一種信息機適配器檢測儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種信息機適配器檢測儀，包括上位機、檢測儀CPU板、通信板、外部結(jié)構(gòu)裝置；所述上位機通過串口與檢測儀CPU板連接，檢測儀CPU板與通信板連接，外部結(jié)構(gòu)裝置與檢測儀CPU板、通信板連接。本實用新型將通過設(shè)計電路和軟件協(xié)議解決信息機整機檢測、電路板檢測、性能測試、距離模擬測試，還解決了遠距離模擬有線通信、信息采集等，具有快速分析和定位單體設(shè)備和板件的故障，并能保存數(shù)據(jù)，同時，設(shè)置上位機適配器參數(shù)，通過適配器串口、CAN口、模擬通信口、網(wǎng)口發(fā)送和采集相應(yīng)被檢測設(shè)備的數(shù)據(jù)，還可以借助三方設(shè)備通過有線、無線將信息發(fā)送至需求方，是目前功能齊備，檢測手段最全的軍民兩用通信檢測設(shè)備。
【專利說明】
一種信息機適配器檢測儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型屬于信息機檢測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種信息機適配器檢測儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，沒有專門的設(shè)備針對信息機(軍用)整機檢測、板件檢測，現(xiàn)有技術(shù)只有通過 拆開設(shè)備，通過換件的方式檢測，檢測一套設(shè)備需要20分鐘左右，或者搭建整套指揮平臺， 只能判斷整機故障，不能定位那一塊板件和重要器件故障。
[0003] 現(xiàn)有的檢測設(shè)備檢測速度和效果難以滿足快速反應(yīng)要求。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型為解決目前沒有專門的設(shè)備針對信息機(軍用）整機檢測、板件檢測， 而且檢測速度和效果難以滿足快速反應(yīng)要求的技術(shù)問題而提供一種信息機適配器檢測儀。
[0005] 本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：
[0006] -種信息機適配器檢測儀，包括上位機、檢測儀CPU板、通信板、外部結(jié)構(gòu)裝置;所 述上位機通過串口與檢測儀CPU板連接，檢測儀CPU板與通信板連接，外部結(jié)構(gòu)裝置與檢測 儀CPU板、通信板連接；
[0007] 所述檢測儀CPU板包括第一 CPU模擬單元、第二CHJ模擬單元、控制CHJ單元、開關(guān) Kl、開關(guān)K2、開關(guān)K4、開關(guān)K5;所述控制CHJ單元通過開關(guān)Kl與第一CPU模擬單元連接，控制 CPU單元與第二CPU模擬單元通過串口連接;所述控制CPU單元通過開關(guān)Kl、第二CPU模擬單 元通過開關(guān)K2均與外部被檢CPU板連接；
[0008] 所述通信板包括通信模擬單元電路、模擬距離選擇電路和開關(guān)K3;所述通信模擬 單元電路與第一 CPU模擬單元通過開關(guān)K2連接，通信模擬單元電路與模擬距離選擇電路連 接，模擬距離選擇電路通過開關(guān)K3與外部被檢通信板、被檢小型機主板、被檢整機連接；
[0009] 所述外部結(jié)構(gòu)裝置包括顯示器和鍵盤;所述顯示器通過開關(guān)K5與外部被檢CPU板、 外部被檢小型機主板連接，鍵盤通過開關(guān)K4與外部被檢CPU板、外部被檢小型機主板連接。
[0010] 進一步，所述通信模擬單元電路和模擬距離選擇電路集成在一塊電路板上，所述 通信模擬單元電路包括單片式調(diào)制解調(diào)器、模擬信號放大器、RS232串行接口、CAN口、網(wǎng)口， 所述模擬信號放大器、RS232串行接口、CAN口、網(wǎng)口均與單片式調(diào)制解調(diào)器電連接。
[0011] 進一步，所述第一 CPU模擬單元、第二CPU模擬單元、控制CPU單元集成在一塊電路 板上。
[0012] 進一步，所述開關(guān)K3為繼電器開關(guān)。
[0013] 進一步，所述模擬距離選擇電路設(shè)置有0km、2km、10km、20km共4個模擬距離檔，所 述4個模擬距離檔均通過開關(guān)K3與外部被檢通信板、被檢小型機主板、被檢整機連接
[0014] 進一步，所述上位機安裝有上位機檢測控制軟件，上位機軟件可以安裝在配有 RS232普通計算機上。
[0015] 本實用新型將通過設(shè)計電路和軟件協(xié)議解決信息機整機檢測、電路板檢測、性能 測試、距離模擬測試，還解決了遠距離模擬有線通信、信息采集等，具有快速分析和定位單 體設(shè)備和板件的故障，并能保存數(shù)據(jù)。同時，設(shè)置上位機適配器參數(shù)，通過適配器串口、CAN 口、模擬通信口、網(wǎng)口發(fā)送和采集相應(yīng)被檢測設(shè)備的數(shù)據(jù)，還可以借助三方設(shè)備通過有線、 無線將信息發(fā)送至需求方，是目前功能齊備，檢測手段最全的軍民兩用通信檢測設(shè)備；
[0016] 本實用新型設(shè)計專用檢測設(shè)備，快速檢測和查找信息機(軍用）整機及板件故障， 適合批量生產(chǎn)檢測、裝備維修檢測，而且能夠作為數(shù)據(jù)采集和發(fā)送的適配器，外部接口較 多，集成了串口、CAN口、模擬通信口、網(wǎng)口等，協(xié)議可根據(jù)用戶自定義和出廠設(shè)置，是一款多 功能檢測設(shè)備;該設(shè)備在整機檢測和板件檢測項目中，可以幾秒鐘快速檢測和診斷故障，并 配置有專用設(shè)備檢測接口、通用檢測設(shè)備接口，適應(yīng)板件檢測；該檢測設(shè)備還具有功能擴 展，用于可以自定義設(shè)備檢測協(xié)議、通信頻率，用于其它設(shè)備檢測；同時，檢測設(shè)備價格比原 型設(shè)備價格低很多，不足三分一，而且可以減少檢測人員、檢測難度，適合與批產(chǎn)檢測，專用 單體設(shè)備檢測。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本實用新型實施例提供的信息機適配器檢測儀示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 為能進一步了解本實用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合 附圖詳細說明如下。
[0019] 如圖1所示：
[0020] -種信息機適配器檢測儀，包括上位機、檢測儀CPU板、通信板、外部結(jié)構(gòu)裝置;所 述上位機通過串口與檢測儀CPU板連接，檢測儀CPU板與通信板電連接，外部結(jié)構(gòu)裝置與檢 測儀CHJ板、通信板連接；
[0021] 所述檢測儀CPU板包括第一 CPU模擬單元、第二CHJ模擬單元、控制CHJ單元、開關(guān) Kl、開關(guān)K2、開關(guān)K4、開關(guān)K5;所述控制CHJ單元通過開關(guān)Kl與第一CPU模擬單元連接，控制 CPU單元與第二CPU模擬單元通過串口連接;所述控制CPU單元通過開關(guān)Kl、第二CPU模擬單 元通過開關(guān)K2均與外部被檢CPU板連接；
[0022] 所述通信板包括通信模擬單元電路、模擬距離選擇電路和開關(guān)K3;所述通信模擬 單元電路與第一 CPU模擬單元通過開關(guān)K2連接，通信模擬單元電路與模擬距離選擇電路連 接，模擬距離選擇電路通過開關(guān)K3與外部被檢通信板、被檢小型機主板、被檢整機連接； [0023]所述外部結(jié)構(gòu)裝置包括顯示器和鍵盤;所述顯示器通過開關(guān)K5與外部被檢CPU板， 外部被檢小型機主板連接、鍵盤通過開關(guān)K4與外部被檢CPU板、外部被檢小型機主板連接。 [0024]所述通信板還包括電源單元，所述通信模擬單元電路、模擬距離選擇電路和電源 單元均集成在一塊電路板上，所述通信模擬單元電路包括單片式調(diào)制解調(diào)器、模擬信號放 大器、RS232串行接口、CAN口、網(wǎng)口，所述模擬信號放大器、RS232串行接口、CAN口、網(wǎng)口均與 單片式調(diào)制解調(diào)器電連接。
[0025]所述第一 CPU模擬單元、第二CPU模擬單元、控制CPU單元集成在一塊電路板上。 [0026] 所述開關(guān)K3包括繼電器開關(guān)。
[0027] 所述模擬距離選擇電路設(shè)置有01〇11、21〇11、101〇11、201〇11共4個模擬距離檔。所述4個模 擬距離檔均通過開關(guān)K3與外部被檢通信板、被檢小型機主板、被檢整機連接。
[0028] 所述上位機安裝有上位機檢測控制軟件。
[0029] 工作原理：
[0030] 確認插入被檢設(shè)備前，檢測儀處于關(guān)閉狀態(tài)，安裝上位機檢測控制軟件，連接電源 線、串口線、被檢設(shè)備，確保接線正確；
[0031] 上位機通過發(fā)送檢測命令給檢測儀，然后根據(jù)命令選擇檢測端口，并向檢測端口 發(fā)送測試數(shù)據(jù);如果是電路板檢測，還需接通電源和相應(yīng)控制信號，從而滿足檢測要求； [0032] 根據(jù)檢測要求，選擇檢測項，通過RS232檢測、二線通信故障、距離模擬檢測，檢測 結(jié)果顯示"通信正常、無故障"，則認為無故障，否則，顯示檢測失敗。
[0033]下面結(jié)合實例對本實用新型進一步說明。
[0034] 信息機適配器檢測儀外形尺寸，長方形結(jié)構(gòu)，長40cm、寬30cm、高IOcm;材質(zhì)：錯合 金;顏色:軍綠色，外部接口包括電源及通信接口檢測接口。
[0035]信息機適配器檢測儀硬件及型號如表1，
[0036] 表1主要器件表
[0038]各硬件所在的位置及其連接關(guān)系中機箱后面板插座如表2,機箱面板插座小型化 主板插座如表3,機箱面板插座CPU板插座表4,機箱面板插座通信板插座如表5，
[0039]表2機箱后面板插座

LUU4bj 卜囬铦甘谷使懺功酡對本買用新型進一步說明。
[0049] a)用戶通過上位機，選擇檢測方式，并發(fā)送檢測命令給檢測儀，在規(guī)定時間內(nèi)是否 收到檢測儀回執(zhí)正確報文，從而判斷被檢測故障。
[0050] CPU板電路原理，b)檢測儀CPU板ARM板M9020-N20,尺寸8000111丨1\7000111丨1。基于 LPC2290工業(yè)級微控制器，支持IOM以太網(wǎng)（工業(yè)級）、2路CAN通信、CF卡接口、A/D轉(zhuǎn)換、低功 耗RTC等功能。內(nèi)嵌yC/OS-II正版實時操作系統(tǒng)，用戶無需解決版權(quán)問題；內(nèi)置TCP/IP協(xié)議、 FAT32文件管理系統(tǒng);工業(yè)級IOM以太網(wǎng)控制器;工業(yè)級2路CAN控制器;支持CF卡，存儲數(shù)據(jù) 方；2MBN0RFlash程序存儲器;M9020-N20配置2MB內(nèi)存/M9080-N20配置8MB內(nèi)存；4路10位A/D 轉(zhuǎn)換器，單通道轉(zhuǎn)換時間低至2.44ys;l個32位定時器(外部事件計數(shù)器)帶1路捕獲和1路比 較通道；1路PWM輸出，1路高速I 2C總線，1路高速SPI總線；2路UART控制器(UART1符合16C550 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）。同時，通過串口擴展芯片VK3266，增加4個RS232串口，一共6個串行接口，滿足 RS232數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)交換。M9020-N20接收到上位機的報文，選通需要串行接口、 CAN 口、網(wǎng)口等，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至通信板。具備自己端口檢測能力，判斷端口是否正常。
[0051 ] 通訊板電路原理，c)modem通信板是能遠距離接收和傳輸數(shù)據(jù)，尺寸8000mil X 4200mil。設(shè)計有兩路模擬通信，處理器采用89C52,模擬通信采用73K222AU-IP，模擬信號通 過放大器，并根據(jù)檢測距離模擬，通過普通電纜傳輸距離可達數(shù)十公里，乃至數(shù)百公里。可 以有效解決長距離傳輸，而且維護方便，是野外有線通信的最佳方式，而且可以通過無線設(shè) 備發(fā)送至目標(biāo)地。73K222AU-IP與73K222AL功能一致，是TDK公司新近推出的K系列單片式調(diào) 制解調(diào)器，是專門用于和單片機配套以組成遠距離數(shù)據(jù)通信與控制系統(tǒng)的集成電路芯片， 可以用MODEM(調(diào)制解調(diào)器)芯片與單片機構(gòu)成自動報警裝置，借助于工廠、企業(yè)內(nèi)部的電話 交換機網(wǎng)絡(luò)，甚至公用電話交換機網(wǎng)絡(luò)，遠距離地傳送報警信息，不受地點和時間的限制， 真正做到安全、迅速和正確.兩條模擬通道可以通過上位機檢測命令，自由組成通路，直接 與被檢設(shè)備整機按預(yù)定協(xié)議通信，也可以對單獨電路板進行檢測，判斷是否故障。另外，還 可以用于模擬通道數(shù)據(jù)采集，對采集數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)發(fā)至RS232、CAN口、網(wǎng)口等，有效解決多接 口通信問題。
[0052]下面結(jié)合設(shè)計原理對本實用新型進一步說明。
[0053]本新型基于解決軍工企業(yè)大批量生產(chǎn)某型信息機及相關(guān)產(chǎn)品快速檢測、維修為依 托，生產(chǎn)專用型檢測設(shè)備，并自定義協(xié)議，能夠與多種通信設(shè)備數(shù)據(jù)交換和通信檢測。設(shè)計 有上位機軟件、檢測儀CPU板及軟件、通信板及軟件。
[0054] a)上位機軟件采用Microsoft Visual C++ 6.0設(shè)計，便于對話框界面設(shè)計和串口 通信程序設(shè)計;數(shù)據(jù)庫采用Microsoft Office Access 2007設(shè)計，由于檢測儀數(shù)據(jù)保存主 要針對一般數(shù)據(jù)結(jié)果和檢測板件型號進行保存，檢測技術(shù)人員較為固定，便于操作。
[0055] b)檢測儀CPU采用ARM系列工控板，集成M9020-N20芯片，接口眾多，只需設(shè)計外圍 電路即可達到檢測處理要求;另外，采用VK3266芯片，擴展4個串行接口，增加串行口有利于 數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)采集，能與多個設(shè)備數(shù)據(jù)同時交換，并具備一定擴展功能；軟件采用模塊 化，可根據(jù)上位機協(xié)議選擇軟件模塊，如選擇算法CRC、奇偶效驗等;硬件電路板采用6層板 設(shè)計，克服接插鍵過多，布線困難。
[0056] c)通信板采用89C52+73K222AU-IP，適應(yīng)遠距離數(shù)據(jù)傳輸，解決模擬信號通信需 求。處理器采用89C52可以方便采用C51編程，電路設(shè)計簡單;73K222AU-IP是TDK公司新近推 出的K系列單片式調(diào)制解調(diào)器，專門用于和單片機配套以組成遠距離數(shù)據(jù)通信與控制系統(tǒng) 的集成電路芯片;信號經(jīng)放大器可以通過普通電纜與數(shù)百公里的設(shè)備數(shù)據(jù)交換;設(shè)計2路模 擬通信，并且將控制電路和通信電路分開，采用模塊化設(shè)計，通過上位機數(shù)據(jù)，自己組合成 能檢測板件和整機通信，還支持被檢電路具備的顯示功能；另外，還可以通過板件選通距離 模擬單元，仿真遠距離傳輸;硬件電路板采用4層板設(shè)計。
[0057]下面結(jié)合測試方法對本實用新型進一步說明。
[0058] a)RS232故障檢測（不適用于G型機通信板）：控制CPU單元通過RS232-2向信息處理 機、A型機主板、G型機CPU板的RS232 口發(fā)送目標(biāo)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，通過顯示器觀察是否收到數(shù)據(jù)， 判斷有無故障。
[0059] b)通信故障檢測、性能測試:控制CPU單元通過RS232-3向信息處理機、A型機主板、 通信模擬單元I (G型機CPU板)的二線口發(fā)送自由報文數(shù)據(jù)，能夠收到應(yīng)答表示無故障。
[0060] C)通信板通信故障檢測、性能測試:控制CPU單元通過RS232-2向CPU模擬單元1發(fā) 送自由報文數(shù)據(jù)，能夠從RS232-3接收到此數(shù)據(jù);控制CPU單元通過RS232-3向CPU模擬單元2 發(fā)送自由報文數(shù)據(jù)，能夠從RS232-2接收到此數(shù)據(jù)。表示無故障。
[0061 ]下面結(jié)合通信方法對本實用新型進一步說明。
[0062] a)計算機與控制CPU單元通信協(xié)議
[0063] 計算機與控制CPU通信采用RS-232三線制，56000bps，每個字符由10位構(gòu)成：
[0065]計算機與控制CPU的通信數(shù)據(jù)格式：
[0066] STX+數(shù)據(jù)內(nèi)容+ETX，
[0067] 其中STX = 02H，命令開始標(biāo)志。
[0068] ETX = 03H，命令結(jié)束標(biāo)志。
[0069]計算機向控制CPU發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容為檢測命令，控制CPU向計算機發(fā)送的是檢測結(jié) 果。
[0070] b)檢測命令
[0071] 計算機向控制CPU發(fā)送的檢測命令由5部分組成，分別為丹上上^上屬釋如下。 [0072] P1為檢測對象，1字節(jié)，取值如下：
[0073] 0x31 A信息機CPU板檢測；
[0074] 0x32 A信息機CPU板檢測；
[0075] 0x33 G信息機主板板檢測；
[0076] P2為檢測內(nèi)容，1字節(jié)，取值如下：
[0077] 'A'RS232故障檢測(通信板無此項檢測）；
[0078] 'B'通信故障檢測；
[0079] 'C'性能測試(首發(fā)成功率、平均成功率、通信速率）；
[0080] P3為模擬距離，1字節(jié)，取值如下：
[0081] '〇'直通即 Okm;
[0082] 'l'2km;
[0083] '2'10km;
[0084] '3,20km;
[0085] P4為被檢裝備地址，4字節(jié)，通信協(xié)議格式。
[0086] P5為模擬身份地址，4字節(jié)，通信協(xié)議格式。
[0087] 數(shù)傳轉(zhuǎn)換盒檢測可能不需要地址。
[0088] c)檢測結(jié)果
[0089] 控制CPU向計算機發(fā)送的檢測結(jié)果如下：
[0090] 故障檢測結(jié)果：
[0091] 'Y'無故障；
[0092] 'N，有故障。
[0093]成功率測試結(jié)果：
[0094] 首發(fā)成功率(**·**%)+平均成功率(林·**%)+通信速率(林**林/S)。其中*中為0 ~9的數(shù)字字符，其它為對應(yīng)的字符，速率為每秒的字符數(shù)。
[0095] 下面結(jié)合特定用途對本實用新型進一步說明。
[0096] a)用于專用設(shè)備檢測。特別是針對A/G型信息機整機檢測，板件檢測；用于軍用單 體通信設(shè)備整機檢測及部件檢測。
[0097] b)數(shù)據(jù)采集。通過主控端口設(shè)置各數(shù)據(jù)交換口參數(shù)、通信格式，可以用于配有 RS232串口、CAN口、網(wǎng)絡(luò)、二線等接口數(shù)據(jù)采集。
[0098] c)遠距離數(shù)據(jù)傳輸。可以通過二線、網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠距離數(shù)據(jù)采集和傳輸；另外，可以 與電臺實現(xiàn)有線數(shù)據(jù)交換，無線轉(zhuǎn)發(fā)。
[0099]以上所述僅是對本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上 的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改，等同變化與 修飾，均屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種信息機適配器檢測儀，其特征在于，該信息機適配器檢測儀包括上位機、檢測儀 CHJ板、通信板、外部結(jié)構(gòu)裝置； 所述上位機通過串口與檢測儀CPU板連接，檢測儀CPU板與通信板連接，外部結(jié)構(gòu)裝置 與檢測儀CPU板、通信板連接； 所述檢測儀CPU板包括第一 CPU模擬單元、第二CPU模擬單元、控制CPU單元、開關(guān)K1、開 關(guān)K2、開關(guān)K4、開關(guān)K5;所述控制CPU單元通過開關(guān)K1與第一 CPU模擬單元連接，控制CPU單元 與第二CPU模擬單元通過串口連接，第二CPU模擬單元通過開關(guān)K2與通信板連接； 所述通信板包括通信模擬單元電路、模擬距離選擇電路和開關(guān)K3;通信模擬單元電路 與模擬距離選擇電路連接，模擬距離選擇電路與開關(guān)K3連接； 所述外部結(jié)構(gòu)裝置包括顯示器、鍵盤;鍵盤與開關(guān)K4連接，顯示器與開關(guān)K5連接。2. 如權(quán)利要求1所述的信息機適配器檢測儀，其特征在于，所述控制CPU單元通過開關(guān) K1與外部被檢CPU板連接，第二CPU模擬單元通過開關(guān)K2與外部被檢CPU板連接;模擬距離選 擇電路通過開關(guān)K3與外部被檢通信板、被檢小型機主板、被檢整機連接;所述顯示器通過開 關(guān)K5與外部被檢CPU板、外部被檢小型機主板連接，鍵盤通過開關(guān)K4與外部被檢CPU板、外部 被檢小型機主板連接。3. 如權(quán)利要求1所述的信息機適配器檢測儀，其特征在于，所述通信模擬單元電路和模 擬距離選擇電路集成在一塊電路板上，所述通信模擬單元電路包括單片式調(diào)制解調(diào)器、模 擬信號放大器、RS232串行接口、CAN口、網(wǎng)口，所述模擬信號放大器、RS232串行接口、CAN口、 網(wǎng)口均與單片式調(diào)制解調(diào)器連接。4. 如權(quán)利要求1所述的信息機適配器檢測儀，其特征在于，所述第一 CPU模擬單元、第二 CPU模擬單元、控制CPU單元集成在一塊電路板上。5. 如權(quán)利要求1所述的信息機適配器檢測儀，其特征在于，所述模擬距離選擇電路設(shè)置 有01〇]1、21〇]1、101〇]1、201〇]1共4個模擬距離檔，所述4個模擬距離檔均通過開關(guān)1(3與外部被檢通 信板、被檢小型機主板、被檢整機連接。
【文檔編號】G05B19/042GK205581597SQ201620389543
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年5月3日
【發(fā)明人】王建中, 唐中劍, 郭光亮, 柳惠秋, 尹春松
【申請人】重慶青年職業(yè)技術(shù)學(xué)院