CN206757875U - 一种集中器本地通讯模块的测试工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种集中器本地通讯模块的测试工装，包括微控制器、通讯模块接口、电源接口模块、三相载波接口和显示屏，微控制器分别通过串口和网口与通讯模块接口通信，且微控制器还与显示屏连接；通讯模块接口用于安装待测模块，并与三相载波接口连接，三相载波接口还与三相电网连接；电源接口模块分别与微控制器、显示屏以及通讯模块接口连接。本实用新型的一种集中器本地通讯模块的测试工装涉及用电采集系统测试领域，可以批量的对集中器载波本地通讯模块进行测试，大大提高了测试效率，降低了测试成本。且可以通过配合上位机进行测试，测试方法灵活。
Description
技术领域
本实用新型涉及用电采集系统测试领域，尤其涉及一种集中器本地通讯模块的测试工装。
背景技术
电力集中器是电网智能抄表系统中的一个重要设备，起到集中采集电表数据并将电表数据发送给主站的作用。集中器本地通讯模块是进行电表数据采集的具体实施单元，集中器通过本地通讯模块向本区域内的电表发送相关指令，接收电表数据，根据通讯接口的不同分为有线网络通讯方式、电力线载波通讯方式与微功率无线通讯方式。随着电网系统信息化的推进，越来越多的小区使用智能抄表系统，其中本地通讯模块采用电力线载波通讯方式的集中器占绝大多数。
目前对集中器载波本地通讯模块的测试基本采用集中器或者采用抄控器结合PC机进行测试，操作效率较低，成本较高。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种集中器本地通讯模块的测试工装，以解决测试效率低，测试成本高的现有技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提出了一种集中器本地通讯模块的测试工装，包括微控制器、通讯模块接口、电源接口模块、三相载波接口和显示屏，微控制器分别通过串口和网口与通讯模块接口通信，且微控制器还与显示屏连接；通讯模块接口用于安装待测模块，并与三相载波接口连接，三相载波接口还与三相电网连接；电源接口模块分别与微控制器、显示屏以及通讯模块接口连接。
进一步地，电源接口模块包括交流电源接口、直流电源接口、DC/DC电源转换单元以及AC/DC电源转换单元，AC/DC电源转换单元与交流电源接口、DC/DC电源转换单元以及通讯模块接口连接，直流电源接口与DC/DC电源转换单元连接，DC/DC电源转换单元还与微控制器、显示屏以及通讯模块接口连接。
进一步地，直流电源接口为直流12V电源输入口，交流电源接口为交流220V电源输入口，DC/DC电源转换单元为12V转3.3V的电源转换单元，AC/DC电源转换单元为220V转12V的AC/DC电源转换单元。
进一步地，测试工装还包括USB接口电路、按键单元、三相载波接口、存储单元、时钟单元和内部电池，USB接口电路与微控制器连接。按键单元与微控制器连接，通讯模块接口与三相载波接口连接，存储单元与微控制器以及DC/DC电源转换单元连接，时钟单元与微控制器、内部电池以及DC/DC电源转换单元连接。
进一步地，USB接口电路的芯片U4的引脚1接地，芯片U4的引脚2与电阻R8一端连接，电阻R8另一端作为USB-端；芯片U4的引脚3与电阻R9一端连接，电阻R9另一端作为USB+端；芯片U4的引脚4接电源；USB接口J1的引脚2与芯片U4的引脚2连接，USB接口J1的引脚3与芯片U4的引脚3连接；USB接口J1的引脚4与电感L5一端连接，电感L5另一端接地；USB接口J1的引脚1与电感L4一端连接，电感L4另一端与芯片U4的引脚4连接。
进一步地，存储单元电路的芯片U5的引脚4接地，引脚8与电容C11一端连接，电容C11的另一端接地；引脚7与微控制器的引脚27连接；引脚6与微控制器的引脚24连接，电阻R10一端与引脚6连接，另一端与引脚8连接；引脚5与微控制器的引脚25连接，电阻R11一端与引脚5连接，另一端与引脚8连接。
本实用新型的一种集中器本地通讯模块的测试工装，可以批量的对集中器载波本地通讯模块进行测试，大大提高了测试效率，降低了测试成本。且可以通过配合上位机进行测试，测试方法灵活。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型优选实施例的一种集中器本地通讯模块的测试工装系统结构图；
图2是本实用新型优选实施例的AC\DC电源转换单元电路图；
图3是本实用新型优选实施例的DC\DC电源转换单元电路图；
图4是本实用新型优选实施例的待测通信模块接口、三相载波接口与网口模块电路图；
图5是本实用新型优选实施例的USB接口电路电路图；
图6是本实用新型优选实施例的储存单元、按键单元和显示屏电路图；
图7是本实用新型优选实施例的时钟单元电路图；
图8是本实用新型优选实施例的微控制器结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
为实现上述目的，本实用新型提出了一种集中器本地通讯模块的测试工装，参见图1，包括微控制器1、通讯模块接口2、电源接口模块3、三相载波接口4和显示屏5，微控制器1分别通过串口和网口与通讯模块接口2通信，且微控制器1还与显示屏5连接；通讯模块接口2用于安装待测模块，并与三相载波接口4连接，三相载波接口4还与三相电网连接；电源接口模块3分别与微控制器1、显示屏5以及通讯模块接口2连接。参见图4与图8，本实用新型实施例的微控制器1采用了LPC1766FBD100，是本测试工装的控制单元，微控制器1的引脚99(P0_3)与通信模块接口XS4插座的15引脚连接，微控制器1的引脚98(P0_2)与通信模块接口XS4插座的16引脚连接。当需要测试时，将待测集中器载波本地通讯模块插入通信模块接口，此时微控制器1执行预设的程序，进行相关的信息处理，完成对待测集中器载波本地通讯模块的测试。参见图6，本实施例设置的显示屏5与微控制器1连接，显示屏5选用了DMG48270M050液晶屏，微控制器1通过引脚45(P1_29)、引脚46(P0_0)和引脚47(P0_1)分别与显示屏5的U6芯片的引脚7、引脚5和引脚6连接，集中器载波本地通讯模块的测试的过程与结果都可以通过显示屏5显示出来供相关人员查看测试进程。电源接口模块3为微控制器1、通讯模块接口2和显示屏5供电，保证整个测试过程的进行。本实用新型的网口通信是通过网口模块实现的，网口模块采用了TCP232-D模块，网口模块的芯片U1的引脚7、引脚8和引脚9分别与微控制器1的引脚86(P1_17)，引脚62(P0_15)和引脚63(P0_16)连接用接收微控制器1的控制信号，网口模块的芯片U1的引脚2、引脚3、引脚4和引脚5分别与通信模块接口XS4插座的引脚22、引脚21、引脚24和引脚23以向被测模块的网口发送数据。本工装的三相载波接口4与三相四线电网相连，用于测试待测模块的载波通信功能，外部辅助设备为具有载波通讯功能的电能表(载波电能表)，具有载波通讯功能的电能表分别接在三相电网的A相、B相、C相上。输入电源后，本工装进入等待测试状态，显示屏5显示相应的等待测试信息，启动自动测试功能后，本工装进入自动测试模式，根据预设的程序进行通讯测试与功能测试，测试完成后，显示屏5上显示相应测试结果。此时可更换模块，进行循环测试。本工装退出自动测试模式时，进入等待测试状态，此时可对测试过程进行查询，查询完毕再次进入等待测试状态。本实用新型实施例提出的一种集中器本地通讯模块的测试工装可以自动完成集中器载波本地通讯模块的批量测试，且具有测试速率快，测试成本低的优点。
进一步地，参见图2和图3，电源接口模块3包括交流电源接口、直流电源接口、DC/DC电源转换单元以及AC/DC电源转换单元，AC/DC电源转换单元与交流电源接口、DC/DC电源转换单元以及通讯模块接口2连接，直流电源接口与DC/DC电源转换单元连接，DC/DC电源转换单元还与微控制器1、显示屏5以及通讯模块接口2连接。直流电源接口为直流12V电源输入口，交流电源接口为交流220V电源输入口，DC/DC电源转换单元为12V转3.3V的电源转换单元，AC/DC电源转换单元为220V转12V的AC/DC电源转换单元。AC/DC电源转换单元为LH10-10B12模块电源，DC/DC电源转换单元为采用MP2467DN芯片的电源转换单元。本实用新型实施例的电源接口模块3包括多种规格的电源接口，既可以同时供电也可以采用单一电源接口供电，增加了使用的稳定性与灵活性。
进一步地，参见图5、图6和图7，测试工装还包括USB接口电路6、按键单元7、存储单元9、时钟单元8和内部电池。USB接口电路6与微控制器1连接，USB接口电路6还与保护芯片PSR05连接，保护芯片用于USB接口电路6的电气防护。按键单元7与微控制器1连接，存储单元9与微控制器1以及DC/DC电源转换单元连接，时钟单元8与微控制器1以及DC/DC电源转换单元连接。设置USB接口电路6作为备用，本实施例的测试工装可以通过USB连接线与PC机连接，配合上位机进行测试。设置的按键单元7可以输入相关指令，如启动自动测试，停止自动测试等，按键单元7设置有自动测试、停止测试、查询、上翻、下翻和确认六个按键，也可根据需要增加或减少按键。存储单元9用于记录测试信息，测试信息可通过查询按键循环查询，如本次测试了多少个模块，多少个模块正常，多少个模块异常等。当模块设置有编号或地址信息时，可以查询哪些模块正常，哪些模块异常，显示屏5一页显示不够时，可通过上翻、下翻查看，查询界面时，按确认键，可返回等待测试界面。存储单元9选用的FM24CL16B存储芯片。时钟单元8用于提供时间信息，长按查询键，可启动时间设置，配合上翻、下翻、确认按键进行时间设置。时钟单元8选用的PCF8563时钟芯片，内部电池与时钟单元8连接，用于在未使用外部电源时，给时钟芯片供电。
进一步地，USB接口电路6的芯片U4的引脚1接地，芯片U4的引脚2与电阻R8一端连接，电阻R8另一端作为USB-端；芯片U4的引脚3与电阻R9一端连接，电阻R9另一端作为USB+端；芯片U4的引脚4接电源；USB接口J1的引脚2与芯片U4的引脚2连接，USB接口J1的引脚3与芯片U4的引脚3连接；USB接口J1的引脚4与电感L5一端连接，电感L5另一端接地；USB接口J1的引脚1与电感L4一端连接，电感L4另一端与芯片U4的引脚4连接。
进一步地，存储单元9电路的芯片U5的引脚4接地，引脚8与电容C11一端连接，电容C11的另一端接地；引脚7与微控制器1的引脚27连接；引脚6与微控制器1的引脚24连接，电阻R10一端与引脚6连接，另一端与引脚8连接；引脚5与微控制器1的引脚25连接，电阻R1l一端与引脚5连接，另一端与引脚8连接。
测试工装自动测试中预设的程序为微控制器1收到自动测试指令进入自动测试模式后，首先检测是否有模块插入，若检测到模块插入，再等待预设的时间(预设是20秒，可设置，目的是使被测模块上电后进入稳定状态)，通过串口向待测模块发送控制指令，待测模块收到控制指令后，通过三相载波接口4与载波电能表进行通信，再通过串口返回相关信息，若微控制器1收到串口返回的数据为有效数据，微控制器1将串口通信标记为正常，若串口返回的数据无效，则将串口通信标记为无效，若一定时间内(预设20秒)一直未收到返回数据，则标记为串口无数据。串口通信测试完成后，执行下一步骤，即微控制器l通过网口模块向待测模块发送控制指令。待测模块收到控制指令后，通过三相载波接口4与载波电能表进行通信，再通过网口返回相关信息，若微控制器1收到网口模块返回的数据为有效数据，将网口通信标记为正常，若网口模块返回的数据无效，则将网口通信标记为无效，若一定时间内(预设20秒)一直未收到网口模块返回数据，则标记为网口无数据。若串口通信与网口通信均正常，将执行下一步骤，即通过微控制器1的IO引脚发送复位指令，等待2秒(待测模块进入复位状态的时间，可设置)后，通过串口向待测模块发送控制指令，若在一定时间内(预设5秒)仍能收到有效数据，则标记复位功能异常，否则继续等待20秒(待测模块复位后稳定的时间，可设置)后，再通过串口发送控制指令，若一定时间内(预设20秒)能收到有效数据，测标记复位功能正常，否则标记复位功能异常。串口通信、网口通信、复位功能均正常时，本次测试模块标记为功能正常，同时等待下个模块测试。若网口通信或者串口通信中任一一个测试未标记为正常，则不进入复位功能测试，本次测试模块标记为功能异常，同时等待下个模块测试。串口通信、网口通信以及复位功能中任意一个测试未标记为正常，则模块测试结果标记为异常，同时等待下个模块测试。串口通信、网口通信、复位功能测试结果以及模块测试的最终结果均在显示屏5上显示。
综上，本实用新型的一种集中器本地通讯模块的测试工装，可以批量的对集中器载波本地通讯模块进行测试，大大提高了测试效率，降低了测试成本。且可以通过配合上位机进行测试，测试方法灵活。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种集中器本地通讯模块的测试工装，其特征在于，包括微控制器、通讯模块接口、电源接口模块、三相载波接口和显示屏，所述微控制器分别通过串口和网口与所述通讯模块接口通信，且所述微控制器还与所述显示屏连接；所述通讯模块接口用于安装待测模块，并与所述三相载波接口连接，所述三相载波接口还与三相电网连接；所述电源接口模块分别与所述微控制器、所述显示屏以及所述通讯模块接口连接。
2.根据权利要求1所述的一种集中器本地通讯模块的测试工装，其特征在于，所述电源接口模块包括交流电源接口、直流电源接口、DC/DC电源转换单元以及AC/DC电源转换单元，所述AC/DC电源转换单元与所述交流电源接口、所述DC/DC电源转换单元以及所述通讯模块接口连接；所述直流电源接口与所述DC/DC电源转换单元连接，所述DC/DC电源转换单元与所述微控制器、所述显示屏以及所述通讯模块接口连接。
3.根据权利要求2所述的一种集中器本地通讯模块的测试工装，其特征在于，所述直流电源接口为直流12V电源输入口，所述交流电源接口为交流220V电源输入口，所述DC/DC电源转换单元为直流12V转直流3.3V的电源转换单元，所述AC/DC电源转换单元为交流220V转直流12V的AC/DC电源转换单元。
4.根据权利要求1所述的一种集中器本地通讯模块的测试工装，其特征在于，所述测试工装还包括USB接口电路，所述USB接口电路与所述微控制器连接。
5.根据权利要求1所述的一种集中器本地通讯模块的测试工装，其特征在于，所述测试工装还包括按键单元，所述按键单元与所述微控制器连接。
6.根据权利要求1所述的一种集中器本地通讯模块的测试工装，其特征在于，所述测试工装还包括存储单元、时钟单元和内部电池，所述存储单元与所述微控制器以及所述电源转换单元连接，所述时钟单元与所述微控制器、所述内部电池以及所述电源转换单元连接。
7.根据权利要求4所述的一种集中器本地通讯模块的测试工装，其特征在于，所述USB接口电路的芯片U4的引脚1接地，芯片U4的引脚2与电阻R8一端连接，电阻R8另一端作为USB-端；芯片U4的引脚3与电阻R9一端连接，电阻R9另一端作为USB+端；芯片U4的引脚4接电源；USB接口J1的引脚2与芯片U4的引脚2连接，USB接口J1的引脚3与芯片U4的引脚3连接；USB接口J1的引脚4与电感L5一端连接，电感L5另一端接地；USB接口J1的引脚1与电感L4一端连接，电感L4另一端与芯片U4的引脚4连接。
8.根据权利要求6所述的一种集中器本地通讯模块的测试工装，其特征在于，所述存储单元的芯片U5的引脚4接地，引脚8与电容C11一端连接，电容C11的另一端接地；引脚7与微控制器的引脚27连接；引脚6与微控制器的引脚24连接，电阻R10一端与引脚6连接，另一端与引脚8连接；引脚5与微控制器的引脚25连接，电阻R11一端与引脚5连接，另一端与引脚8连接。
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