一种便携式单节点网络自动化测试系统论文和设计-王旭冉

全文摘要

一种便携式单节点网络自动化测试系统，包括测试机箱，由中间层板将机箱分为上、下两层；下层包括开关电源、可编程电源模块、USB集线器和插排；上层包括CAN总线干扰仪、总线示波器、硬件接口卡、接线端子、第一PCB板和第二PCB板；各组成测试设备通过内部线束连接构成总线测试电路，并通过测试机箱前面板转换成标准接口，提供对ECU的统一标准化接口；可编程电源模块输出供电电压至测试机箱的前面板标准接口。该测试系统能够有效地弥补机柜式测试系统不便携带和多个单一测试工具连接繁琐的缺点；同时使得车载控制器的测试环境更加灵活多变，加快开发进程。

主设计要求

1.一种便携式单节点网络自动化测试系统，其特征在于，所述自动化测试系统包括测试机箱，所述测试机箱利用中间层板将机箱分为上、下两层；其中，所述测试机箱下层包括开关电源、可编程电源模块、USB集线器和插排；所述测试机箱上层包括CAN总线干扰仪、总线示波器、硬件接口卡、接线端子、第一PCB板和第二PCB板；其中，所述插排用于为开关电源、CAN总线干扰仪、总线示波器供电、USB集线器；所述开关电源用于为所述可编程电源模块、第一PCB板和第二PCB板供电；USB集线器用于连接可编程电源模块、CAN总线干扰仪、总线示波器和硬件接口卡；CAN总线干扰仪用于对CAN总线的模拟和数字干扰，总线示波器用于测试CAN\/LIN总线的物理电平，硬件接口卡用于连接CAN\/LIN总线，第一PCB板和第二PCB板用于控制测试电路上各设备的通断；所述硬件接口卡、可编程电源模块、总线示波器和CAN总线干扰仪通过USB集线器连接至测试机箱后面板的标准USB接插件，以实现设备的导通；各组成测试设备通过内部线束连接构成总线测试电路，并通过测试机箱前面板转换成标准接口，以提供对ECU的统一标准化接口；ECU的供电由可编程电源模块提供，所述可编程电源模块输出供电电压至测试机箱的前面板标准接口。

设计方案

1.一种便携式单节点网络自动化测试系统，其特征在于，所述自动化测试系统包括测试机箱，所述测试机箱利用中间层板将机箱分为上、下两层；其中，所述测试机箱下层包括开关电源、可编程电源模块、USB集线器和插排；

所述测试机箱上层包括CAN总线干扰仪、总线示波器、硬件接口卡、接线端子、第一PCB板和第二PCB板；

其中，所述插排用于为开关电源、CAN总线干扰仪、总线示波器供电、USB集线器；

所述开关电源用于为所述可编程电源模块、第一PCB板和第二PCB板供电；

USB集线器用于连接可编程电源模块、CAN总线干扰仪、总线示波器和硬件接口卡；

CAN总线干扰仪用于对CAN总线的模拟和数字干扰，总线示波器用于测试CAN\/LIN总线的物理电平，硬件接口卡用于连接CAN\/LIN总线，第一PCB板和第二PCB板用于控制测试电路上各设备的通断；

所述硬件接口卡、可编程电源模块、总线示波器和CAN总线干扰仪通过USB集线器连接至测试机箱后面板的标准USB接插件，以实现设备的导通；各组成测试设备通过内部线束连接构成总线测试电路，并通过测试机箱前面板转换成标准接口，以提供对ECU的统一标准化接口；ECU的供电由可编程电源模块提供，所述可编程电源模块输出供电电压至测试机箱的前面板标准接口。

2.根据权利要求1所述的一种便携式单节点网络自动化测试系统，其特征在于，所述CAN总线干扰仪的型号为Vector VH6501。

3.根据权利要求1或2所述的一种便携式单节点网络自动化测试系统，其特征在于，所述可编程电源模块的型号为Vector VH1150。

4.根据权利要求1或2所述的一种便携式单节点网络自动化测试系统，其特征在于，所述总线示波器的型号为Vector Scope Hardware PS5444B。

5.根据权利要求1或2所述的一种便携式单节点网络自动化测试系统，其特征在于，所述硬件接口卡的型号为VN1640。

6.根据权利要求1或2所述的一种便携式单节点网络自动化测试系统，其特征在于，所述测试机箱中的各组成部件均通过固定压条安装到测试机箱内部；所述测试机箱下层插排的供电通过测试机箱后面板的标准品字插座连接至外部220V交流电源，所述品字插座内置10A保险丝，实现对各组成设备的过流保护和短路保护。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种便携式单节点网络自动化测试系统，该便携式单节点网络自动化测试系统适用于CAN\/LIN网络自动化测试、CAN\/LIN通信规范一致性测试以及ECU网络开发质量验证领域。

背景技术

随着现代汽车电子技术的不断发展，CAN总线逐渐成为现代汽车上不可缺少的技术，并大大推动了汽车电子技术的高速发展。而LIN总线作为CAN总线及其他汽车总线的一种补充，因其成本低、工艺性好，在现代汽车上同样有着广泛应用。目前，CAN\/LIN网络测试设备多以标准19寸测试机柜或多个单一测试工具互连的形式出现。标准19寸测试机柜或多个单一测试工具互连的形式这两种测试方案各有优点，但在携带和使用上都有诸多不便。现有技术中未发现有以上提到的在携带和使用上均便于测试且能将多个分散的、功能单一的网络测试工具整合集成在一起进行自动化测试的测试系统。

实用新型内容

本实用新型发明的目的在于将多个单一的网络测试工具整合集成在一起，采用内嵌式设计，辅以自动化测试管理软件，在实现CAN\/LIN网络自动化测试的基础上，使其方便携带和连接。本实用新型设计巧妙，构思新颖。

在本实用新型的测试系统中主要使用的测试工具包括：可编程电源模块(VectorVH1150)、CAN总线干扰仪(Vector VH6501)、硬件接口卡(Vector VN1640)、总线示波器(Vector Scope Hardware PS5444B)和第一PCB板和第二PCB板；本测试系统测试项包括：CAN网络通信规范一致性测试(物理层、数据链路层、信号交互层、节点网络管理层、诊断层)、LIN网络通信规范一致性测试(物理层、数据链路层、网络管理、故障容错)。

本实用新型的目的是要同时实现CAN\/LIN网络设备的自动化测试和便携、易连接功能，需要将可编程电源模块(Vector VH1150)、CAN总线干扰仪(Vector VH6501)、硬件接口卡(Vector VN1640)、总线示波器(Vector Scope Hardware PS5444B)、第一PCB板和第二PCB板安装至一个尺寸合适的测试机箱中，并合理的连接在一起，实现各设备与外置PC的数据交互以及对各设备的指令控制、数据接收、报告下载等功能，同时该测试机箱能够单人即可实现携带外出和移动，以达到自动化测试和便携的目的。

首先将各测试设备通过固定压条安装到测试机箱内部。该测试系统可提供待测ECU的供电，本测试系统的供电系统选择可编程电源模块(Vector VH1150)实现，该模块具备短路保护功能。同时，该测试机箱的交流输入端设计有10A保险丝来实现220V交流电的过流保护和短路保护。

然后将主要测试设备可编程电源模块、CAN总线干扰仪、硬件接口卡、总线示波器通过USB集线器连接至外置PC，实现对各个设备的单独或同时控制；

最后在外置PC上开发一套CAN\/LIN网络自动化测试软件，按照测试项组织并实施测试过程，实现对控制器通信规范的一次性全覆盖测试；

本实用新型的采取的技术方案具体为：

一种便携式单节点网络自动化测试系统，所述自动化测试系统包括测试机箱，所述测试机箱利用中间层板将机箱分为上、下两层；其中，所述测试机箱下层包括开关电源、可编程电源模块、USB集线器和插排；所述测试机箱上层包括CAN总线干扰仪、总线示波器、硬件接口卡、接线端子、第一PCB板和第二PCB板；其中，所述插排用于为开关电源、CAN总线干扰仪、总线示波器供电、USB集线器；所述开关电源用于为所述可编程电源模块、第一PCB板和第二PCB板供电；USB集线器用于连接可编程电源模块、CAN总线干扰仪、总线示波器和硬件接口卡；CAN总线干扰仪用于对CAN总线的模拟和数字干扰，总线示波器用于测试CAN\/LIN总线的物理电平，硬件接口卡用于连接CAN\/LIN总线，第一PCB板和第二PCB板用于控制测试电路上各设备的通断；所述硬件接口卡、可编程电源模块、总线示波器和CAN总线干扰仪通过USB集线器连接至测试机箱后面板的标准USB接插件，以实现设备的导通；各组成测试设备通过内部线束连接构成总线测试电路，并通过测试机箱前面板转换成标准接口，以提供对ECU的统一标准化接口；ECU的供电由可编程电源模块提供，所述可编程电源模块输出供电电压至测试机箱的前面板标准接口。

优选的，所述CAN总线干扰仪的型号为Vector VH6501。

优选的，所述可编程电源模块的型号为Vector VH1150。

优选的，所述总线示波器的型号为Vector Scope Hardware PS5444B。

优选的，所述硬件接口卡的型号为VN1640。

优选的，所述测试机箱中的上述各组成设备均通过固定压条安装到测试机箱内部；所述测试机箱下层插排的供电通过测试机箱后面板的标准品字插座连接至外部220V交流电源，所述品字插座内置10A保险丝，实现对各组成设备的过流保护和短路保护。

本实用新型的有效技术效果：该测试系统能够有效地弥补机柜式测试系统不便携带和多个单一测试工具连接繁琐的缺点。使用该集成化的测试系统在统一的界面操作选择待测内容，运行测试程序后等待测试结果，测试结束后自动关联全部测试报告将所有报告合并入一个测试文档。该测试系统能大大降低搭建测试环境的时间、减少测试过程中的人为失误，便于携带和移动，方便多个实验室的共同使用，能够提升使用环境的灵活性，同时可以形成统一的报告方便汇报和问题追踪。因此，该系统能让车载控制器的测试环境更加灵活多变，加快其开发进程。

附图说明

图1是本实用新型一种实施方式的测试机箱下层组成结构示意图。

图2是本实用新型一种实施方式的测试机箱上层组成结构示意图。

图3是本实用新型一种实施方式的CAN总线测试电路连接示意图。

图4是本实用新型一种实施方式的LIN总线测试电路连接示意图。

图5是本实用新型一种实施方式的设备控制及供电连接示意图。

图6是本实用新型一种实施方式的测试设备控制原理示意图。

上述附图为示意图，对本实用新型的技术方案进行辅助性说明，以有助于清楚地理解本实用新型；因而也不应当解释为对本实用新型的限制。附图中所展示的内容的整体或其中组成部分可以基于本领域技术进行组合和变化。

具体实施方式

如图1、2所示为本实用新型一种便携式单节点网络自动化测试系统的一个具体实施例，其中所述自动化测试系统的内部结构为：该测试机箱分为上、下两层，按照设备类型和最短连接路径原则将各个设备布置如图1、2所示。其中，机箱下层的插排用于为开关电源、CAN总线干扰仪、总线示波器、USB集线器供电，开关电源用于提供可编程电源模块和第一PCB板、第二PCB板供电，可编程电源模块用于提供ECU供电，USB集线器用于连接可编程电源模块、CAN总线干扰仪、总线示波器、硬件接口卡；上层的CAN总线干扰仪用于对CAN总线的模拟和数字干扰，总线示波器用于测试CAN\/LIN总线物理电平，硬件接口卡用于连接CAN\/LIN总线，第一PCB板、第二PCB板用于控制测试电路上各设备的通断。

如图3、图4、图5所示，测试系统的内部的具体连接为：硬件接口卡、可编程电源模块、总线示波器、CAN总线干扰仪通过USB集线器连接至测试机箱后面板的标准USB接插件，以实现设备的控制。测试设备通过内部线束连接构成总线测试电路，并通过测试机箱前面板转换成标准接口，以提供对ECU的统一标准化接口。ECU供电线束由可编程电源模块输出至测试机箱前面板标准接口，实现对ECU的供电。所述测试机箱下层插排的供电通过测试机箱后面板的标准品字插座连接至外部220V交流电源，该品字插座内置10A保险丝，实现对各个设备的过流保护和短路保护。

如图6所示，软件控制结构具体为，该测试系统可通过USB连接至外置PC，由外置PC中的CANoe软件实现控制及测试。可编程电源模块可仿真实车上电逻辑，通信信号连接至硬件接口卡与CANoe软件交互。测试用例通过vTESTstudio开发，并在CANoe环境下运行。在CANoe中运行的测试工程通过调用各测试设备，完成通信测试用例要求的动作逻辑、信号判断、时间采集和信息搜集，最后生成统一测试报告用于后期分析和管理。

设计图

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主设计要求

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设计说明书

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