可根据需要任意设置，解决了传统批量测试系统只能固定测试数量的问题；并运行有实时操作系统，能最大程度的保护待测产品和板卡，同时利用操作系统的多任务，能提高测试效率，节省测试时间。通过聚类算法对测试产品进行二分类，解决了传统测试中人为判断测试结果存在的主观因素，提高产品的出厂标准。

附图说明

图1为根据本发明实施例中的流程图。

图2为本发明实施例中测试平台机柜示意图。

图3为根据本发明实施例中板卡与上位机连接示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1

如图3所示，本发明提供一种基于RTOS的电子产品批量测试方法，具体的测试流程包括：S11，根据产品的需求设置测试参数、测试模式、测试产品地址；S12，上位机给测试板卡发送自检指令，测试板卡完成自检并主动上报上位机；S13，启动测试，MCU中运行的RTOS操作系统，根据测试配置协议，对测试系统任务进行调度，获通过测试板卡的板载采样模块，获取待测产品的电气特性参数以及待测产品的上报数据；S14，MCU对数据进行封装，每隔固定时间对封装的数据进行主动对上报的给上位机，上位机软件对数据进行显示，并将主要数据显示在测试板卡前面板上；S15，上位机根据测试板卡上报的数据，生成测试报告，并按照设定的阈值，由聚类算法，对测试结果进行按照合格与不合格进行分类，并将测试结果显示在上位机屏幕中；S16，判断S11设置的参数，是否需要继续测试，如果是，则重复S11到S15，如果否，则结束测试，保存测试记录，并可选是否导出测试报表。

为了整个测试系统的可移动性、人机交互性、安全性、可升级维护性，本发明的实施例1选用带轮机柜如图2所述，将电源、工控机、显示器、交换机、CPCI机箱，PDU、测试板卡集成在一起。工控机作为测试系统的上位机；CPCI机箱存放运行有RTOS的STM32F407ZET6测试板卡；交换机作为测试板卡与上位机的桥梁，交换机、测试板卡、上位机相连示意图如图3所述；大功率DCDC电源为产品和测试板卡提供电源；CPCI机箱中，采用机械快拆装置固定测试板卡，便于随时更换板卡，板卡前面板预留测试线与调试接口线，网线以及电源线采用后出线。

系统上电后，测试板卡处于等待上位机指令状态上位机软件开启后，通过选择测试模式、设置测试参数、设置循环次数后，向测试板卡发送启动指令，测试板卡在收到上位机发送过来的命令后，自动对测试板卡的运行电压和电流进行采样，通过多次采样取平均值的方式，获取采样电压与采样电流，通过与设定的稳定运行的电压阈值与电流阈值进行比较，在测试板卡收到测试指令30s内，主动通过以太网进行上报自检结果。若上位机在30s内未收到自检结果，则进行第二次发送启动指令，测试板卡收到启动指令后，重复自检流程，重发机制重复三次，若三次均未收到测试板卡的自检结果，则提示设备不在线；测试板卡在30s内上报的自检结果失败，则上位机提示自检失败；测试板卡在30s内上报自检结果成功，则上位机显示状态正常标志。

本实施例采用开源FreeRTOS作为系统的实时操作系统，移植到STM32F407ZET6中，实现以太网通信功能将LwIP同时移植到STM32F407ZET6中，FreeRTOS在自检任务完成后，将任务进行挂起，便于再次进行自检操作。同时，产品上电与执行通路上电任务分别进入就绪态，待解析到上位机配置的参数指令后触发中断，任务由就绪态转为运行态。同时，在执行产品上电与执行通路上电任务时，产品电源采样任务在上电任务时间片结束时，由就绪态变为运行态，上电任务定时器20s后由运行态变为挂起态。采样任务在上电结束后一致保持时间片内运行。数据封装任务负责将待测产品，通过SPI隔离模块发送过来的数据，按照协议进行封装，该任务在触发SPI接收中断后由阻塞态变为就绪态，在时间片内由就绪态转为运行态，在结束数据结束后，再由运行态转为阻塞态等待触发事件信号。将创建意外情况任务优先级为所创建任务中的优先级为最高优先级，意外情况任务从自检到测试结束一直在就绪态与运行态之间切换，如收到其他任务的意外消息，则立即控制继电器进行断电，随后将数据上报给上位机进行显示。

上位机采用C#语言开发，除了可以显示数值外，还可显示实时变化曲线，上位机在接受到测试板卡的封装数据时，按照通信协议进行解析，上位机将解析的结果显示在上位机界面中。在解析到所有测试结束标志时，将保存在列表中的数据进行处理，按照K-Means算法，将测试结果进行自动二分类，将二分类结果作为参考结果显示在测试报告中。测试报告为Excel格式，测试报告中包含测试人员信息、测试时间、测试设备、测试数据、测试结果，上位机可选择是否对测试报告进行导出。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围。

本发明未尽事宜为公知技术。

Claims (10)

1.一种基于RTOS的电子产品批量测试方法，其特征在于，包括：

步骤一：根据产品的需求设置测试参数、测试模式、测试产品地址；

步骤二：上位机给测试板卡发送自检指令，测试板卡完成自检并主动上报上位机；

步骤三：启动测试，MCU中运行的RTOS操作系统，根据测试配置协议，对测试系统任务进行调度，获通过测试板卡的板载采样模块，获取待测产品的电气特性参数以及待测产品的上报数据；

步骤四：MCU对数据进行封装，每隔固定时间对封装的数据进行主动对上报的给上位机，上位机软件对数据进行显示，并将主要数据显示在测试板卡前面板上；

步骤五：上位机根据测试板卡上报的数据，生成测试报告，并按照设定的阈值，由聚类算法，对测试结果进行按照合格与不合格进行分类，并将测试结果显示在上位机屏幕中；

步骤六：判断步骤一设置的参数，是否需要继续测试，如果是，则重复步骤二到步骤五，如果否，执行步骤，则结束测试，保存测试记录，导出测试报表。

2.如权利要求1所述，一种基于RTOS的电子产品批量测试方法，其特征在于所述测试参数包括但不限于循环次数、启动逻辑、是否需要人工、性能参数，所述测试模式包括但不限于自动模式和手动模式选择，所述测试产品地址为固定网络IP地址，所述IP地址版本包括但不限于IPV4 。

3.如权利要求1所述，一种基于RTOS的电子产品批量测试方法，其特征在于通过RTOS调度任务，实现采集工作电压和工作电流、对自检时间以及测距值进行封装，并且通过所述RTOS判断是否所述数据封装装填其特征在于其具有产品配电、产品通信、模拟产品工作流程中的每一种工作状态。

4.如权利要求1所述，一种基于RTOS的电子产品批量测试方法，其特征在于所述上位机根据测试板卡所述MCU包括但不限于32位MCU。

5.如权利要求1所述，一种基于RTOS的电子产品批量测试方法，其特征在于测试板卡为CPCI形式，其通过PCB固定块固定于CPCI机箱中，可热拔插，所述测试板卡通过网线与交换机相连，所述交换机通过网线与所述上位机相连。

6.如权利要求1所述，一种基于RTOS的电子产品批量测试方法，其特征在于所述前面板含有通过数码管、指示灯、急停开关，所述数码管为七段数码管，用来显示主电源电压和电流，所述指示灯显示运行状态，所述急停开关用来对应突发状况。

7.如权利要求2所述，一种基于RTOS的电子产品批量测试方法，其特征在于所述RTOS为运行在MCU中的实时操作系统，所述RTOS必须为可移植LwIP协议栈并支持Socket接口，所述任务包括但不限于报警任务、电压检测任务、电流检测任务、获取待测产品上报数据、数据封装任务、数据上报任务。

8.如权利要求5所述，一种基于RTOS的电子产品批量测试方法，其特征在于所述上位机通过网络交换机与各测试模块相连，所述网络交换机可为千兆网络交换机也可为百兆网络交换机。

9.如权利要求5所述，一种基于RTOS的电子产品批量测试方法，其特征在于该方法能同时测试的数量与所述测试板卡无关，仅与所述交换机的插口数量有关。

10.如权利要求7所述，一种基于RTOS的电子产品批量测试方法，其特征在于所述连接方式为网线连接，通信方式为以太网通信。

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