黃賢彬李 濱胡昱旻張家松（、廣西廣播電視技術(shù)中心河池分中心； 、廣西廣播電視技術(shù)中心桂林分中心）

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基于采集器接口的測(cè)試器設(shè)計(jì)

黃賢彬1李 濱2胡昱旻2張家松2
（1、廣西廣播電視技術(shù)中心河池分中心； 2、廣西廣播電視技術(shù)中心桂林分中心）

［摘 要］所述測(cè)試器是基于廣西廣播電視技術(shù)中心自主研發(fā)的采集器接口，結(jié)合“采集器配V4.4.2”軟件，它能夠簡(jiǎn)單的測(cè)試采集器JK1-JK12的繼電器閉合，PD1-PD12的輸入狀態(tài)，PA1-PA12的電壓值輸入，以及COM口的通信。接上水浸傳感器、溫濕度傳感器、煙霧傳感器、門磁開關(guān)等設(shè)備，還可以模擬遠(yuǎn)程監(jiān)控臺(tái)站采集器的工作狀態(tài)。能夠有效的檢測(cè)出有問題的采集器，保障設(shè)備的正常運(yùn)行與安播。

［關(guān)鍵詞］采集器；測(cè)試器；遠(yuǎn)程監(jiān)控

1　引言

在技術(shù)中心工作近一年期間，對(duì)村村通臺(tái)站的維護(hù)及直屬臺(tái)站值班發(fā)現(xiàn)，目前的采集器極易出現(xiàn)一些小問題，比如某個(gè)JK壞了、某個(gè)PA口采集不到數(shù)據(jù)、COM口通信不正常等。然而分中心又無(wú)檢測(cè)采集器各功能好壞的工具，出問題后各維護(hù)部無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確的判斷，給檢修維護(hù)工作增加了難度。采集器接口分為6類，分別為JK口、PD口、PA口、COM口、網(wǎng)口及download口。為了方便日常維護(hù)和檢修，設(shè)計(jì)了一個(gè)用于檢測(cè)采集器各接口的調(diào)試工具。

2　設(shè)計(jì)方案

2.1系統(tǒng)框圖

圖1　

2.2硬件設(shè)計(jì)

2.2.1JK口

即JK1-JK12，12路繼電器接口。每一路由一個(gè)繼電器控制，采集器輸出接口如圖2。

圖2　JK1-JK12接口圖

繼電器實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動(dòng)開關(guān)”，可用LED燈做繼電器的檢測(cè)。如圖2， JK1_1、JK1_2、JK1_3分別是JK1繼電器的三個(gè)端口，其中JK1_1是常開端，JK1_3是常閉端，JK1_2是公共端。因此檢測(cè)電路如圖3。

圖3　JK1口檢測(cè)外圍電路圖

同理，JK2-JK12外圍電路與JK1一樣。

2.2.2PD口

即PD1-PD12，12路狀態(tài)口。采集器PD口如圖4所示。

圖4　PD1-PD12接口圖

12路PD口，只要分別給PD1-PD12送入DC24V電壓，采集器采集到這個(gè)電壓后，就會(huì)傳送一個(gè)信號(hào)給上位機(jī)，從而顯示設(shè)備的工作狀態(tài)。因此只要用一個(gè)開關(guān)連接PD和VCC24即可，電路如圖5。

圖5　PD1口檢測(cè)外圍電路

同理，PD2-PD12外圍電路與PD1一樣。

2.2.3PA口

PA口即PA1-PA12，12路電壓采集口。采集器PA口接口如圖6所示。

12路PA口，就是給每一路PA輸入不同的模擬電壓值，通過(guò)采集器采集電壓，可以讀出輸入電壓，從而送至上位機(jī)顯示。因此，檢測(cè)PA口電路如圖7。

圖6　PA1-PA12 接口圖

圖7　PA1檢測(cè)外圍電路

同理，PAD2-PA12外圍電路與PA1一樣。

2.3PCB設(shè)計(jì)

PCB設(shè)計(jì)軟件采用Altium Designer Winter 09。采用這款最新高端版本Altium Designer Winter 09除了全面繼承包括99SE，Protel2004在內(nèi)的先前一系列版本的功能和優(yōu)點(diǎn)以外，還增加了許多改進(jìn)和很多高端功能。Altium Designer Winter 09拓寬了板級(jí)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)界限，全面集成了FPGA設(shè)計(jì)功能和 SOPC設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能，從而允許工程師能將系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的FPGA與PCB設(shè)計(jì)以及嵌入式設(shè)計(jì)集成在一起。

PCB設(shè)計(jì)流程:

PCB設(shè)計(jì)是極為重要的一部分，它設(shè)計(jì)的好壞，直接關(guān)系到產(chǎn)品的成敗以及質(zhì)量問題。

① 首先要進(jìn)行設(shè)計(jì)目標(biāo)，比如草圖，器件的資料等。

② 原理圖封裝的準(zhǔn)備，在標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)里有的封裝可以直接調(diào)用，沒有的封裝需要自己繪制圖形，也可以調(diào)用自己的庫(kù)文件。

③ 原理圖繪制，將所需器件在原理圖繪制里都擺放整齊好，并且連線。假如線太多，可以放置網(wǎng)絡(luò)編號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的電氣連接。

④ 原理圖檢查，原理圖繪制完成后，必須仔細(xì)進(jìn)行檢查。比如有沒有連錯(cuò)，標(biāo)號(hào)調(diào)整，封裝定義等等。

⑤ PCB封裝準(zhǔn)備，標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)沒有的封裝，根據(jù)實(shí)物，用游標(biāo)卡尺測(cè)量，然畫出自己的封裝庫(kù)。

⑥ 板框準(zhǔn)備，將器件從原理圖或網(wǎng)絡(luò)表里導(dǎo)入到PCB軟件里面，并設(shè)置設(shè)計(jì)規(guī)則。

⑦ 布局。布局要整齊美觀，而且電氣性能要良好，盡量避免電氣干擾。

⑧ 敷銅，仔細(xì)檢查PCB里的接線有沒有全部連接。

制作的PCB版如圖8。

圖8　成品圖

3　使用說(shuō)明

本作品既可以檢測(cè)采集器的JK口、PD口、PA口，同時(shí)也可以接煙霧傳感器、浸水傳感器、門磁開關(guān)、溫濕度傳感器和門禁讀卡器等設(shè)備，模擬村村通鄉(xiāng)鎮(zhèn)臺(tái)站環(huán)境采集。

3.1檢測(cè)采集器JK口、PD口、PA口

分別將采集器的JK口、PD口、PA口與采集器接口檢測(cè)板V1.0的P 1口、P2口、P3口連接。用網(wǎng)線連接采集器UTP口和電腦網(wǎng)口，在電腦端通過(guò)ping采集器IP，確保ping通后，打開上位機(jī)軟件“采集器配置軟件V4.4”，如圖9所示。在上位機(jī)軟件里輸入采集器的IP地址和端口號(hào)，然后點(diǎn)擊連接，此時(shí)的TxD和RxD燈應(yīng)閃爍。表明采集器與上位機(jī)通信成功，若連接不上，則要檢查采集器網(wǎng)口以及設(shè)置是否正確。

①檢測(cè)JK口。點(diǎn)擊參數(shù)設(shè)置，然后分別點(diǎn)擊J1-J12里的NO和NC鍵，此時(shí)檢測(cè)板上面對(duì)應(yīng)的LED燈將會(huì)直觀顯示，根據(jù)LED的亮滅情況，即可快速找出采集器上繼電器的好壞。

②檢測(cè)PD口。點(diǎn)擊狀態(tài)顯示，然后分別撥動(dòng)檢測(cè)板上的SW1-SW12開關(guān)，此時(shí)上位機(jī)軟件的“開關(guān)量顯示”將會(huì)顯示相應(yīng)的狀態(tài)。根據(jù)狀態(tài)顯示，即可找出采集器PD口的好壞。

③檢測(cè)PA口。同樣在狀態(tài)顯示，然后分別用小起子調(diào)節(jié)檢測(cè)板上的RW1-RW12電位器，此時(shí)上位機(jī)軟件的“模擬量通道”對(duì)應(yīng)的通道會(huì)顯示采集電壓值變化。根據(jù)電壓值有無(wú)變化，判斷PA口的好壞。

3.2模擬村村通鄉(xiāng)鎮(zhèn)臺(tái)站環(huán)境采集

分別將煙霧傳感器、浸水傳感器、門磁開關(guān)、溫濕度傳感器和門禁讀卡器等設(shè)備接入檢測(cè)板對(duì)應(yīng)的接口，用一根網(wǎng)線將采集器的COM口與檢測(cè)板的COM對(duì)接。然后打開“直放站采集器復(fù)位器上位機(jī)軟件”，如圖10。輸入采集器IP、端口號(hào)和本地監(jiān)聽端口號(hào)，然后點(diǎn)擊“打開”，此時(shí)浸水、煙霧、門磁、溫度、濕度、讀卡器通信等將會(huì)有相應(yīng)狀態(tài)顯示。從而判斷采集器的好壞。

4　結(jié)論

此測(cè)試器可有效協(xié)助資產(chǎn)管理員的管理，避免去鄉(xiāng)鎮(zhèn)臺(tái)站搶修時(shí)從分中心帶去的采集器也是壞的情況，也可以在臺(tái)站對(duì)有故障的設(shè)備進(jìn)行快速判斷，從而減輕維護(hù)人員的維護(hù)工作。

圖9　采集器上位機(jī)配置軟件

圖10　直放站采集器復(fù)位器上位機(jī)軟件