一種基於無線通訊方式的家電性能檢測儀的製作方法
2023-05-02 19:37:16
專利名稱：一種基於無線通訊方式的家電性能檢測儀的製作方法
技術領域：
本實用 新型涉及一種基於無線通訊方式的家電性能檢測儀，具體地講它是一種可以通過功率和/或溫度變化過程來判斷家電產品是否合格的家電性能檢測儀，其中各種性能參數通過無線通訊方式實時或存儲後發送到計算機上。本檢測儀應用在家用電器產品出廠檢測場合，它屬於檢測儀器技術領域。
背景技術：
傳統的家電產品性能出廠檢測儀器分為靜態檢測儀器和動態檢測儀器，靜態檢測儀器採用總線方式進行實時數據傳輸，動態檢測儀器採用存儲後集中傳輸的方式。這兩種傳統的檢測方式雖然有各自的應用場合，但是它卻因存在著諸多缺點而不能滿足一些特定的檢測要求。例如針對靜態檢測方式，它存在著以下缺點一是需要進行物理布線，增加了成本，二是生產效率比動態測試方式低；針對動態檢測方式，它存在著以下缺點一是不能滿足實時獲取、查看性能參數的要求，二是需要較大的存儲空間，以保存整個性能參數。
發明內容本實用新型的目的是克服和避免已有技術的缺點和不足，從而提供一種新型的基於無線通訊方式的家電性能檢測儀。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的。一種基於無線通訊方式的家電性能檢測儀，它是由主控電路、電器性能參數採集電路、射頻通訊電路連接組成。主控電路是整個檢測儀的核心控制構件，主控電路是由微處理器、存儲器和晶體振蕩電路組成，其中微處理器晶片選用Pic的18F252晶片，存儲器選用 FM25256晶片，微處理器與存儲器的接口採用了 SPI串行總線，而晶體振蕩電路可選用常規的通用電路，存儲晶片為FRAM存儲器；電器性能參數採集電路是由專用電能參數採集晶片和溫度採集電路組成，它能夠根據要求採集電器電流、電壓、功率及溫度等參數信息，其中專用電能參數採集晶片採用ADI的ADE7753晶片，測溫接口為數字溫度傳感器採用DS18B20 晶片接口 ；而射頻通訊電路是由控制晶片和集成通訊模塊組成，所述的射頻通訊電路核心部件採用Unigen LET0-LPA，射頻通訊電路部分與主控電路微處理器的接口採用SPI串行總線，射頻部分採用基於CYRF6936的WirelessUSB集成模塊。主設備與從設備之間建立了一種無線主從結構、分布式的無線通訊結構，通訊指令結構上包括地址、數據長度、命令碼、數據及CRC校驗。本實用新型能夠通過功率和/或溫度變化過程來判斷家電產品是否合格的家電性能檢測儀，並且各種性能參數可以通過無線通訊方式實時或存儲後發送到計算機上。
圖1為本實用新型的連接結構框圖。圖2為主控電路原理圖。[0010]圖3為電器性能參數採集電路原理圖。圖4為射頻通訊主要電路原理圖。
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，其中Ul為微處理器，U2為穩壓器，U3為WirelessUSB 無線通訊集成模塊，U5為存儲器，U7為專用電能處理晶片，Yl、Y2為晶體振蕩器，，Rl、R5、 R6、R7、R8、R9、RIO、Rll、R14、R15、R16、R20、R21、R23、R24、R25、R27、R29、R33、R34、R49、 R50、R53 為電阻，C5、C7、C8、C9、C10、C11、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24、C25、 C26、C27、C30、C31為電容，Dl、D2為二極體，Tl為電壓互感器，T2為電流互感器，JPl為連接件。
具體實施方式
以下結合附圖所示實施例對本實用新型作進一步的描述。本實施例是由一種基於無線通訊方式的家電性能檢測儀，按照功能主要包括主控電路、電器性能參數採集電路、射頻通訊電路。主控電路能夠對專用電能晶片進行操作控制，獲取電器當前電流、電壓及功率參數。主控微處理器將數據信息保存在存儲器中，通過射頻電路與遠程計算機進行通信。電器性能參數採集電路將電流、電壓、功率等電氣特性參數轉換為微處理器可以識別的數字量。射頻電路提供了本系統與外部設備數據交流的路徑，有了通信單元多臺基於無線通訊方式的家電性能檢測儀便可以組成電器性能測試系統，應用於電器產品出廠在線性能檢測流水線中。主控電路主要由微處理器Ul、存儲器晶片U5及振蕩電路、復位電路組成，微控制器Ul為其他兩個單元提供控制信號，協調各電路部分正常工作，避免衝突。微處理器Ul還提供單元內部與存儲器TO的連接，存儲器TO為FRAM，確保掉電後測試數據不會丟失，使用存儲器U5系統可以不用一直與計算機進行通訊，存儲器U5記錄電路獨自測試過程中產生的數據。電器性能參數採集電路可以測量有功功率、電流、電壓等電氣特性相關參數，主要由專用電能採集晶片U7構成，採用ADI的ADE7753晶片，與微處理器Ul通過SPI總線連接， 本單元電路輸入電壓電流通過晶片內部的固有的信號處理單元計算出有功功率等電氣特性參數，電壓信號通過電壓互感器轉化為弱信號輸入晶片，電流信號通過電流互感器轉化為弱信號輸入晶片，兩路輸入信號迴路都包含了抗混疊濾波電路，防止數模轉換結果失真。射頻電路部分主要由集成射頻模塊WirelessUSB和控制MCU晶片PIC18F252， WirelessUSB模塊工作在2. 4G的ISM頻段，通訊頻率設置為250Kbps，對WirelessUSB模塊的各種收發控制由PIC18F252完成，MCU與WirelessUSB之間的通訊接口為SPI方式。本實用新型的工作過程是這樣的首先在初始狀態採集箱檢查與遠程計算機無線通訊是否建立，當採集箱移動到入口處時，採集箱狀態發生改變進入就緒狀態，遠程計算機查詢到該採集箱的狀態發生改變後，將作電參數通過無線鏈路下載進採集箱，接收到計算機下載的作電參數後，採集箱或者等待一定時間，或者等待啟動信號後，進入作電狀態。在作電狀態，採集箱根據計算機設定的參數使輸出插座通電，然後採集溫度、功率、電流等數據並保存到存儲器中，同時檢查採集的數據是否達到設定的要求。採集的點數達到要求後採集箱進入作電完成狀態。採集箱有4個不同的工作狀態①初始狀態；②就緒狀態；③作電狀態；④完成狀態。用本實用新型產品質量檢測儀，一臺該檢測儀可以完成一臺或多臺家用電器的檢測，多個檢測儀可以構成測試系統運行在產品質量檢測流水線上。基於無線通訊方式的家電性能檢測儀與計算機端的無線收發器建立了一種類似於無線主從結構、分布式的無線通訊結構，通訊指令結構上參照了 ModBus通訊指令。在整個作電過程中，採集箱始終與計算機通過無線鏈路保持數據通訊，計算機端的無線收發器作為一個主設備，從計算機串口獲得數據通過無線空間發送出去，無線家電性能檢測儀作為一個節點，以下表1是一個典型的主設備與從設備(節點)之間通訊的數據格式。計算機(主設備)發給檢測儀(從設備)的請求數據包
權利要求1.一種基於無線通訊方式的家電性能檢測儀，它是由主控電路、電器性能參數採集電路、射頻通訊電路連接組成，其特徵在於主控電路是由微處理器、存儲器和晶體振蕩電路組成；電器性能參數採集電路是由專用電能參數採集晶片和溫度採集電路組成；而射頻通訊電路是由控制晶片和集成通訊模塊組成。
2.根據權利要求1所述的一種基於無線通訊方式的家電性能檢測儀，其特徵在於主控電路的微處理器晶片選用PIC的18F252晶片，存儲器選用FM25256晶片，微處理器與存儲器的接口採用了 SPI串行總線。
3.根據權利要求2所述的一種基於無線通訊方式的家電性能檢測儀，其特徵在於電器性能參數採集電路中的專用電能參數採集晶片採用ADI的ADE7753晶片，測溫接口為數字溫度傳感器採用DS18B20晶片接口。
4.根據權利要求3所述的一種基於無線通訊方式的家電性能檢測儀，其特徵在於射頻通訊電路中的核心部件採用Unigen LETO-LPA，射頻通訊電路與主控電路微處理器的接口採用SPI串行總線。
專利摘要本實用新型涉及一種基於無線通訊方式的家電性能檢測儀，本檢測儀應用在家用電器產品出廠檢測場合，它屬於檢測儀器技術領域。本實用新型是由主控電路、電器性能參數採集電路、射頻通訊電路連接組成；主控電路是由微處理器、存儲器和晶體振蕩電路組成；電器性能參數採集電路是由專用電能參數採集晶片和溫度採集電路組成；而射頻通訊電路是由控制晶片和集成通訊模塊組成。本實用新型可以通過功率和/或溫度變化過程來判斷家電產品是否合格的家電性能檢測儀，其中各種性能參數通過無線通訊方式實時或存儲後發送到計算機上。
文檔編號G08C17/02GK201984617SQ20102069305
公開日2011年9月21日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者孫正永, 張倫, 張華鈞, 張勝堅, 王聖華, 王耀斌 申請人:張勝堅