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[STM32F1] STM32 多板卡测试平台（二）

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 楼主| TXQDM 发表于 2016-8-30 00:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
测试平台, STM32, 板卡, ECU, 通讯
设计目的
l 对ECU进行通讯测试，确定ECU通讯的完整性和正确性；完整性包括实现所有通讯功能；正确性指通讯功能正确；
l 对ECU进行功能测试，确定ECU功能的完整性和正确性；完整性指实现所有控制功能；正确性指控制功能正确；
l 对ECU进行性能测试，确定ECU性能的完整性和正确性；
l 对测试过程的参数和结果进行分析统计。
功能要求
l 测试设备通过上位机发送相应的命令给电控部分，电控部分产生ECU的输入信号，共包括以下信号：
DI（逻辑输入）、DO（逻辑输出）、AD（模数转换）、DA（数模转换）、PWM（脉宽调制）和负载模拟，通讯接口等。
l 测试设备采集ECU输出的信号，反馈给上位机进行判断处理；
l 给ECU提供所需的电源；
l 针对不同ECU类型，可设置不同的测试参数和测试接口类型；
l 测量数据保存在数据库中，方便产品数据的存储、查询和跟踪统计；
l 对ECU测试过程进行监控和管理；
l 测试过程实现一键式操作，要求简单、快捷；
l 系统需要模块化设计，便于安装、维护和升级；
l 电控部分分板卡设计，可进行重新配置，方便后期维护；
l 电控部分的输入输出可标定，以保证测量的准确性；
l 为提高效率，每台ECU的测试时间控制在30秒左右，加上拆装时间，最大不超过60秒。一小时测试ECU的数量约在60台。

系统框图
QQ截图20160830002629.png

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21ic大掌柜 打赏了 2.00 元 2016-08-30

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 楼主| TXQDM 发表于 2016-8-30 00:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 TXQDM 于 2016-8-30 00:28 编辑

编程电阻输出板卡

1、功能介绍
本板卡负载负责输出8路模拟电阻值，四片MCP42050实现，通过SPI接口进行电阻值设置，支持255个档位，也可以接入电源输入，当做电位器使用。
2、地址设置
每个把卡自带两路拨码开关，拨到右侧对应的将相应的GPIO引脚拉低，对应二进制数据00,01,10,11，具体对应关系在板子上的丝印中标出，板卡的实际地址为“基础地址”加“拨码地址”。
3、板卡接线
板卡外接端口共分8组，每组包含PAx、PWx、PBx三条。
PAx        ——电源输入接口，计入电源后，改路作为电位器使用，可以不接。
PWx        ——电阻的调节触头。
PBx        ——电阻的接地端，可接电源负极。

QQ截图20160830001911.png


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 楼主| TXQDM 发表于 2016-8-30 00:28 | 显示全部楼层
PWM开关信号输出板卡

1、功能介绍
本板卡负载负责输出8路数字信号与4路PWM信号,支持5V/24V跳线选择。PWM信号支持四路信号独立设置，每路支持16级占空比调节，输出频率10-10KHz。
        数字信号由STM32的GPIO直接生成，经由74LVC4245A进行3.3V到5V的转换，然后经ULN2003进行功率放大后输出。
        PWM信号由STM32的TIM2-5的四个定时器直接产生，通过改变每路定时器的计数值改变WPM频率，然后在定时中断中进行占空比的调节。
2、地址设置
每个把卡自带两路拨码开关，拨到右侧对应的将相应的GPIO引脚拉低，对应二进制数据00,01,10,11，具体对应关系在板子上的丝印中标出，板卡的实际地址为“基础地址”加“拨码地址”。
3、板卡接线
板卡支持5V/24V输出，通过改变板载跳线进行选择。
板卡外接端口共分三组，其中两组为数字输出引脚，标注DOx，共8路。另外一组为PWM输出，标注Pox，共4路，同时每组各带一个接地引脚，用于与外部设备连接。

QQ截图20160830002034.png



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 楼主| TXQDM 发表于 2016-8-30 00:29 | 显示全部楼层
高低边开关负载板卡
1、功能介绍
本板卡负载采集六路高低边通路上的电流信号，并根据电流信号的大小，判断ECU到负载的线路是断路、正常还是短路。
        每路测量通道通过在电路中接入两个50欧姆的并联电阻，采集电流信号，然后通过MAX4080F将电流信号转换为对应的电压信号，在经过两路电压比较器与不同的基准电压进行比较，最后输出两路数字信号，以此判断负载电路的状态。
2、地址设置
每个把卡自带两路拨码开关，拨到右侧对应的将相应的GPIO引脚拉低，对应二进制数据00,01,10,11，具体对应关系在板子上的丝印中标出，板卡的实际地址为“基础地址”加“拨码地址”。
3、板卡接线
板卡外接端口共分六组，每组包含Lx+、Lx-、Ex+、Ex-四条连接线，以及背面的Jx1、Jx2两组跳线。
Lx+、Lx-        ——用于接外部负载，可以是电磁阀，继电器等。
Ex+、Jx2        ——当外接高边驱动负载时，短接Jx2跳线，ECU接板卡Ex+。
Ex-、Jx1        ——当外接低边驱动负载时，短接Jx1跳线，ECU接板卡Ex-。
Ex+、Ex-        ——当外接高、低边驱动负载时，Jx1、Jx2全不短接，ECU接板卡Ex+、Ex-。

QQ截图20160830002114.png


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 楼主| TXQDM 发表于 2016-8-30 00:30 | 显示全部楼层
电机负载板卡

1、功能介绍
本板卡负载采集电机通路上的电流信号，并根据电流信号的大小，判断ECU到负载电机的线路是断路、正常还是短路。不考虑电机的正反转，可测量两路电机负载。
        通过在连接电路中接入两个50欧姆的并联电阻，采集电流信号，然后通过MAX4080F将电流信号转换为对应的电压信号，在经过两路电压比较器与不同的基准电压进行比较，最后输出两路数字信号，以此判断电机负载在电路的状态。
2、地址设置
每个把卡自带两路拨码开关，拨到右侧对应的将相应的GPIO引脚拉低，对应二进制数据00,01,10,11，具体对应关系在板子上的丝印中标出，板卡的实际地址为“基础地址”加“拨码地址”。
3、板卡接线
板卡外接端口共分两组，一组包含Ex+、Ex-两条连接线，用于连接ECU,另一组包含Lx+、Lx-,用于连接负载电机。
Ex+、Lx+                ——当电机不需要正反转时，可外接一路电机
Ex-、Lx-                ——当电机不需要正反转时，可外接一路电机
Ex±、Lx±        ——当电机需要正反转时，两组接口可外接一路电机

QQ截图20160830002327.png

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 楼主| TXQDM 发表于 2016-8-30 00:30 | 显示全部楼层
模拟信号采集板卡

1、功能介绍
本板卡负载采集八路模拟电压信号，原始数据范围0x0-0xFFF，对应电压范围0-5500mV。
        模拟信号输入之后经过68K/102K电阻分压，将0-5500mV对应到0-3300mV上，在经过钳位保护与电压跟随器后，直接由STM32进行ADC采样。
2、地址设置
每个把卡自带两路拨码开关，拨到右侧对应的将相应的GPIO引脚拉低，对应二进制数据00,01,10,11，具体对应关系在板子上的丝印中标出，板卡的实际地址为“基础地址”加“拨码地址”。
3、板卡接线
板卡外接端口共分两组，每组包含四路Ax接口及一个GND引脚.
每路Ax接口允许接入0-5.5V以内的任意电压值进行测量，注意测试电压要与板卡共地。

QQ截图20160830002430.png

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 楼主| TXQDM 发表于 2016-8-30 00:31 | 显示全部楼层
PWM开关信号采集板卡

1、功能介绍
本板卡负载采集八路PWM信号与六路数字信号，        八路PWM信号要求包含频率、占空比，数字信号只获取高低电平即可。
        PWM信号采集电路自带钳位保护，并使用施密特触发器SN74LVC2G17DBVR进行信号整形，数字信号使用ULN2003进行隔离，支持5V或24V输入，同时也使用施密特触发器进行信号整形。
2、地址设置
每个把卡自带两路拨码开关，拨到右侧对应的将相应的GPIO引脚拉低，对应二进制数据00,01,10,11，具体对应关系在板子上的丝印中标出，板卡的实际地址为“基础地址”加“拨码地址”。
3、板卡接线
板卡外接端口共分两组，一组包含六路DIx引脚，一组包含八路PIx引脚，同时每组个包含一路GND引脚。
DIx         ——用于测量输入的数字信号电平，支持5V、24V输入。
PIx        ——用于测量输入的PWM信号的频率与占空比，频率的量范围275-65535Hz，输出占空比0-1000.

QQ截图20160830002506.png

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 楼主| TXQDM 发表于 2016-8-30 00:33 | 显示全部楼层

所有设计参考资料如下
74LVC4245A.pdf (93.95 KB, 下载次数: 2)
B82793S0513N201 _PDF_C53675_2015-08-11.pdf (535.38 KB, 下载次数: 2)
BL1117-33CX_PDF_C5400_2012-02-03.pdf (1.6 MB, 下载次数: 2)
CAT5251.pdf (97.4 KB, 下载次数: 2)
CAT5251-D.PDF (202.02 KB, 下载次数: 2)
MAX4080-MAX4081.pdf (1.51 MB, 下载次数: 2)
MCP42010T-I SL_PDF_C54781_2015-07-23.pdf (866.25 KB, 下载次数: 3)
NCV1124.pdf (92.23 KB, 下载次数: 2)
OPA2348.pdf (1.69 MB, 下载次数: 2)
TLC5620中文.pdf (231.95 KB, 下载次数: 2)
ULN2003ADR_PDF_C7512_2014-07-04.pdf (1.2 MB, 下载次数: 1)
VDG1S-05H-R_PDF_C3660_2015-10-20.pdf (307 KB, 下载次数: 2)
X95840.pdf (1.12 MB, 下载次数: 2)


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 楼主| TXQDM 发表于 2016-8-30 00:33 | 显示全部楼层
STM32F103相关资料
stm32f103中文资料.pdf (1.89 MB, 下载次数: 9)
STM32固件库手册-中文翻译版.pdf (4.26 MB, 下载次数: 9)
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lrzxc 发表于 2016-8-30 08:50 | 显示全部楼层
嗯，讲得挺详细的，谢谢分享
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mmuuss586 发表于 2016-8-30 10:11 | 显示全部楼层
板边缘5mm范围内，最好不要放器件，接插件除外；
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a20084666 发表于 2016-8-30 12:25 | 显示全部楼层
不错哦，  把原理图放出来看看，哈哈
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yc5636063 发表于 2016-8-30 12:45 | 显示全部楼层
好！谢谢！
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 楼主| TXQDM 发表于 2016-8-30 22:03 | 显示全部楼层
mmuuss586 发表于 2016-8-30 10:11
板边缘5mm范围内，最好不要放器件，接插件除外；

板卡要进行对接安装的，所以放的靠边了一点！
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 楼主| TXQDM 发表于 2016-8-30 22:10 | 显示全部楼层
上海唐辉电子92 发表于 2016-8-30 11:55
配STM32的8M晶振，唐辉电子，可以给您免费的样品。

我们量小，就不占你们便宜了！
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 楼主| TXQDM 发表于 2016-8-30 22:11 | 显示全部楼层
a20084666 发表于 2016-8-30 12:25
不错哦，  把原理图放出来看看，哈哈

不行的，老板会打屁屁的
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llh1979 发表于 2016-8-30 22:42 来自手机 | 显示全部楼层
好复杂
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 楼主| TXQDM 发表于 2016-8-30 23:14 | 显示全部楼层
llh1979 发表于 2016-8-30 22:42
好复杂

还好还好
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