基于RS485總線的自動化檢測系統(tǒng)的研制

　　1 引 言

　　近年，我國安防市場發(fā)展迅猛，以每年20％～30％的速度增長。安防型GPS定位裝置是定位安防高端智能化創(chuàng)新技術(shù)與應(yīng)用的產(chǎn)品，是GPS定位系統(tǒng)、 GPRS通訊系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)結(jié)合為一體的定位裝置。他能提供目標的具體位置信息對目標實時跟蹤，能進行無線數(shù)據(jù)傳輸、防盜報警、信息查詢、數(shù)據(jù)調(diào)度等。

　　安防型GPS定位裝置的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

　　由于安防型GPS定位裝置的運行環(huán)境比較惡劣，而且該產(chǎn)品直接影響車輛的運行狀況和安全，因此對該產(chǎn)品的可靠性要求極高。

　　為了保證產(chǎn)品較高的可靠性，除了對產(chǎn)品設(shè)計要求高以外，還需要對生產(chǎn)進行嚴格的監(jiān)管和測試。然而手工檢測的效率無法滿足批量生產(chǎn)的要求，因此需要設(shè)計滿足批量生產(chǎn)的安防定位裝置的測試系統(tǒng)。本文提出了一種基于PC機的自動化檢測系統(tǒng)設(shè)計思路，并且應(yīng)用于安防型GPS定位裝置（以下簡稱裝置）的生產(chǎn)檢驗。該設(shè)計思路可以推廣到其他電子產(chǎn)品的生產(chǎn)檢測中。

　　2 自動化檢測系統(tǒng)的設(shè)計

　　2.1設(shè)計思路

　　自動化檢測系統(tǒng)是利用計算機系統(tǒng)通過工業(yè)控制總線對終端裝置按流程進行檢測。串行通信是計算機與外部設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換的重要渠道，并由于其成本低、性能穩(wěn)定、遵循統(tǒng)一的標準，在工程中被廣泛應(yīng)用。RS 485是一個多引出線接口，這個接口可以有多個驅(qū)動器和接收器，可以實現(xiàn)一臺上位機與多臺下位機之間的串行通信。其采用主從式通信方式，可以通過PC機與連接終端進行實時通訊，因此本測試系統(tǒng)采用RS 485總線。

　　這里，我們設(shè)計的自動化檢測系統(tǒng)是基于RS 485現(xiàn)場總線、自定義通信協(xié)議、在總線上連接各下位機（檢測終端裝置）和上位機（PC機）、由上位機統(tǒng)一管理的主從式總線型的檢測系統(tǒng)。一臺計算機通過RS 485現(xiàn)場總線同時檢測1～127臺終端裝置。用于測試的PC機和檢測終端都通過RS 232轉(zhuǎn)RS 485的轉(zhuǎn)接器，按照兩線制接線方式，通過總線式拓撲結(jié)構(gòu)（并聯(lián)方式），連接在一條RS 485總線上。PC機通過串行命令檢測裝置的硬件，連接方式如圖2所示。

　　2.2 系統(tǒng)檢測設(shè)計

　　根據(jù)安防型GPS定位裝置的特點，在生產(chǎn)過程中需要檢測的項目主要有：

　　微處理器單元及通訊接口；供電系統(tǒng)（包括電源管理及電池充放電）；存儲器；GPS模塊；GPRS模塊；按鍵；指示燈；鎖車；語音提示（包括音頻放大電路）。

　　上位機通過與下位機的通訊，若收到下位機正確應(yīng)答，則說明下位機能夠工作正常，可以確定微處理器單元、通訊接口以及供電系統(tǒng)正常。當下位機正常完成測試，則可以確定該節(jié)終端裝置微處理器單元、通訊接口以及供電系統(tǒng)正常。

　　存儲器、GPS模塊、GPRS模塊的測試是由上位機發(fā)出測試命令，下位機正確應(yīng)答收到該測試命令后，由下位機微處理器分別進行存儲器、GPS模塊、GPRS模塊的測試，并把測試結(jié)果按通訊協(xié)議上報給上位機。

　　指示燈和鎖車的測試是由上位機發(fā)出測試命令，下位機正確應(yīng)答收到該測試命令后，由下位機微處理器分別讓各個指示燈（包括鎖車指示燈）閃爍，通過檢測人員眼睛判斷，操作PC機（上位機），確定該部件的好壞。上位機收到檢測人員的輸入結(jié)果后，向下位機發(fā)出結(jié)束該項測試的命令。

　　按鍵的測試是上位機發(fā)出測試命令，下位機正確應(yīng)答收到該測試命令后，由下位機微處理器檢測相應(yīng)按鍵在指定時間內(nèi)是否按下和松開。若按鍵動作正確，則下位機處理器按通訊協(xié)議將按鍵正常動作的信息上報給上位機，否則上報按鍵錯誤信息。語音提示部件的測試為上位機發(fā)出測試命令，下位機正確應(yīng)答收到該測試命令后，由下位機微處理器分別循環(huán)出發(fā)出各提示語音段，有檢測人員根據(jù)語音的質(zhì)量和清晰度判斷測試結(jié)果，并操作上位機輸入結(jié)果。上位機收到檢測人員的輸入結(jié)果后，向下位機發(fā)出結(jié)束該項測試的命令。

　　2.3終端裝置編碼設(shè)計

　　由于RS 485總線是采用半雙工通信方式，每次只能有一對節(jié)點進行通信，故要求每臺裝置有自己的地址編號以便測試辨認檢測。這里設(shè)計將終端裝置的生產(chǎn)編號為檢測時的地址編號，由于終端裝置的生產(chǎn)編號具有惟一性，故能夠滿足RS 485通訊的要求。

　　生產(chǎn)編號是終端裝置的惟一標識，為了能更好地反映終端裝置的生產(chǎn)信息，同時考慮編號生成的自動化，我們確定的編號方法如下：

　　YYMMDDHHmmss ID1 ID2 ID3

　　其中，YY為年后兩位的BCD碼，MM為月的BCD碼，DD為日的BCD碼，mm為分的BCD碼，ss為秒的BCD碼。該時間為進行測試時的時間，可以由進行測試的計算機自動生成。ID1和ID2為單字節(jié)的編碼，分別為生產(chǎn)廠家代碼、操作人員代碼；ID3為雙字節(jié)編碼，代表軟硬件版本號。

　　這樣生產(chǎn)編號的設(shè)計具有以下優(yōu)點：

　?。?）可以通過測試軟件，根據(jù)當時時間等信息自動生成，避免人工失誤，并且提高效率；

　?。?）編號存人各臺測試機的參數(shù)存儲器中，作為終端的身份標識，用于生產(chǎn)檢測和實際使用；

　?。?）根據(jù)該編號，極容易查出終端的生產(chǎn)廠家、時間以及檢驗人員，符合質(zhì)量管理體系的要求；

　　（4）編號附帶軟硬件版本號，方便后期的技術(shù)維護。