基于采集器接口的測試器設計

黃賢彬李 濱胡昱旻張家松（、廣西廣播電視技術中心河池分中心； 、廣西廣播電視技術中心桂林分中心）

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基于采集器接口的測試器設計

黃賢彬1李 濱2胡昱旻2張家松2
（1、廣西廣播電視技術中心河池分中心； 2、廣西廣播電視技術中心桂林分中心）

［摘 要］所述測試器是基于廣西廣播電視技術中心自主研發的采集器接口，結合“采集器配V4.4.2”軟件，它能夠簡單的測試采集器JK1-JK12的繼電器閉合，PD1-PD12的輸入狀態，PA1-PA12的電壓值輸入，以及COM口的通信。接上水浸傳感器、溫濕度傳感器、煙霧傳感器、門磁開關等設備，還可以模擬遠程監控臺站采集器的工作狀態。能夠有效的檢測出有問題的采集器，保障設備的正常運行與安播。

［關鍵詞］采集器；測試器；遠程監控

1　引言

在技術中心工作近一年期間，對村村通臺站的維護及直屬臺站值班發現，目前的采集器極易出現一些小問題，比如某個JK壞了、某個PA口采集不到數據、COM口通信不正常等。然而分中心又無檢測采集器各功能好壞的工具，出問題后各維護部無法及時準確的判斷，給檢修維護工作增加了難度。采集器接口分為6類，分別為JK口、PD口、PA口、COM口、網口及download口。為了方便日常維護和檢修，設計了一個用于檢測采集器各接口的調試工具。

2　設計方案

2.1系統框圖

圖1　

2.2硬件設計

2.2.1JK口

即JK1-JK12，12路繼電器接口。每一路由一個繼電器控制，采集器輸出接口如圖2。

圖2　JK1-JK12接口圖

繼電器實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關”，可用LED燈做繼電器的檢測。如圖2， JK1_1、JK1_2、JK1_3分別是JK1繼電器的三個端口，其中JK1_1是常開端，JK1_3是常閉端，JK1_2是公共端。因此檢測電路如圖3。

圖3　JK1口檢測外圍電路圖

同理，JK2-JK12外圍電路與JK1一樣。

2.2.2PD口

即PD1-PD12，12路狀態口。采集器PD口如圖4所示。

圖4　PD1-PD12接口圖

12路PD口，只要分別給PD1-PD12送入DC24V電壓，采集器采集到這個電壓后，就會傳送一個信號給上位機，從而顯示設備的工作狀態。因此只要用一個開關連接PD和VCC24即可，電路如圖5。

圖5　PD1口檢測外圍電路

同理，PD2-PD12外圍電路與PD1一樣。

2.2.3PA口

PA口即PA1-PA12，12路電壓采集口。采集器PA口接口如圖6所示。

12路PA口，就是給每一路PA輸入不同的模擬電壓值，通過采集器采集電壓，可以讀出輸入電壓，從而送至上位機顯示。因此，檢測PA口電路如圖7。

圖6　PA1-PA12 接口圖

圖7　PA1檢測外圍電路

同理，PAD2-PA12外圍電路與PA1一樣。

2.3PCB設計

PCB設計軟件采用Altium Designer Winter 09。采用這款最新高端版本Altium Designer Winter 09除了全面繼承包括99SE，Protel2004在內的先前一系列版本的功能和優點以外，還增加了許多改進和很多高端功能。Altium Designer Winter 09拓寬了板級設計的傳統界限，全面集成了FPGA設計功能和 SOPC設計實現功能，從而允許工程師能將系統設計中的FPGA與PCB設計以及嵌入式設計集成在一起。

PCB設計流程:

PCB設計是極為重要的一部分，它設計的好壞，直接關系到產品的成敗以及質量問題。

① 首先要進行設計目標，比如草圖，器件的資料等。

② 原理圖封裝的準備，在標準庫里有的封裝可以直接調用，沒有的封裝需要自己繪制圖形，也可以調用自己的庫文件。

③ 原理圖繪制，將所需器件在原理圖繪制里都擺放整齊好，并且連線。假如線太多，可以放置網絡編號進行相應的電氣連接。

④ 原理圖檢查，原理圖繪制完成后，必須仔細進行檢查。比如有沒有連錯，標號調整，封裝定義等等。

⑤ PCB封裝準備，標準庫沒有的封裝，根據實物，用游標卡尺測量，然畫出自己的封裝庫。

⑥ 板框準備，將器件從原理圖或網絡表里導入到PCB軟件里面，并設置設計規則。

⑦ 布局。布局要整齊美觀，而且電氣性能要良好，盡量避免電氣干擾。

⑧ 敷銅，仔細檢查PCB里的接線有沒有全部連接。

制作的PCB版如圖8。

圖8　成品圖

3　使用說明

本作品既可以檢測采集器的JK口、PD口、PA口，同時也可以接煙霧傳感器、浸水傳感器、門磁開關、溫濕度傳感器和門禁讀卡器等設備，模擬村村通鄉鎮臺站環境采集。

3.1檢測采集器JK口、PD口、PA口

分別將采集器的JK口、PD口、PA口與采集器接口檢測板V1.0的P 1口、P2口、P3口連接。用網線連接采集器UTP口和電腦網口，在電腦端通過ping采集器IP，確保ping通后，打開上位機軟件“采集器配置軟件V4.4”，如圖9所示。在上位機軟件里輸入采集器的IP地址和端口號，然后點擊連接，此時的TxD和RxD燈應閃爍。表明采集器與上位機通信成功，若連接不上，則要檢查采集器網口以及設置是否正確。

①檢測JK口。點擊參數設置，然后分別點擊J1-J12里的NO和NC鍵，此時檢測板上面對應的LED燈將會直觀顯示，根據LED的亮滅情況，即可快速找出采集器上繼電器的好壞。

②檢測PD口。點擊狀態顯示，然后分別撥動檢測板上的SW1-SW12開關，此時上位機軟件的“開關量顯示”將會顯示相應的狀態。根據狀態顯示，即可找出采集器PD口的好壞。

③檢測PA口。同樣在狀態顯示，然后分別用小起子調節檢測板上的RW1-RW12電位器，此時上位機軟件的“模擬量通道”對應的通道會顯示采集電壓值變化。根據電壓值有無變化，判斷PA口的好壞。

3.2模擬村村通鄉鎮臺站環境采集

分別將煙霧傳感器、浸水傳感器、門磁開關、溫濕度傳感器和門禁讀卡器等設備接入檢測板對應的接口，用一根網線將采集器的COM口與檢測板的COM對接。然后打開“直放站采集器復位器上位機軟件”，如圖10。輸入采集器IP、端口號和本地監聽端口號，然后點擊“打開”，此時浸水、煙霧、門磁、溫度、濕度、讀卡器通信等將會有相應狀態顯示。從而判斷采集器的好壞。

4　結論

此測試器可有效協助資產管理員的管理，避免去鄉鎮臺站搶修時從分中心帶去的采集器也是壞的情況，也可以在臺站對有故障的設備進行快速判斷，從而減輕維護人員的維護工作。

圖9　采集器上位機配置軟件

圖10　直放站采集器復位器上位機軟件