CN212622801U - 一种手持设备的功率自动化测试模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种手持设备的功率自动化测试模块，旨在提供一种能够提高测试效率及防止电流倒灌的手持设备的功率自动化测试模块。本实用新型包括MCU主控模块，存储卡模块、USB通讯模块、数控调压电源模组、以太网通讯模块、ADC模拟转数字模块及串口通讯模块均与MCU主控模块电信号连接，触控屏幕与串口通讯模块电信号连接，数控调压电源模组、电流检测模块及电压检测模块均与ADC模拟转数字模块电信号连接，电流检测模块及电压检测模块均与数控调压电源模组电信号连接。本实用新型应用于功率自动化测试的技术领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种功率自动化测试模块,特别涉及一种手持设备的功率自动化测试模块，主要用于手持设备，包括手机，平板电脑，对讲机，导航仪，掌上游戏机等的功率测试。
背景技术
各种手持设备，例如手机，平板电脑，对讲机，导航仪，掌上游戏机，由于具备通话，短信，拍照，导航，影音播放，游戏等功能，已经和人们的生活息息相关、密不可分。手持设备功能强大的负面效应是功率消耗增大，比如控制芯片，存储芯片，触控屏，扬声器，振动器，这些器件是功率消耗的主要部分。用户对于手持设备普遍感到的痛点是续航时间短，需要频繁充电，这大大地影响了客户体验。
手持设备性能的要求和续航性能的需求成为了一组对立的矛盾。为了解决这个矛盾，单方面增大电池的容量并不是一个很好的选择，因为体积和重量的增大会严重影响手持设备的操控体验。所以，如何让有限的电池电量发挥最大的价值，即功率更加有效的利用，对软件和硬件的利用功率情况进行测量，成为设备开发者重视的问题。功率测试的目的是检测各个功能模块的功率消耗情况，并检测是否存在漏电情况，帮助开发改善软硬件应用功率过大导致终端发热的情况，提高手持设备的续航时间，改善用户体验。
第一代功率自动化测试模块仅测量手持设备的内置电池电压和电流，然后计算得出实时功率。需要频繁充电或更换电池，不能长时间测量；全部人工测试动作枯燥重复，效率低下；第二代功率自动化测试模块不再使用手持设备内置电池，但仍然存在人工测试效率低下的问题，还存在电流倒灌的问题，可能导致内部器件的损坏。因此目前需要研发出一种能够提高测试效率及防止电流倒灌的手持设备的功率自动化测试模块。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种能够提高测试效率及防止电流倒灌的手持设备的功率自动化测试模块。
本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括存储卡模块、USB通讯模块、触控屏幕及至少一路检测模块，所述检测模块包括数控调压电源模组、电流检测模块、电压检测模块、以太网通讯模块、ADC模拟转数字模块、串口通讯模块及MCU主控模块，所述存储卡模块、所述USB通讯模块、所述数控调压电源模组、所述以太网通讯模块、所述ADC模拟转数字模块及所述串口通讯模块均与所述MCU主控模块电信号连接，所述触控屏幕与所述串口通讯模块电信号连接，所述数控调压电源模组、所述电流检测模块及所述电压检测模块均与所述ADC模拟转数字模块电信号连接，所述电流检测模块及所述电压检测模块均与所述数控调压电源模组电信号连接。所述以太网通讯模块包括LAN8720A芯片，其为低功耗的10/100M以太网PHY层芯片。所述MCU主控模块采用STM32H743IIT6芯片；所述数控调压电源模组通过使用2个型号相同的N型MOS管作为高端开关管和地端开关管，使用型号为UCC27201DRMT的高低端MOS管驱动器作为上述2个MOS管的驱动器；电感和2个开关管配合组成的降压电路；当改变这2个MOS开关管的导通时间，导通占空比，就能改变输出电压值；因此主控芯片可通过改变MOS开关管驱动器输入侧的PWM的周期和占空比，实现输出电压值的改变。所述电流检测模块使用20MΩ的电阻串联在输出回路中用来将输出电流转换为电压信号，进一步采用MAX44285芯片对该电压信号进行差分运算得到单端信号，进一步运算放大器电路将该单端的信号进行放大到后端的所述ADC模拟转数字模块的ADC芯片的输入范围之内；所述电压检测模块在输出回路的端子位置出对输出电压进行采样，该电压先经过电阻分压后再经运放OP07CS_REEl运算放大器进行电压信号的放大，达到后端的所述ADC模拟转数字模块的ADC芯片的输入范围之内；所述ADC模拟转数字模块将所述电流检测模块输出的电流信号和所述电压检测模块输出的电压信号转换成数字信号，通过SPI数字总线传输给所述MCU主控模块。
进一步，所述的手持设备的功率自动化测试模块还包括防电流倒灌模块，所述防电流倒灌模块与所述数控调压电源模组电信号连接。所述防电流倒灌模块配置于防止手持设备的辅助供电口的电流进入到测量单板内部的电路。
进一步，所述检测模块为两路，两路所述检测模块的所述MCU主控模块相电信号连接，所述存储卡模块及所述USB通讯模块均与两路所述检测模块的所述MCU主控模块电信号连接。
进一步，所述MCU主控模块包括STM32H7系列单片机，其具体型号为STM32H743IIT6_LQFP176单片机。
进一步，所述的手持设备的功率自动化测试模块还包括显示模块，所述显示模块与所述供电和测量模块电信号连接。
本实用新型的有益效果是：相对于现有技术存在测试效率低的状况，在本实用新型实施例中，本实用新型配置于测试手持设备的低压直流的电压和电流，通过所述数控调压电源模组替代手持设备内的电池为手持设备供电，能够自动测量电压和电流，可将测得的电压数据和电流数据记录到所述存储卡模块，或者将测得数据上传至电脑等上位机的程序，实时显示在上位机的所述显示屏幕上，从而能够长时间地测试，并对电流和电压进行自动化测试和记录，提高手持设备电压和电流测试的效率，所述防电流倒灌模块的设置使得本实用新型能够自动判断输出电流的方向，当电流方向由外至内时，会切断输出主回路的N型MOS管，防止电流倒灌引起内部器件的损坏，所以，本实用新型具有能够提高测试效率及防止电流倒灌的优点。
附图说明
图1是供电和测量模块的连接关系示意图；
图2是供电和测量模块的内部框图；
图3是本实用新型在正常电流情况下的连接关系框图；
图4是本实用新型在电流倒灌情况下的连接关系框图；
图5是电流检测模块、电压检测模块及ADC模拟转数字模块的电路原理图；
图6是电压检测模块的电路原理图；
图7是ADC模拟转数字模块的电路原理图；
图8是电流检测模块的电路原理图；
图9是以太网通讯模块的电路原理图；
图10是触控屏幕的电路原理图；
图11是数控调压电源模组的电路原理图；
图12是串口通讯模块的电路原理图；
图13是存储卡模块的电路原理图；
图14是USB通讯模块的电路原理图；
图15是防电流倒灌模块的电路原理图。
具体实施方式
如图1至图14所示，在本实施例中，本实用新型包括存储卡模块1、USB通讯模块2、触控屏幕3及至少一路检测模块4，所述检测模块4包括数控调压电源模组5、电流检测模块6、电压检测模块7、以太网通讯模块8、ADC模拟转数字模块9、串口通讯模块10及MCU主控模块11，所述存储卡模块1、所述USB通讯模块2、所述数控调压电源模组5、所述以太网通讯模块8、所述ADC模拟转数字模块9及所述串口通讯模块10均与所述MCU主控模块11电信号连接，所述触控屏幕3与所述串口通讯模块10电信号连接，所述数控调压电源模组5、所述电流检测模块6及所述电压检测模块7均与所述ADC模拟转数字模块9电信号连接，所述电流检测模块6及所述电压检测模块7均与所述数控调压电源模组5电信号连接。相对于现有技术存在测试效率低的状况，在本实用新型实施例中，本实用新型配置于测试手持设备的低压直流的电压和电流，通过所述数控调压电源模组5替代手持设备内的电池为手持设备供电，从而能够长时间地测试，并对电流和电压进行自动化测试和记录，提高手持设备电压和电流测试的效率，使得本实用新型具有能够提高测试效率的优点。
如图3、图4及图15所示，在本实施例中，所述的手持设备的功率自动化测试模块还包括防电流倒灌模块12，所述防电流倒灌模块12与所述数控调压电源模组5电信号连接。由于使用了所述数控调压电源模组5替代手持设备内部的电池，当该电源输出电压为0V，同时手持设备连接了辅助供电，该辅助供电端口会通过手持设备对所述供电和测量模块20反向供电，导致电流倒灌，会引起所述供电和测量模块20的内部电路或器件发生损坏。所述防电流倒灌模块12的设置使得本实用新型能够自动判断输出电流的方向，当电流方向由外至内时，会切断输出主回路的N型MOS管，防止电流倒灌引起内部器件的损坏，因此本实用新型具有防止电流倒灌的优点。
在本实施例中，所述检测模块4为两路，两路所述检测模块4的所述MCU主控模块11相电信号连接，所述存储卡模块1及所述USB通讯模块2均与两路所述检测模块4的所述MCU主控模块11电信号连接。
在本实施例中，所述MCU主控模块11包括STM32H7系列单片机。
在本实施例中，所述的手持设备的功率自动化测试模块还包括显示模块30，所述显示模块30与所述供电和测量模块20电信号连接。所述显示模块30包括上位机及与上位机连接的显示屏幕40。本实用新型设计采用自动化测试方案，将测得的电压和电流数据记录在存储卡中，或者上传至所述上位机上，并实时显示在所述显示屏幕40上。
虽然本实用新型的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本实用新型含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。
Claims (5)
1.一种手持设备的功率自动化测试模块，其特征在于：其包括供电和测量模块（20），所述供电和测量模块包括存储卡模块（1）、USB通讯模块（2）、触控屏幕（3）及至少一路检测模块（4），所述检测模块（4）包括数控调压电源模组（5）、电流检测模块（6）、电压检测模块（7）、以太网通讯模块（8）、ADC模拟转数字模块（9）、串口通讯模块（10）及MCU主控模块（11），所述存储卡模块（1）、所述USB通讯模块（2）、所述数控调压电源模组（5）、所述以太网通讯模块（8）、所述ADC模拟转数字模块（9）及所述串口通讯模块（10）均与所述MCU主控模块（11）电信号连接，所述触控屏幕（3）与所述串口通讯模块（10）电信号连接，所述数控调压电源模组（5）、所述电流检测模块（6）及所述电压检测模块（7）均与所述ADC模拟转数字模块（9）电信号连接，所述电流检测模块（6）及所述电压检测模块（7）均与所述数控调压电源模组（5）电信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种手持设备的功率自动化测试模块，其特征在于：所述的手持设备的功率自动化测试模块还包括防电流倒灌模块（12），所述防电流倒灌模块（12）与所述数控调压电源模组（5）电信号连接。
3.根据权利要求1所述的一种手持设备的功率自动化测试模块，其特征在于：所述检测模块（4）为两路，两路所述检测模块（4）的所述MCU主控模块（11）相电信号连接，所述存储卡模块（1）及所述USB通讯模块（2）均与两路所述检测模块（4）的所述MCU主控模块（11）电信号连接。
4.根据权利要求1所述的一种手持设备的功率自动化测试模块，其特征在于：所述MCU主控模块（11）包括STM32H7系列单片机。
5.根据权利要求1所述的一种手持设备的功率自动化测试模块，其特征在于：所述的手持设备的功率自动化测试模块还包括显示模块（30），所述显示模块（30）与所述供电和测量模块（20）电信号连接。
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