冰箱控制板的自动测试设备的制作方法

1.本发明涉及智能家电，特别是涉及一种冰箱控制板的自动测试设备。


背景技术：

2.现有冰箱的功能日益丰富，相应的动作执行以及信号处理由冰箱的控制板完成。在将控制板装配于产品中进行测试之前，开发人员需要预先对冰箱控制板进行测试。
3.目前冰箱控制板测试存在以下几方面的问题，首先需要投入大量人力，测试结果可靠性低，准确度差；其次测试周期很长，全程需要测试人员值守；再次测试所需设备数量较多，造成硬件投入成本高；另外测试过程无法留痕，造成测试结果可追溯性低，依靠人工记录难以全面记录测试结果。大部分的测试过程需要多次重复，测试效率低下。
4.传统的人工测试方法是测试人员根据冰箱功能规格书，将冰箱上的实际负载如风机，风门等，以及一些基本测试工具如万用表，示波器，电阻箱，转速计等与控制板进行实际连接，用于测试。例如冰箱中使用的温度传感器较多，现有技术往往采用变阻箱模拟温度传感器。变阻箱的体积大，使用时需要测试人员对照着传感器的阻值表手动扭动模拟温度变化，既费时又费力，而且精度较差，难以准确模拟实际信号。又例如压缩机的输出频率测量只能通过万用表或者示波器进行测量，这些都需要大量的硬件设备投入，而且测试结果无法直观示出。再例如风机测试转速时只能通过转速计测量，风门的开门角度只能通过测试人员人眼观看，无法得到精确地确定开门角度。
5.针对上述问题，现有技术中也出现了一些半自动测试工具。这些半自动测试工具和人工配合进行测试，这种工具可以通过电压变化来模拟实际的温度传感器。但是半自动测试工具的功能单一，往往只能针对某一功能的测试，实用性低。


技术实现要素：

6.本发明的一个目的是要提供一种提高提高测试效率的冰箱控制板的自动测试设备。
7.本发明一个进一步的目的是要自动完成冰箱控制板的全功能测试。
8.本发明另一个进一步的目的是要减小测试人员的工作量。
9.特别地，本发明提供了一种冰箱控制板的自动测试设备，包括：
10.检测主机，其具有第一接口以及第二接口；
11.信号输出装置，与第一接口以及被测控制板分别连接，并配置成根据第一接口下发的测试指令生成测试信号，并将测试信号提供至被测控制板相应的输入接口；
12.数据采集装置，与第二接口以及被测控制板分别连接，并配置成采集被测控制板对测试信号的响应动作信号，并通过第二接口向检测主机提供，并且
13.检测主机，还配置成获取测试方案，按照测试方案生成测试指令并通过第一接口向信号输出装置提供，并将通过第二接口获取到的响应动作信号转换为对应的执行结果。
14.可选地，信号输出装置包括：
15.微处理器，与第一接口相连，并配置成对测试指令进行解析，并转换为信号转换指令，信号转换指令包括模拟指令以及开关指令；
16.模拟信号输出模块，其用于连接被测控制板的模拟输入接口，并用于根据模拟指令输出至少一路模拟测试信号，模拟测试信号用于模拟冰箱中传感器的感测结果；
17.开关量信号输出模块，其用于连接被测控制板的开关量输入接口，并根据开关指令用于输出至少一路开关量测试信号，开关量测试信号用于模拟冰箱中开关信号。
18.可选地，模拟信号输出模块包括：数字模拟转换器，配置成将模拟指令转换为对应的模拟信号。
19.可选地，模拟信号输出模块还包括：参考电压获取端口，用于连接被测控制板的电源线，以获取被测控制板的电源电压信号；并且数字模拟转换器将被测控制板的电源电压信号作为输出参考电压。可替换地，参考电压获取端口获取被测控制板的电源电压信号，微处理器与参考电压获取端口相连，并根据被测控制板的电源电压信号对所述模拟指令进行误差修正。
20.可选地，开关量信号输出模块包括：开关电路，其控制端与微处理器相连，并由开关指令驱动开断，从而输出开关量测试信号。
21.可选地，数据采集装置包括：风机信号采集接口，用于连接被测控制板的风机控制线，以采集风机动作信号；并且检测主机，还用于将风机动作信号转换为对应的风机转速。
22.可选地，风机动作信号包括风机电压信号，检测主机用于根据风机电压信号的大小转换出对应的风机转速；或者
23.风机动作信号包括pwm信号，检测主机用于根据pwm信号的占空比转换出对应的风机转速。
24.可选地，数据采集装置包括：电机信号采集接口，用于连接被测控制板的电机控制线，以采集电机动作信号；并且检测主机，还用于将电机动作信号转换为对应的电机驱动部件的运动状态。
25.可选地，数据采集装置包括：开关信号采集接口，用于连接被测控制板的开关控制线，以采集开关动作信号；并且检测主机，还用于将开关动作信号转换为对应的开关对象部件的启停状态。
26.可选地，测试方案根据被测控制板的技术规格进行配置，其包括以下任意一种或多种：压力测试方案、回归测试方案、冒烟测试方案，并且每种测试方案规定有：各种测试信号的参数以及生成时序、以及响应动作信号与执行结果的转换规则。
27.在本发明的冰箱控制板的自动测试设备中，检测主机获取测试方案，并按照测试方案生成测试指令并通过第一接口向信号输出装置提供。信号输出装置根据第一接口下发的测试指令生成相应的各种测试信号，以模拟出冰箱的各种传感器、感测部件的实际信号。数据采集装置采集被测控制板对测试信号的响应动作信号，从而确定出被测控制板针对各种测试信号的响应状态。检测主机最终将获取到的响应动作信号转换为对应的执行结果，完成整个测试过程。本方案可以实现冰箱控制板全面功能测试，自动确定冰箱控制板对于不同测试信号的响应是否符合功能要求。整个过程无需测试人员干预，大大提高了测试效率，缩短了测试周期。
28.进一步地，在本发明的冰箱控制板的自动测试设备中，数据采集装置信号输出装
置可以向被测控制板输出各种模拟信号、开关量信号，例如温度测量信号、开关门信号等。数据采集装置可以采集被测控制板的各种输出信号，例如控制风机、风门、压缩机、加热丝、除霜装置等部件的控制信号，既可以提高测试精度、又可以降低测试成本。
29.更进一步地，在本发明的冰箱控制板的自动测试设备中，检测主机可以将这些信号转换为相应的执行结果，使得测试结果可以直观方便地输出，无需测试人员人工观测，大大降低了人力成本以及对测试人员的经验要求。
30.又进一步地，在本发明的冰箱控制板的自动测试设备中，检测主机可以实现测试结果的自动全面记录，便于项目研发的统筹管理。经过对试制产品的测试，本发明的方案可以大大缩短测试周期，实用性极高。
31.根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
32.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
33.图1是根据本发明一个实施例的冰箱控制板的自动测试设备的示意框图；
34.图2是根据本发明一个实施例的冰箱控制板的自动测试设备中信号输出装置的示意框图；
35.图3是根据本发明一个实施例的冰箱控制板的自动测试设备中开关量信号输出模块的电路原理图；
36.图4是根据本发明一个实施例的冰箱控制板的自动测试设备中数据采集装置的示意框图；
37.图5是根据本发明一个实施例的冰箱控制板的自动测试设备中风机信号采集接口的电路原理图；
38.图6是根据本发明一个实施例的冰箱控制板的自动测试设备中电机信号采集接口的电路原理图；以及
39.图7是根据本发明一个实施例的冰箱控制板的自动测试设备中开关信号采集接口的电路原理图。
具体实施方式
40.图1是根据本发明一个实施例的冰箱控制板的自动测试设备的示意框图，该冰箱控制板的自动测试设备一般性地可以包括：检测主机10、信号输出装置210、数据采集装置220。
41.检测主机10，其具有第一接口110以及第二接口120。第一接口110用于使检测主机10与信号输出装置210相连，实现检测主机10与信号输出装置210的数据通信。第二接口120用于使检测主机10与数据采集装置220相连，实现检测主机10与数据采集装置220的数据通信。第一接口110和第二接口120可以采用各种数据传输总线接口，例如在一些实施例中可以采用通用异步收发传输方式(universal asynchronous receiver/transmitter，简称
uart)，或者其他可以实现相同功能的传输接口。本领域技术人员可以根据数据传输的需要选择第一接口110和第二接口120的接口类型。
42.信号输出装置210与第一接口110以及被测控制板20分别连接，并配置成根据第一接口110下发的测试指令生成测试信号，并将测试信号提供至被测控制板20相应的输入接口。信号输出装置210的主要功能为将测试指令转换为测试信号。测试信号可以包括模拟测试信号、开关量信号。模拟测试信号以及开关量信号可以为多路，具体的数量可以根据被测控制板20的功能以及配置进行设置。其中模拟测试信号用于模拟冰箱中传感器的感测结果，例如温度测量结果、湿度测量结果、气体浓度测量结果等等。开关量信号用于模拟冰箱的开关检测信号，例如开关门信号、按键信号等等。
43.检测主机10可以获取测试方案，按照测试方案生成测试指令并通过第一接口110向信号输出装置210提供，并将通过第二接口120获取到的响应动作信号转换为对应的执行结果。检测主机10可以使用各种计算机设备实现，例如个人电脑、工控机等。在本实施例中，检测主机10可以优选采用具有良好的接口扩展能力的工控机。检测主机10内具有存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的机器可执行程序。处理器执行机器可执行程序时可以实现检测主机10的检测功能。机器可执行程序可以根据具体的测试要求进行编写，本实施例对于具体的编写语言不做具体限制。
44.测试方案根据被测控制板20的技术规格以及测试需求进行配置，其包括以下任意一种或多种：压力测试方案、回归测试方案、冒烟测试方案，并且每种测试方案规定有：各种测试信号的参数以及生成时序、以及响应动作信号与执行结果的转换规则。其中压力测试用于测试在极限情况下的可靠性，回归测试用于在被测控制板20的软硬件经过修改后的重新测试，冒烟测试用于快速的基本功能验证。每种测试方案可以按照时序发出一种或多种测试信号，并且在同一测试时间可以输出多路测试信号。例如同时模拟多个间室的温度变化，同时模拟多个门体的开闭动作等。
45.检测主机10自动完成测试方案的执行以及测试结果的处理，测试结果可以由检测主机10通过显示器生成测试结果展示界面来实现输出，或者由检测主机10通过网络等联机手段发送至相应的输出设备。在一些实施例中，检测主机10可以自动记录测试过程以及测试结果，以供后续追溯。
46.检测主机10得到的执行结果可以直接反映电脑控制板的功能完成情况，例如直接反映出风机转速、风门开度、开门角度、加热丝开关、灯光开关、压缩机频率等等一系列状态。
47.图2是根据本发明一个实施例的冰箱控制板的自动测试设备中信号输出装置210的示意框图。
48.信号输出装置210可以包括：微处理器211、模拟信号输出模块212、开关量信号输出模块213。
49.微处理器211与第一接口110相连，并配置成对测试指令进行解析，并转换为信号转换指令，信号转换指令包括模拟指令以及开关指令。微处理器211可以选用具有足够io口以及模拟数字转换功能的单片机、嵌入式处理、dsp。微处理器211按照解析出的测试指令，对模拟信号输出模块212、开关量信号输出模块213进行控制，从而输出相应类型以及大小的信号。
50.模拟信号输出模块212，其用于连接被测控制板20的模拟输入接口，并用于根据模拟指令输出至少一路模拟测试信号，模拟测试信号用于模拟冰箱中传感器的感测结果，例如可以模拟温度信号、湿度信号、重量信号、气体浓度测量信号。其中温度信号是模拟测试信号的重点。本实施例的模拟信号输出模块212可以根据被测控制板20的温度检测要求，设置温度信号的路数以及相应的大小。
51.模拟信号输出模块212可以包括：参考电压获取端口214、数字模拟转换器216。参考电压获取端口214用于连接被测控制板20的电源线，以获取被测控制板20的电源电压信号；数字模拟转换器216配置成将模拟指令转换为对应的模拟信号。
52.为确保数字模拟转换器216输出的可靠性，数字模拟转换器216的参考电平十分重要。本实施例采取了两种措施确保参考电平的准确，减小由于da转换造成的模拟测试信号误差。由于被测控制板20自身的信号处理均以自身的电源电压作为基准，在实际使用时，冰箱内部传感器的电源电压也与被测控制板20的电源电压一致。因此为了保证向被测控制板20提供的信号能够满足信号精度的要求，本实施例的方案还对生成模拟测试信号的参考电压的电路结构进行了优化。
53.在一些实施例中，数字模拟转换器216将被测控制板20的电源电压信号作为输出参考电压。也即参考电压获取端口214将待测控制板20的电源电压信号(一般为5v)直接连接至数字模拟转换器216的电压参考端上。在采用16位的数字模拟转换器216以及ad转换采取12位采样的条件下，经过实际验证，系统精确误差约为5％，满足了信号的误差要求。
54.在另一些实施例中，微处理器211还可以与参考电压获取端口214相连，并根据被测控制板20的电源电压信号对模拟指令进行误差修正。参考电压获取端口214获取待测控制板20的电源电压信号(一般为5v)，然后根据电源电压信号的大小以及微处理器211的模拟信号检测能力，通过分压得到分压电压信号。例如可以使用两个相同的电阻对5v分压得到2.5v的电压信号。分压电压信号连接微处理器211进行ad(模拟数字)转换的输入口，微处理器211将得到的分压电压信号与数字模拟转换器216的参考电压进行误差计算。微处理器211在控制数字模拟转换器216进行模拟信号输出时，可以根据计算得到的误差修正模拟指令。例如微处理器211计算得到电源电压信号与数字模拟转换器216的参考电压的误差为2％，那么微处理器211可以将2％的误差预先进行修正，调整模拟指令，使得数字模拟转换器216输出模拟信号与待测控制板20相匹配。在采用16位的数字模拟转换器216以及ad转换采取12位采样的条件下，经过实际验证，系统精确误差约为2％，满足了信号的误差要求。
55.开关量信号输出模块213用于连接被测控制板20的开关量输入接口，并根据开关指令用于输出至少一路开关量测试信号，开关量测试信号用于模拟冰箱中开关信号(例如开关门等)。图3是根据本发明一个实施例的冰箱控制板的自动测试设备中开关量信号输出模块213的电路原理图。开关量信号输出模块213可以包括：开关电路215。开关电路215的控制端与微处理器211相连，并由开关指令驱动开断，从而输出开关量测试信号。开关电路215使用三极管ir1作为开关元件，三级管ir1的基极作为开关电路215的控制端。微处理器211的一输出口door-ch连接第一借口110，并提供开关指令。端子cn1用于连接被测控制板20。本领域技术人员可以根据需要利用其他开关器件(例如mos管、继电器等)组成相同或类似控制逻辑的开关电路215。
56.开关量信号输出模块213可以根据需要设置开关量测试信号的路数，例如对于多
门冰箱，每路开关量测试信号用于模拟一个门体的开关信号。
57.图4是根据本发明一个实施例的冰箱控制板的自动测试设备中数据采集装置220的示意框图。数据采集装置220可以包括：风机信号采集接口221、电机信号采集接口222、开关信号采集接口223。风机信号采集接口221、电机信号采集接口222、开关信号采集接口223可以分别与检测主机10的第二接口120进行连接，也可以经过初步信号处理转换后通过数据总线发送给第二接口120。
58.风机信号采集接口221用于连接被测控制板20的风机控制线，以采集风机动作信号；并且检测主机10，还用于将风机动作信号转换为对应的风机转速。
59.冰箱常用的低压直流风机共有三种：不可调速行风机、电压调速风机、pwm信号调速风机。对于不可调速行风机、电压调速风机，被测控制板20通过输出电压信号对其进行控制，也即风机动作信号包括风机电压信号，检测主机10用于根据风机电压信号的大小转换出对应的风机转速。
60.对于pwm信号调速风机，被测控制板20通过输出pwm信号对其进行控制，也即风机动作信号包括pwm信号，检测主机10用于根据pwm信号的占空比转换出对应的风机转速。
61.图5是根据本发明一个实施例的冰箱控制板的自动测试设备中风机信号采集接口221的电路原理图。其中接口cn2用于连接被测控制板20的风机控制端，其中接口cn2的1、2两个接口用于输出pwm信号，通过稳压后通过端口pwm-ch1、以及端口pwm-fb-ch1向检测主机10提供。检测主机10根据pwm信号的占空比转换出对应的风机转速。
62.接口cn2的3、4两个接口用于输出风机电压信号，经过分压以及稳压处理后通过端口ad-vol-fan向检测主机10提供。检测主机10根据机电压信号的大小转换出对应的风机转速。
63.电机信号采集接口222，用于连接被测控制板20的电机控制线，以采集电机动作信号；并且检测主机10还用于将电机动作信号转换为对应的电机驱动部件的运动状态(风门开关角度、电动阀开度等)。
64.冰箱中风门、电动阀的驱动机构均为步进电机，因此可以采用电机信号采集接口222来确定被测控制板20对风门以及电动阀的控制结果。
65.图6是根据本发明一个实施例的冰箱控制板的自动测试设备中电机信号采集接口222的电路原理图。风门可采用两相四线步进电机，四线为四个信号线，电动阀可采用四相五线步进电机，除了四个信号线还有一个中间抽头电源线。步进电机在工作时四个信号线连接到端子cn3上，cn3的1、2、3、4四个接口分别连接四个信号线，通过电阻分压检测步进电机的脉冲信号，最终通过端口m-a-ch1、m-b-ch1、m-c-ch1、m-d-ch1将脉冲信号传送给检测主机10，从而判断风门开关角度或者电动阀的开度是否到位。
66.检测主机10根据不同步进电机的电机驱动部件的类型(风门或电动阀)进行相应信号的采样，采用时可以根据步进电机的节拍计算步数，信号停止时计算总采样步数从而得到电机驱动部件的运动状态
67.开关信号采集接口223用于连接被测控制板20的开关控制线，以采集开关动作信号；并且检测主机10还用于将开关动作信号转换为对应的开关对象部件的启停状态。开关信号采集接口223可以用于采集被测控制板20对交流负载的控制，交流负载可以包括化霜加热丝、压缩机等。
68.图7是根据本发明一个实施例的冰箱控制板的自动测试设备中开关信号采集接口223的电路原理图。被测控制板20的开关控制线通过端口l、n连接开关控制线，当有信号输出时，通过光耦ic1将信号输出，通过端口ac1连接检测主机10，检测主机10通过ac1传输的信号被测控制板20的开关动作信号是否正确。
69.开关信号采集接口223可以用于强电交流负载检测，由于交流信号为正弦波，经过光耦ic1转换变为脉冲信号，检测主机10可以通过脉冲信号来确定开关动作信号是否正确。
70.检测主机10将获取到的响应动作信号转换为对应的执行结果，可以进行保存上传，作为测试记录。在一些实施例中，检测主机10可以配置显示装置，将执行结果转换相应的显示结果进行输出。除了测试结果，检测主机10可以对整个测试过程进行全面记录，以便在测试出异常状态时，分析异常原因，为后续的开发工作提供数据支持。
71.检测主机10获取测试方案，并按照测试方案生成测试指令并通过第一接口110向信号输出装置210提供。信号输出装置210根据第一接口110下发的测试指令生成相应的各种测试信号，以模拟出冰箱的各种传感器、感测部件的实际信号。数据采集装置220采集被测控制板20对测试信号的响应动作信号，从而确定出被测控制板20针对各种测试信号的响应状态。检测主机10最终将获取到的响应动作信号转换为对应的执行结果，完成整个测试过程。本实施例的方案可以实现冰箱控制板全面功能测试，自动确定冰箱控制板对于不同测试信号的响应是否符合功能要求。整个过程无需测试人员干预，大大提高了测试效率，缩短了测试周期。检测主机10可以实现测试结果的自动全面记录，便于项目研发的统筹管理。经过对试制产品的测试，本发明的方案可以大大缩短测试周期，实用性极高。
72.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。