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[STM32F1]

STM32 多板卡测试平台(一)

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TXQDM|  楼主 | 2016-8-30 00:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 TXQDM 于 2016-8-30 00:11 编辑

公司为了测试设备,自己做的一个测试平台。
全部以STM32F103RCT6为主控单元,采用CAN通信方式,
所有通信遵循J1939协议,有上位机统一调度。


先上照片给大家看看
全部手工焊接的


IMG_20160718_195520_HHT.jpg

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21ic大掌柜 打赏了 3.00 元 2016-08-30

TXQDM|  楼主 | 2016-8-30 00:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 TXQDM 于 2016-8-30 00:34 编辑

项目总共设计6类办卡。具体要求如下
项目
类型
参数说明
系统供电
开关电源A
直流电压:12V
电压精度:±1%
额定电流:15A
线性调整率:±0.3%

开关电源B
直流电压:24V
电压精度:±1%
额定电流:15A
线性调整率:±0.2%

PICI电源C
(机柜专用电源)
直流电压:5V
电压精度:±1%
额定电流:15A
线性调整率:±0.1%
总线通讯
CAN
通    道:独立5路
总线速率:CAN0 500Kbps
规范:CAN2.0B
CAN1~CAN4速率软件可调

RS485、RS232、LIN
选配
模拟量输出
电压
通    道:18路
输出范围:0~5V
电流驱动:±5mA
分辨率:12bit
输出精度:1‰

电流
通    道:18路
输出范围:-100~100mA
输出精度:1%
驱动最大电压:±10V

高压
通    道:4路
输出范围:0V,12V~100V
输出精度:2%
驱动电流:50mA
编程电阻输出
电阻
通    道:8路
输出范围:0~∞
模    式:离散值
精    度:1‰
数字量输出
开关信号
通    道:24路
输出范围:GND,悬空,VBAT
输出精度:2%
输出电平:软件可调

PWM
通    道:4路
频    率:0~20KHZ
输出精度:1%
占空比:0~100%

转速(曲轴 凸轮轴)
通    道:2路
频    率:0~20KHZ
输出精度:1%
脉    宽:软件可调
模拟量采集
电压
通    道:16路
电压范围:0V~5V
分辨率:12bit
采集精度:1%
数字量采集
频率
通    道:4路
频    率:0~20KHZ
采集精度:1%
占空比:0~100%
负载模拟
低边开关驱动
(开关阀)
通    道:8路
采集范围:0~5A
负载特性:阻性 20Ω/30W
采集精度:2%

高边开关驱动
(开关阀)
通    道:8路
采集范围:0~5A
负载:阻性 20Ω/30W
采集精度:2%

PWM调制驱动
(节气门)
通    道:4路
采集范围:0~5A
负载:阻感 12Ω/30W+30mH
采集精度:2%

喷气驱动
通    道:18路
采集范围:0~30A
负载特性:感性 5mH
采集精度:2%
特殊信号
宽氧传感器模拟
根据特定电路定制

热电偶模拟
根据特定电路定制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

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TXQDM|  楼主 | 2016-8-30 00:10 | 显示全部楼层
如图所示,测试设备分为机柜、ECU测试工装、控制电脑三部分。

电源分为12V电源和24V电源两部分,用于测试不同供电类型的ECU
        并配有高精度5V电源,用于模拟信号输出、数字信号输出等的供电。

图片1.png

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TXQDM|  楼主 | 2016-8-30 00:11 | 显示全部楼层
ECU的采集接口,采集到的信号一般在正常范围之内,也会有超出正常范围值的情况,这些正常和不正常的值,在以下测试中都要考虑到,即测试要全面,所有信息都要覆盖到。
测试中,所有的信息设定都在上位机部分进行,电控部分只是按照上位机的命令输出相应的信号,并采集ECU返回的信号,再转发给上位机,所有数据是否正常的判断全部有上位机进行处理。
根据接口的不同,测试进行如下分类:
6.1通信接口试验
上位机控制电控部分,通过通讯接口发送一条测试命令给被测ECUECU收到命令后,通过通讯接口返回命令给电控部分,电控部分将测试结果返回给上位机,从而得知ECU的通讯接口是正常的。
6.2 频率信号采集试验
        上位机控制电控部分,输出不同频率的曲轴、凸轮轴信号给ECUECU监测信号并通过电控部分反馈给上位机,上位机根据信号的输入和反馈,判断出ECU计算脉冲信号是否准确。
6.3 模拟信号试验
        6.3.1模拟量信号
ECU的传感器主要有进气压力、进气温度、然气压力、然气温度、冷却水温、机油压力、机油温度、调速器位置、油门位置、燃气剩余量等模拟量;上位机控制电控部分模拟这些信号给ECU,并将ECU的结果转发给上位机,上位机判断分析误差是否在范围之内。
        6.3.2排温信号
                上位机控制电控部分输出设定的排温信号,电控部分将ECU返回的排温值,然后转发给上位机程序,上位机根据设定值和ECU的返回比较判断是否在误差范围之内。
        6.3.3氧传感器信号
氧传感器信号既有空燃比的值,也有加热温度的值,氧传感器模拟板卡会比较复杂,基本与上边一致,上位机控制电控部分将加热温度模拟在正常范围和不正常范围值,改变空燃比的电压信号在各个状态,电控部分得到ECU的采集值并转发给上位机,上位机根据设定值和返回值判断是否符合要求。
6.4 开关量信号测试
                与频率信号测试等相同,不再复述。
6.5 输出驱动电路测试
                电控部分模拟负载分为,开关阀模拟,电磁阀模拟。测试时需要考虑负载正常、开路和短路的情况,根据ECU的反馈信息,上位机判断出ECU驱动输出和采集信号是否正常。
6.6 整体功能试验(策略验证)
                此步骤是验证ECU的控制策略,为了验证的完整性,分成以下几部分:
        6.6.1正常功能的验证
上位机控制电控部分将所有的传感器模拟信号、开关量信号、频率信号设定在正常范围之内,并输出给ECUECU应根据信号的具体值,运行相应的策略,电控部分将ECU所有的输出信号转发给上位机,上位机判断当前ECU的策略是否运行正常。
        6.6.2异常功能的验证
依次将传感器模拟信号、开关量信号、频率信号中的某个值设定在不正常范围之内,再监测ECU的运行情况,判断ECU是否在预定策略范围之内。
        6.6.3正常和异常情况交替的验证
依次将传感器模拟信号、开关量信号、频率信号中的某个值在不正常和正常值范围内依次交替输出,监测ECU的运行情况,判断ECU是否在预定的策略范围之内。

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TXQDM|  楼主 | 2016-8-30 00:37 | 显示全部楼层
CAN通信需要对每块板卡分配一个独立的地址,如下所示
保留20类板卡地址,每类分配4个地址,倒序分配

QQ截图20160830003914.png

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mmuuss586| | 2016-8-30 10:09 | 显示全部楼层
1、这板子设计的也太浪费了;
2、似乎接插件不怎么牢靠;
3、器件布局不太合理,不符合PCB设计规范;
4、没看到任何EMC方面的处理;
5、似乎都没有保护;
6、电容好像都没几个;

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mochou| | 2016-8-30 10:37 | 显示全部楼层
楼主的ECU配什么发动机的?

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TXQDM|  楼主 | 2016-8-30 22:13 | 显示全部楼层
mmuuss586 发表于 2016-8-30 10:09
1、这板子设计的也太浪费了;
2、似乎接插件不怎么牢靠;
3、器件布局不太合理,不符合PCB设计规范;

被大神说得一无是处了!

板子布局当时考虑了重用性,所以浪费了点
插接件还是比较牢靠的,况且不怎么动。
至于保护、EMC之类的,基本都有了,也没做得太复杂

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TXQDM|  楼主 | 2016-8-30 22:16 | 显示全部楼层
mochou 发表于 2016-8-30 10:37
楼主的ECU配什么发动机的?

主要是燃气发动机,工程机械跟发电机组上用的。

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mochou| | 2016-8-31 10:14 | 显示全部楼层
TXQDM 发表于 2016-8-30 22:16
主要是燃气发动机,工程机械跟发电机组上用的。

GCU吗,

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