基于CAN协议的具有多路串口及视频采集功能的测试仪的制作方法

基于can协议的具有多路串口及视频采集功能的测试仪
技术领域
1.本实用新型属于测试仪设备技术领域，具体是指一种基于can协议的具有多路串口及视频采集功能的测试仪。


背景技术：

2.在特种车辆的专用站上一般会具备集成视频、控制等功能于一体的专用计算机，该类计算机对外输出有多种多样的接口，跟特种车辆的任务和配置有关。本设备是对某外贸型特种车辆的配套设备测试台，测试台具有集成度高、针对性强、易于使用、易于维护保养的特点，通过该测试台可以短时间实现对综合计算机的集成测试，为该型设备的日常维护和定期测试保养，提高维修性、测试性、保障性做出贡献。
3.非定制设计的测试平台一般会需要手动通过模块搭建一套完整的符合目标产品的输入输出系统，然后再到系统上开发相关的驱动、应用、测试程序。由于目标平台的接口较多，一般包括其需要控制的各类外设，控制电平控制逻辑均有不同，为此一般非定制化的平台很难满足需要，特别是专用控制信号对控制时间有严格要求，如果使用通用平台搭建，那么必须使用实时操作系统比如vxworks才能满足时序控制相关的要求，这样在软硬件成本上都会有大幅度提高。
4.在现有技术中，非定制类的组合产品很多，比如使用一个3u cpci的机箱，额外再搭配键盘鼠标显示器，构成一套完整的工控系统，在上面运行vxworks等rtos，除主控卡外搭配各种不同的外围通讯卡，比如can，比如gpio，需要搭配比如至少1块主控制器，此外还要包括键盘鼠标显示器等通用组件才能满足要求，特别是当有特殊非标准供电，比如26v的时候，还需要搭配额外的直流适配电源才能满足，整体系统非常庞大。上述的配置依然无法独立使用，还需要额外的配置对外输出设备。
5.基于上述问题，本方案旨在提出一种使用定制化逻辑策略满足实时性要求，通过精简设计按照要求进行接口设计，并人性化设计人机交互接口，用最简单的逻辑输出方式进行测试的测试设备。


技术实现要素：

6.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种符合上述需求的基于can协议的具有多路串口及视频采集功能的测试仪。
7.本实用新型采取的技术方案如下：本实用新型一种基于can协议的具有多路串口及视频采集功能的测试仪，包括测试仪主体，所述测试仪主体包括上面板、后壳体、测试主板、底面板、电源和指示灯板，所述上面板的底部设有收纳腔，所述后壳体连接设于收纳腔的后壁上，所述底面板连接设于收纳腔的底部，所述测试主板和电源安装设于底面板上，所述电源与测试主板电连接，所述指示灯板设于收纳腔内，且所述指示灯板与测试主板电连接，所述指示灯板上设置有多组指示灯，所述后壳体的侧端上设置有通信串口组，且通信串口组与测试主板电连接。
8.优选地，所述上面板上设有控制面板以及指示灯面板，所述控制面板与测试主板电连接，所述指示灯面板上开设有限位孔，所述指示灯板上设置的指示灯贯穿限位孔设置，优选地，指示灯选用红波gq系列金属指示灯，指示灯颜色为红色。
9.进一步地，所述通信串口组包括一个41pin航插、一个26pin航插、一个10pin电源航插、一个4pin rs232串口航插，测试仪主体与jtxc21a控制箱通过41pin航插、26pin航插和电源航插实现电源的传输和信号的传递，测试仪主体的41pin和26pin航插的信号包括5路rs422信号、4路can信号、2路26v电源输出、2路5v电源输出、3路pal模拟视频信号输出、6路5v电平标准输入信号、6路5v电平标准输出信号、1路5v/26v电平标准输出信号、2路26v电平标准输出信号等。
10.进一步地，所述后壳体的另一侧端上设有电源开关，电源开关与电源连接，用于控制电源的通断。
11.优选地，所述控制面板上设置有控制按键与钮子开关。
12.优选地，在本方案中所述纽子开关采用apem产5000系列5636。
13.进一步地，所述收纳腔的两侧对称设置有把手。
14.采用上述结构本实用新型取得的有益效果如下：本方案一种基于can协议的具有多路串口及视频采集功能的测试仪，是一种实现对jtxc21a控制箱功能测试的专用设备，满足定制化需求，使用定制化逻辑策略满足实时性要求，通过精简设计按照要求进行接口设计，并人性化设计人机交互接口，用最简单的逻辑输出方式进行测试，方便实用。
附图说明
15.图1为本方案的基于can协议的具有多路串口及视频采集功能的测试仪的爆炸结构示意图；
16.图2为本方案中测试仪主体的俯视图；
17.图3为本方案中测试仪主体的左视图；
18.图4为本方案中测试仪主体的右视图；
19.图5为本方案中测试仪主体的功能结构图；
20.图6为本方案中测试主板的设计框图；
21.图7为本方案中的电源拓扑示意图。
22.其中，1、上面板，2、后壳体，3、测试主板，4、底面板，5、电源，6、指示灯板，7、通信串口组，8、电源开关。
23.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.如图1-5所示，本实用新型一种基于can协议的具有多路串口及视频采集功能的测
试仪，包括测试仪主体，测试仪主体包括上面板1、后壳体2、测试主板3、底面板4、电源5和指示灯板6，上面板1的底部设有收纳腔，后壳体2连接设于收纳腔的后壁上，底面板4连接设于收纳腔的底部，测试主板3和电源5安装设于底面板4上，电源5与测试主板3电连接，指示灯板6设于收纳腔内，且指示灯板6与测试主板3电连接，指示灯板6上设置有多组指示灯，后壳体2的侧端上设置有通信串口组7，且通信串口组7与测试主板3电连接。
26.其中，上面板1上设有控制面板以及指示灯面板，控制面板与测试主板3电连接，指示灯面板上开设有限位孔，指示灯板6上设置的指示灯贯穿限位孔设置，优选地，指示灯选用红波gq系列金属指示灯，指示灯颜色为红色。
27.在实施例中，测试仪主体的外形尺寸为：长400
×
宽350
×
高210，单位为mm。
28.控制面板上设置有控制按键与钮子开关，其中，测试仪主体表面的输出开关选用钮子开关，钮子开关的选择厂家为apem、5000系列5636，此高泛用性小型钮子开关可用于特种车辆、通信设备等，适用性较广。
29.测试仪主体的上面板1选用插座、保险丝、led一体的开关，选择品牌为canny well，型号为cw2b-03a-t。
30.插座式滤波器，滤波器的安装位置靠近电源5线入口处，尽可能滤除沿电源5线侵入和窜出的电磁干扰，并确保滤波器外壳与设备机箱良好电接触。
31.指示灯选用红波gq系列金属指示灯，指示灯颜色为红色。
32.在本实施例中，所述测试仪主体上设置有4航插，4航插分别为26pin、41pin、10pin和4pin，分别连接于测试主板3上26pin、41pin航插，以及电源5连接器和rs232调试信号。航插选用泰兴领航的y50系列，具体型号如下表1所示：
33.表1航插型号表
34.名称型号26pin插座lhy50ex-1626zj2026pin插头lhy50ex-1626tk241pin插座lhy50ex-1841zj2041pin插头lhy50ex-1841tk24pin插座lhy50ex-0604zj204pin插头lhy50ex-0604tk219pin插座lhy50ex-1219zj2019pin插头lhy50ex-1219tk2
35.在实施例中，还包括便携式显示屏，作为测试辅助装置，
36.电源的技术参考如下：
37.1)输入ac220v/50hz；
38.2)输出： 12v dc电源：max8.33a current；
39.3)转换效率：84％；
40.4)开关频率：180khz；
41.5)工作温度：-25℃～85℃；
42.6)输入26v电压：精度＜
±
5％，电流最大3a。
43.如图6所示，为本方案中测试主板的设计框图，在本方案中，测试主板采用
stm32f427单片机，使用8m贴片无源晶体。单片机的i/o配置如下表2所示，gpio引脚可根据后期pcb layout进行微调。
44.表2 stm32f427单片机的i/o配置表
45.46.[0047][0048]
在通信设计方面，测试主板上共需有4路can口，stm32f427单片机可提供两路，使用tja1050实现can通信；其余两路使用spi转can，使用csm300a实现。同时，jtxc21测试仪主板上需提供5路rs422通信接口，使用max490实现。jtxc21测试仪主板上需提供1路rs232通信接口用做调试用，使用max3232实现。并在测试仪面板上用航插引出。
[0049]
控制面板上设置的控制按键设置输出如下：
[0050]
1)电平信号检测：
[0051]
jtxc21测试仪主板上共需有6路5v电平标准信号监测，对应jtxc21a板上的信号分别为hando1、hando2、hando3、hando4、hando5、hando6。测试仪主板上将6路信号分别上拉到5v，当检测到的信号为低电平时，led灯亮，led灯需安装在面板上。同时测试仪主板上的单片机需要读取输入信号的电平状态，添加txs0108e芯片用于5v与3.3v之间的电平转换，并提供给单片机读取。
[0052]
2)5v/26v电平输出选择：
[0053]
jtxc21测试仪主板上需提供一路5v或26v电平标准信号输出，对应jtxc21a板上的信号为handin5。其中，当提供5v电平标准信号时，5v指示灯亮。当提供26v电平标准信号时，26v指示灯亮。测试仪面板上有两个开关，分别是控制5v或26v输出电平选择和有效或无效选择开关，测试仪主板通过单片机检测两个状态，输出控制信号，控制nmosfet实现5v/26v电平信号输出的高或低。
[0054]
3)26v开关量输出：
[0055]
jtxc21测试仪主板上需提供两路26v信号电平标准信号输出，对应jtxc21a板上的信号为handin7和handin26v。面板上安装两个开关，通过开关的通与断，实现handin7和handin26v的电压为26v或悬空。同时，面板上提供显示灯，当输出为26v时，灯亮；当悬空时，灯灭。
[0056]
4)5v开关量输出：
[0057]
jtxc21测试仪主板上需提供2路5v信号电平标准信号输出，其中一路对应jtxc21a板上的信号为handin6，另外一路留做备用。面板上安装两个开关，通过船型开关的通与断，实现两路信号为5v或悬空。同时，面板上提供显示灯，当5v输出时，灯亮；当悬空时，灯灭。
[0058]
电源的选择中，由于测试主板的输入电源为ac220v，需要有26v，12v，5v，3.3v四种电源。电源拓扑如图7所示，ac220v-dc12v采用北京华普莱特的hab100a-220s12，此电源的输出功率为100w，尺寸为116mm*65mm*22mm。12v转5v电源采用mp8771，输出电流为2a；12v转26v电源使用lm5155，输出电流为2a；5v转3.3v使用lm1117，输出电流最大为800ma。
[0059]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0060]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
[0061]
以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。