基于MCU控制的开关耐久自动化测试及监控系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于MCU控制的开关耐久自动化测试及监控系统，其特征在于：包括控制单元、人机交互单元、数据采集单元、驱动单元；控制单元分别与人机交互单元、数据采集单元驱动单元电连接；其中，人机交互单元用于接收外部指令并将外部指令发送至控制单元；还用于接收来自控制单元反馈的开关状态信息并进行显示；数据采集单元用于采集开关触点电压并将其反馈至控制单元；控制单元，用于根据外部指令生成并输出驱动指令至驱动单元；还用于根据外部指令和采集到的开关触点电压判断开关的触点通断状态；驱动单元，根据驱动指令驱动执行单元。本发明专利技术达到自动化测试的目的。本发明专利技术达到自动化测试的目的。本发明专利技术达到自动化测试的目的。

【技术实现步骤摘要】
基于MCU控制的开关耐久自动化测试及监控系统


[0001]本专利技术属于开关耐久试验台
，具体涉及一种基于 MCU控制的开关耐久自动化测试及监控系统。

技术介绍

[0002]开关耐久试验台现有技术方案采用计算机控制柜配合高低温试验箱并内置操作台以及电子负载箱的结构形成，造成的测试监控系统的整体设备体积庞大。且由于设备整体由多个部分组成，且各个部分直接的物理连接方式十分固定，导致设备不方便移动，不便于试验现场的具体操作。同时，由于现有技术中的采集设备的局限性，在开关耐久自动化的试验中，对于开关触点的状态信号收集，只采集触点压降，进而导致整体监控效果的局限性，无法有效的判断开关的状态。进一步，由于现有技术只采集开关触点的触点压降，导致无法从其他层面获取开关的状态信息，导致试验结果的准确度存在偏差。再者，现有技术中没有配备任何显示装置，试验操作人员无法及时获取开关的状态信息，导致试验结果的获取滞后。总而言之，现有的计算机控制柜体积庞大，不方便移动，故不能根据资源任意选择高低温箱，且只能采集触点压降，不能对开关采集电压实时显示，不能判断触点是否出现接通异常，无法实现开关自动化测试。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种基于MCU控制的开关耐久自动化测试及监控系统，以达到自动化测试的目的。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：一种基于MCU控制的开关耐久自动化测试及监控系统，其特征在于：包括控制单元、人机交互单元、数据采集单元、驱动单元；控制单元分别与人机交互单元、数据采集单元驱动单元电连接；
[0005]其中，人机交互单元用于接收外部指令并将外部指令发送至控制单元；还用于接收来自控制单元反馈的开关状态信息并进行显示；
[0006]数据采集单元用于采集开关触点电压并将其反馈至控制单元；
[0007]控制单元，用于根据外部指令生成并输出驱动指令至驱动单元；还用于根据外部指令和采集到的开关触点电压判断开关的触点通断状态；
[0008]驱动单元，根据驱动指令驱动执行单元；
[0009]其中包括控制单元、人机交互单元、数据采集单元、驱动单元集成与工控机，执行单元集成于开关耐久操作台。
[0010]上述技术方案中，还包括数据存储提取单元，所述数据存储提取单元与控制单元电连接，控制单元将生成的驱动指令和判定的开关的状态信息发送至数据存储提取单元进行存储；控制单元根据来自人机交互单元的外部指令从数据存储提取单元调取驱动指令或者开关状态信息的历史信息并发送至人机交互单元进行显示。
[0011]上述技术方案中，还包括检测灯泡，带检测的开关、控制单元和检测灯泡依次串联
在同一回路中，控制单元对比开关接通次数和检测灯泡点亮次数；当检测灯泡的点亮次数少于开关接通次数，控制单元判定其自身在开关接通后出现了有时不响应的故障，操作人员通过人际交互单元历时查询控制单元的故障原因，根据查询结果更改控制器的响应时间。
[0012]上述技术方案中，所述外部指令包括针对开关状态信息的采集参数的设置，所述采集参数包括：采集频率设置、门限电压设置、开关导通时间下限值、开关断开时间下限值、开关导通时间上限值、开关断开时间上限值、开关供电电压设置；
[0013]其中，根据开关的输入电压电压设定门限电压，当采集到的开关触点电压小于等于门限电压，控制单元判定开关为断开状态；当采集到的开关触点电压大于门限电压，控制单元判定开关为导通状态；
[0014]根据开关的接通时间设定开关导通时间下限值，当采集到的开关的接通时间小于等于开关导通时间下限值，控制单元判定开关是接通状态异常；
[0015]根据开关的断开时间设定开关断开时间下限值，当采集到的开关的断开时间小于等于开关断开时间下限值，控制单元判定开关是断开状态异常；
[0016]当采集到的开关触点小于等于门限电压，且采集到的开关的断开时间大于等于开关断开时间下限值，控制单元判定开关为接通状态中出现掉电异常；
[0017]根据开关的接通时间设定开关导通时间上限值；当开关不根据外部指令执行断开操作且采集到的开关的接通时间大于等于开关导通时间上限值，控制单元判定开关是不断开状态异常；
[0018]根据开关的断开时间设定开关断开时间上限值；当开关不根据外部指令执行接通操作且采集到的开关的断开时间大于等于开关断开时间上限值，控制单元判定开关是不接通状态异常。
[0019]上述技术方案中，所述控制单元根据外部指令设置数据采集单元的采样频率。
[0020]上述技术方案中，人机交互单元包括实时显示界面；控制单元将采集到的开关触点电压发送至实时显示界面；实时显示界面以波形图的形式显示接收到的开关触点电压值，操作员通过观察开关触点电压值的波形图的是否出现不符合正常运行状态时波形规律的下降沿判断开关触点是否出现故障；操作员通过观察开关触点电压值的波形图的的下降沿形状判断开关触点的故障类型。
[0021]上述技术方案中，控制单元通过设置的开关导通时间下限值、开关导通时间上限值以及伺服单机的测试周期判断一个测试周期内开关触点电压是否出现下降沿，如果未出现就会产生一次超时报错，并通过图形界面判断出是触点失效；控制单元将试验次数和判断出现故障的次数发送至人机交互单元并通过人机交互单元显示试验次数和错误测试次数。
[0022]上述技术方案中，：开关供电电压的设置根据设置输出多种电压轨，用于模拟实车蓄电池亏电状态、充电状态、充满状态下的供电状态。
[0023]上述技术方案中，所述外部指令包括对电机的运行参数进行设置：分别为旋转方向、档位设置、旋转角度、运行时间、停顿时间；
[0024]旋转方向:用于设置电机的旋转方向，根据实际测量情况设置顺时针和逆时针；
[0025]档位设置：分为多个档位，用于调节电机的旋转速度；
[0026]旋转角度：旋转角度根据待测试开关档位之间的角度进行设置；。
[0027]运行时间：为伺服电机根据所设定的旋转角度进行旋转运动的时间；
[0028]停顿时间：使待测开关能有足够的时间保持在导通阶段，保证触摸屏上的波形显示单元能够有效显示导通状态下开关的闭合状态，一旦开关闭合不可靠，即会在波形上显示出毛刺或者下降沿，操作人员通过波形观察出故障，或通过存储的数据进行测试后分析。
[0029]上述技术方案中，控制单元根据外部指令设置需要进行耐久测试的时间或需要对待测旋转开关进行的耐久次数，
[0030]电机开始按钮之后，系统对开关进行测试，并记录下待测开关每一个触点的导通，断开电压曲线，以及实时的电压数据，系统根据判定条件知道待测旋转开关是否在测试过程中出现异常情况。
[0031]本专利技术的有益效果是：采用人际交互单元的实时显示界面设置相应试验参数，以实时图形的形式显示监控开关触点通断状态，利用RS232完成触摸屏(即实时显示界面)到MCU(即控制单元) 的数据交互，并通过MCU中的PWM功能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MCU控制的开关耐久自动化测试及监控系统，其特征在于：包括控制单元、人机交互单元、数据采集单元、驱动单元；控制单元分别与人机交互单元、数据采集单元驱动单元电连接；其中，人机交互单元用于接收外部指令并将外部指令发送至控制单元；还用于接收来自控制单元反馈的开关状态信息并进行显示；数据采集单元用于采集开关触点电压并将其反馈至控制单元；控制单元，用于根据外部指令生成并输出驱动指令至驱动单元；还用于根据外部指令和采集到的开关触点电压判断开关的触点通断状态；驱动单元，根据驱动指令驱动执行单元；其中包括控制单元、人机交互单元、数据采集单元、驱动单元集成与工控机，执行单元集成于开关耐久操作台。2.根据权利要求1所述的一种基于MCU控制的开关耐久自动化测试及监控系统，其特征在于：还包括数据存储提取单元，所述数据存储提取单元与控制单元电连接，控制单元将生成的驱动指令和判定的开关的状态信息发送至数据存储提取单元进行存储；控制单元根据来自人机交互单元的外部指令从数据存储提取单元调取驱动指令或者开关状态信息的历史信息并发送至人机交互单元进行显示。3.根据权利要求1所述的一种基于MCU控制的开关耐久自动化测试及监控系统，其特征在于：还包括检测灯泡，带检测的开关、控制单元和检测灯泡依次串联在同一回路中，控制单元对比开关接通次数和检测灯泡点亮次数；当检测灯泡的点亮次数少于开关接通次数，控制单元判定其自身在开关接通后出现了有时不响应的故障，操作人员通过人际交互单元历时查询控制单元的故障原因，根据查询结果更改控制器的响应时间。4.根据权利要求3所述的一种基于MCU控制的开关耐久自动化测试及监控系统，其特征在于：所述外部指令包括针对开关状态信息的采集参数的设置，所述采集参数包括：采集频率设置、门限电压设置、开关导通时间下限值、开关断开时间下限值、开关导通时间上限值、开关断开时间上限值、开关供电电压设置；其中，根据开关的输入电压电压设定门限电压，当采集到的开关触点电压小于等于门限电压，控制单元判定开关为断开状态；当采集到的开关触点电压大于门限电压，控制单元判定开关为导通状态；根据开关的接通时间设定开关导通时间下限值，当采集到的开关的接通时间小于等于开关导通时间下限值，控制单元判定开关是接通状态异常；根据开关的断开时间设定开关断开时间下限值，当采集到的开关的断开时间小于等于开关断开时间下限值，控制单元判定开关是断开状态异常；当采集到的开关触点小于等于门限电压，且采集到的开关的断开时间大于等于开关断开时间下限值，控制单元判定开关为接通状态中出现掉电异常；根据开关的接通时间设定开关导通时间上限值；当开关不根据外部指令执行断开操作且采集到的开关的接通时间大于等于开关导通时间上限值，控制单元判定...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶玉容，石光勇，谢万春，任伍星，周伟，付尧，陈颖，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：