一种滑板车控制器的测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及滑板车生产领域，特别是一种滑板车控制器的测试系统及测试方法。

背景技术

电动滑板车由于轻盈、便携的特点越来越受到大家的欢迎，其中控制器作为电动滑板车的主要电控器件则至关重要。控制器需要与电机、电池、仪表、尾灯、调速把、刹车把等连结，控制器需要电池供电才能运行，但控制器也需要根据电池的特性来保证电池不会过度放电和过度反充电，否则会给电池带来不可恢复的损伤。控制器控制电机运行时也需要进行精准的电流和电压控制来保证电机不会因为大电流和高电压毁坏电机。由于控制器的需要连结的部件众多，且都是重要部件，但由于元器件有误差控制器PCB板有不良率，贴片有不良率，线材有不良率，如何保证控制器出场时的参数及功能都是正确的且又要保证生产效率则是一个重大的难题。

由于滑板车行业为新型行业，很多技术标准并没有规范，导致控制器出厂标签参数与实际参数相差大，出厂后到整车厂组装时不良率高，其根本原因就是控制器厂家没有对控制器进行出厂前的校正及测试，有些厂家虽然手动测试挑选不良品但会导致生产效率急剧降低，并且有些问题人检很难发现或者遗漏。市面上也有一些自动校正的仪器，价格昂贵，且由于这些仪器是一些通用仪器，并不是专门用于对滑板车控制器进行测试的，且对校正的对象机有一定性能要求，但滑板车行业本身是低成本的行业，主控芯片性能要求和存储要求都无法满足市售的校正仪器。

发明内容

本发明针对目前滑板车控制器测试过程中遇到的难点，提供一种低成本、低要求的控制器测试系统及测试方法，在生产滑板车的控制器时，保证高效率生产的前提下，检测控制器出厂前各项参数、程序、线材接口、电路的正确性，并准备指示出不良控制器的出错点。

本发明的技术方案是：一种滑板车控制器的测试系统，包括测试主控板以及与其相连的显示屏，操作面板，所述的测试主控板与待测的滑板车控制器通信连接；还包括：

大功率直流电源和由测试主控板控制的可编程直流电源，所述的大功率直流电源与可编程直流电源利用由测试主控板控制的二选一开关控制对待测控制器供电；

滑板车电机及负载，所述的滑板车电机及负载的继电器由测试主控板控制，所述的滑板车电机及负载待测的滑板车控制器相连。

进一步的，上述的滑板车控制器的测试系统中：还包括上位机，所述的上位机与测试主控板相连。

进一步的，上述的滑板车控制器的测试系统中：所述的显示屏上还包括触摸屏。

进一步的，上述的滑板车控制器的测试系统中：测试主控板的测试端口分三大类分别为：IO输入测试端口、IO输出测试端口、AD模拟测试端口，分别用来测试待测滑板车控制器的输入IO口及外部线材、输出IO口及外部线材、AD模拟端口及外部线材。

本发明还提供一种滑板车控制器的测试系统的测试方法，包括以下步骤：

测试待测滑板车控制器的电压偏差的步骤；将待测滑板车控制器实际测量的电压值与对待测滑板车控制器设置的电压比较得到硬件偏差；

测试待测滑板车控制器的电流偏差的步骤；该步骤中对设置电流和实际电流进行比较限流值信息；

测试待测滑板车控制器端口的步骤；该步骤中包括测试待测滑板车输入端口、输出端口、AD端口的步骤。

进一步的，上述的滑板车控制器的测试系统的测试方法中：测试仪主控板进入电压测试模式时，所述的测试待测滑板车控制器的电压偏差的步骤中，在测试主控板上包括以下步骤：

S11、控制二选一开关将供电电源切换为可编程直流电源；

S12、发命令给可编程直流电源设置输出电压为欠压值以下0.3v；

S13、发送查询待测滑板车控制器状态命令给待测滑板车控制器；

S14、识别待测滑板车控制器是否进入欠压模式，如果进入欠压模式则电压范围测试一通过，转向S15；否则提示测试电压范围测试失败；退出；

S15、发送命令给可编程直流电源设置输出电压为欠压值的以上0.3v；

S16、发送查询待测滑板车控制器状态命令给待测滑板车控制器；

S17、识别待测滑板车控制器是否退出欠压模式，如果退出欠压模式则电压范围测试二通过，转向S18，否则提示测试电压范围测试失败，退出；

S18、待测滑板车控制器电压校正范围在±0.3v范围内。

进一步的，上述的滑板车控制器的测试系统的测试方法中：在所述的测试待测滑板车控制器的电流偏差的步骤中，在测试主控板上包括以下步骤：

S21、控制二选一开关将供电电源切换为大功率直流电源；

S22、发送命令给待测滑板车控制器开最大驱动；

S23、测量输入待测滑板车控制器的实际电流值；

S24、将实际电流值与所需设定的电流进行对比；如果实际电流值与所需设定的电流误差是在±0.3A以内，则电流校正成功。

进一步的，上述的滑板车控制器的测试系统的测试方法中：在步骤S24中：与设定电流相比，

如果实际电流过大，则发送命令给待测滑板车控制器减小限流值；

如果实际电流太小，则发送命令给待测滑板车控制器增大限流值；

直到实际电流值与设定电流之间的误差在一定范围内后，则发送命令通知控制器停止开驱动，并保存当前的限流值信息。

进一步的，上述的滑板车控制器的测试系统的测试方法中：测试待测滑板车控制器端口的步骤时，在测试主控板上包括以下步骤：

S31、向待测滑板车控制器输入口对接的端口输出高低电平；

S32、读取待测滑板车控制器输入口状态看是否为相应的高低电平；如果是则输入端口测试成功，且与之对应的线材完好，转向步骤S33；如果否，则IO测试失败，说明电路有问题或者外部接口线材有问题，退出；

S33、发送命令给待测滑板车控制器，使待测滑板车控制器的输出口输出高低电平；

S34、读取相应的IO口状态看是否为相应的高低电平，如果是，则输出端口测试成功，且与之对应的线材完好，转向步骤S35；如果否，则IO测试失败，说明电路有问题或者外部接口线材有问题；

S35、输出固定电压到待测滑板车控制器的AD输入口；

S36、发命令给待测滑板车控制器读取相应的AD口采集的AD值看是否为相应的电平值，如果是，则AD端口测试成功，且与之对应的线材完好，如果否，则AD测试失败，说明AD口采集电路有问题或者外部接口线材有问题。

进一步的，上述的滑板车控制器的测试系统的测试方法中：其特征在于：还包括测试待测滑板车控制器软件版本的步骤；测试主控板中设置的读取滑板车控制器的软件版本号，并判断该软件版本号是否正确的装置。

本发明测试系统结构简单成本低，把需要精准电压的电源和大功率的直流电流分开控制，可大大节省设备成本。

另外，本发明的测试方法中，因为可编程的大功率电源价格非常昂贵(万元以上)，但小功率可编程电源+非可编程大功率电源总价格只有一台可编程的大功率电源的1/3左右。

再又，本发明实际只需要极少的通讯指令和被测试对象进行通信，大大减少了被测试对象的性能要求，无论成本高低的被测试对象只要加入简单的通讯指令即可进行测试，占用被测试对象的资源极少。

本发明测试项覆盖全面，电流、电压、负载、空载、线材、接口端子基本滑板车控制器功能全覆盖，且可通过液晶屏实时显示测试步骤及状态，错误点可精准提示，触屏操作更方便。

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细地说明。

附图说明

附图1为本发明实施例1滑板车控制器测试系统框图。

具体实施方式

本实施例是一种滑板车控制器的测试系统，如图1所示，包括测试主控板以及与其相连的显示屏，本实施例中的测试主控板实际上是一个智能控制板，它具有操作面板和显示屏，同时也具有与上位机相连的接口，上位机是一台电脑，可以对智能测试主控板进行操作，另外显示屏也是一种触摸显示屏一体屏，也可以在显示屏上操作，设置一些有关参数，测试主控板与待测的滑板车控制器通信连接；还与待测滑板车控制器通过测试主控板的测试端口分三大类接口相连，它们分别为：IO输入测试端口、IO输出测试端口、AD模拟测试端口，分别用来测试待测滑板车控制器的输入IO口及外部线材、输出IO口及外部线材、AD模拟端口及外部线材。另外，还包括大功率直流电源和由测试主控板控制的可编程直流电源，大功率直流电源与可编程直流电源利用由测试主控板控制的二选一开关控制对待测控制器供电；由待测的滑板车控制器的标准的滑板车电机及负载，所述的滑板车电机及负载的继电器由测试主控板控制。

上述测试系统的测试方法，包括以下步骤：

测试待测滑板车控制器的电压偏差的步骤；将待测滑板车控制器实际测量的电压值与对待测滑板车控制器设置的电压比较得到硬件偏差。

本实施例中，测试仪主控板进入电压测试模式时，所述的测试待测滑板车控制器的电压偏差的步骤中，在测试主控板上包括以下步骤：

S11、控制二选一开关将供电电源切换为可编程直流电源；

S12、发命令给可编程直流电源设置输出电压为欠压值以下0.3v；

S13、发送查询待测滑板车控制器状态命令给待测滑板车控制器；

S14、识别待测滑板车控制器是否进入欠压模式，如果进入欠压模式则电压范围测试一通过，转向S15；否则提示测试电压范围测试失败；退出；

S15、发送命令给可编程直流电源设置输出电压为欠压值的以上0.3v；

S16、发送查询待测滑板车控制器状态命令给待测滑板车控制器；

S17、识别待测滑板车控制器是否退出欠压模式，如果退出欠压模式则电压范围测试二通过，转向S18，否则提示测试电压范围测试失败，退出；

S18、待测滑板车控制器电压校正范围在±0.3v范围内。

测试待测滑板车控制器的电流偏差的步骤；该步骤中对设置电流和实际电流进行比较限流值信息。

本实施例中包括：

S21、控制二选一开关将供电电源切换为大功率直流电源；

S22、发送命令给待测滑板车控制器开最大驱动；

S23、测量输入待测滑板车控制器的实际电流值；

S24、将实际电流值与所需设定的电流进行对比；如果实际电流值与所需设定的电流误差是在±0.3A以内，则电流校正成功。

在步骤S24中：与设定电流相比，

如果实际电流过大，则发送命令给待测滑板车控制器减小限流值；

如果实际电流太小，则发送命令给待测滑板车控制器增大限流值；

直到实际电流值与设定电流之间的误差在一定范围内后，则发送命令通知控制器停止开驱动，并保存当前的限流值信息。

测试待测滑板车控制器端口的步骤；该步骤中包括测试待测滑板车输入端口、输出端口、AD端口的步骤。

本实施例中，测试待测滑板车控制器端口的步骤时，在测试主控板上包括以下步骤：

S31、向待测滑板车控制器输入口对接的端口输出高低电平；

S32、读取待测滑板车控制器输入口状态看是否为相应的高低电平；如果是则输入端口测试成功，且与之对应的线材完好，转向步骤S33；如果否，则IO测试失败，说明电路有问题或者外部接口线材有问题，退出；

S33、发送命令给待测滑板车控制器，使待测滑板车控制器的输出口输出高低电平；

S34、读取相应的IO口状态看是否为相应的高低电平，如果是，则输出端口测试成功，且与之对应的线材完好，转向步骤S35；如果否，则IO测试失败，说明电路有问题或者外部接口线材有问题；

S35、输出固定电压到待测滑板车控制器的AD输入口；

S36、发命令给待测滑板车控制器读取相应的AD口采集的AD值看是否为相应的电平值，如果是，则AD端口测试成功，且与之对应的线材完好，如果否，则AD测试失败，说明AD口采集电路有问题或者外部接口线材有问题。

另外，还包括测试待测滑板车控制器软件版本的步骤；测试主控板中设置的读取滑板车控制器的软件版本号，并判断该软件版本号是否正确的装置。

具体的，本实施例由测试仪主控板、可编程直流电源、大功率直流电源、电流表、触控液晶显示屏、负载装置组成，以下简称为测试仪。

测试仪主控板与需要被校正及测试的控制器连结，两者进行相互通讯，通过简单的指令来实现控制器的校正及测试。

测试仪与触控液晶显示屏通讯，可实时显示测试步骤及故障问题，同时可通过点击液晶屏上的按钮实现启动或关闭测试仪。

测试仪进入正常工作前，需要使用电脑上位机软件生成测试配置，然后载入测试仪中，测试仪通过读取配置了解需要测试的电压、电流、程序版本、及被测试对象的需要测试项目。

测试仪可点击触屏的开始测试按钮或轻触外部的按键进入测试模式，首先发送命令读取控制器的软件版本号，如果控制器返回的软件版本号与上位机载入的版本号一致则说明控制器软件版本正确，否则，则控制器软件版本错误。

测试仪主控板与可编程电源连结并通讯，在设置控制器电压参数时，通过主控板控制继电器切换到可编程电源，使用可编程电源对控制器供电，主控板通过通讯命令控制可编程电源的输出电压，然后发送命令通知控制器目前的电压值，并计算出硬件的偏差，此偏差可消除硬件电路及元器件的误差导致的电压计算不准问题。

测试仪主控板与电流表连结并通讯，在设置控制器出厂电流时，通过主板控制继电器切换到大功率直流电源上，并通过主板控制器继电器开启加载装置，主板发送命令给控制器开最大驱动，主板通过通讯读取电流表的电流值，然后与所需设定的电流值进行对比，如果实际的电流过大，主板则发送命令给控制器减小限流值，如果实际的电流太小，主板则发送命令给控制器增大限流值，直到实际电流值与所需设定的电流误差在一定范围内后，则发送命令通知控制器停止开驱动，并保存当前的限流值信息。

测试仪主控板测试端口分三大类分别为：IO输入测试端口、IO输出测试端口、AD模拟测试端口，分别用来测试控制器的输入IO口及外部线材、输出IO口及外部线材、AD模拟端口及外部线材。

测试仪主控板进入电压测试模式时，首先控制继电器切换供电电源为可编程电源，发命令给可编程电源设置输出电压为欠压值以下0.3v，测试仪主控板发送查询控制器状态命令给控制器，并识别控制器是否进入欠压模式，如果进入欠压模式则电压范围测试步骤一通过，否则提示测试电压失败。电压范围测试步骤一通过后，测试仪主控板发送命令给可编程电源设置输出电压为欠压值的0.3v以上，然后测试仪主控板发送查询控制器状态命令给控制器，并识别控制器是否退出欠压模式，如果退出欠压模式则电压范围测试步骤二通过，否则提示测试电压失败。电压测试两个步骤通过，则说明控制器电压校正范围在±0.3v范围内。

测试仪主控板进入电流测试模式时，首先控制继电器切换供电电源为大功率直流电源，然后测试仪主板发送命令给控制器开最大驱动，测试仪主板通过通讯读取电流表的电流值，然后与所需设定的电流值进行对比，看实际电流与所需设定的电流误差是否在±0.3A以内，如果是，则表明控制器电流校正成功，并且范围为±0.3A以内。如果否，控制器电流测试失败。

测试仪主控板进入端口测试模式时，测试控制器输入口时，测试仪主板控制与控制器输入口对接的端口输出高低电平，并通讯读取控制器被测试的输入口状态看是否为相应的高低电平，如果是则输入端口测试成功，且与之对应的线材完好，如果否，则IO测试失败，说明电路有问题或者外部接口线材有问题。测试控制器输出口时，测试仪主板发送命令给控制器，使其控制器被测试的输出口输出高低电平，测试仪主板读取相应的IO口状态看是否为相应的高低电平，如果是，则输出端口测试成功，且与之对应的线材完好，如果否，则IO测试失败，说明电路有问题或者外部接口线材有问题。测试控制器输AD输入口时，测试仪主板电路输出固定电压到控制器AD输入口，测试仪主板发命令给控制器读取相应的AD口采集的AD值看是否为相应的电平值，如果是，则AD端口测试成功，且与之对应的线材完好，如果否，则AD测试失败，说明AD口采集电路有问题或者外部接口线材有问题。

测试仪进入电机运行状态测试时，首先测试仪通过控制继电器开启负载装置，使电机的负载达到最大，然后测试发命令控制器开始驱动电机运行，测试仪通过命令读取控制器检测到的电机速度，如果电机速度正常则重载起步正常，如果无速度则启动异常，控制器驱动能力有问题。如果重载测试通过，测试仪则关闭负载装置，使电机再空载状态，测试仪同时检测电流表的电流值，如果电流值在预设的范围内(通常小于3A)，则空载测试通过，否则空载测试失败，说明控制器驱动异常。

本发明实施例中，把需要精准电压的电源和大功率的直流电流分开控制，可大大节省设备成本，因为可编程的大功率电源价格非常昂贵(万元以上)，但小功率可编程电源+非可编程大功率电源总价格只有一台可编程的大功率电源的1/3左右。本发明实际只需要极少的通讯指令和被测试对象进行通信，大大减少了被测试对象的性能要求，无论成本高低的被测试对象只要加入简单的通讯指令即可进行测试，占用被测试对象的资源极少。本发明测试项覆盖全面，电流、电压、负载、空载、线材、接口端子基本滑板车控制器功能全覆盖，且可通过液晶屏实时显示测试步骤及状态，错误点可精准提示，触屏操作更方便。