基于采集器接口的测试器设计

黄贤彬李 滨胡昱旻张家松（、广西广播电视技术中心河池分中心； 、广西广播电视技术中心桂林分中心）



基于采集器接口的测试器设计

黄贤彬1李 滨2胡昱旻2张家松2
（1、广西广播电视技术中心河池分中心； 2、广西广播电视技术中心桂林分中心）

［摘 要］所述测试器是基于广西广播电视技术中心自主研发的采集器接口，结合“采集器配V4.4.2”软件，它能够简单的测试采集器JK1-JK12的继电器闭合，PD1-PD12的输入状态，PA1-PA12的电压值输入，以及COM口的通信。接上水浸传感器、温湿度传感器、烟雾传感器、门磁开关等设备，还可以模拟远程监控台站采集器的工作状态。能够有效的检测出有问题的采集器，保障设备的正常运行与安播。

［关键词］采集器；测试器；远程监控

1　引言

在技术中心工作近一年期间，对村村通台站的维护及直属台站值班发现，目前的采集器极易出现一些小问题，比如某个JK坏了、某个PA口采集不到数据、COM口通信不正常等。然而分中心又无检测采集器各功能好坏的工具，出问题后各维护部无法及时准确的判断，给检修维护工作增加了难度。采集器接口分为6类，分别为JK口、PD口、PA口、COM口、网口及download口。为了方便日常维护和检修，设计了一个用于检测采集器各接口的调试工具。

2　设计方案

2.1系统框图

图1　

2.2硬件设计

2.2.1JK口

即JK1-JK12，12路继电器接口。每一路由一个继电器控制，采集器输出接口如图2。

图2　JK1-JK12接口图

继电器实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”，可用LED灯做继电器的检测。如图2， JK1_1、JK1_2、JK1_3分别是JK1继电器的三个端口，其中JK1_1是常开端，JK1_3是常闭端，JK1_2是公共端。因此检测电路如图3。

图3　JK1口检测外围电路图

同理，JK2-JK12外围电路与JK1一样。

2.2.2PD口

即PD1-PD12，12路状态口。采集器PD口如图4所示。

图4　PD1-PD12接口图

12路PD口，只要分别给PD1-PD12送入DC24V电压，采集器采集到这个电压后，就会传送一个信号给上位机，从而显示设备的工作状态。因此只要用一个开关连接PD和VCC24即可，电路如图5。

图5　PD1口检测外围电路

同理，PD2-PD12外围电路与PD1一样。

2.2.3PA口

PA口即PA1-PA12，12路电压采集口。采集器PA口接口如图6所示。

12路PA口，就是给每一路PA输入不同的模拟电压值，通过采集器采集电压，可以读出输入电压，从而送至上位机显示。因此，检测PA口电路如图7。

图6　PA1-PA12 接口图

图7　PA1检测外围电路

同理，PAD2-PA12外围电路与PA1一样。

2.3PCB设计

PCB设计软件采用Altium Designer Winter 09。采用这款最新高端版本Altium Designer Winter 09除了全面继承包括99SE，Protel2004在内的先前一系列版本的功能和优点以外，还增加了许多改进和很多高端功能。Altium Designer Winter 09拓宽了板级设计的传统界限，全面集成了FPGA设计功能和 SOPC设计实现功能，从而允许工程师能将系统设计中的FPGA与PCB设计以及嵌入式设计集成在一起。

PCB设计流程:

PCB设计是极为重要的一部分，它设计的好坏，直接关系到产品的成败以及质量问题。

① 首先要进行设计目标，比如草图，器件的资料等。

② 原理图封装的准备，在标准库里有的封装可以直接调用，没有的封装需要自己绘制图形，也可以调用自己的库文件。

③ 原理图绘制，将所需器件在原理图绘制里都摆放整齐好，并且连线。假如线太多，可以放置网络编号进行相应的电气连接。

④ 原理图检查，原理图绘制完成后，必须仔细进行检查。比如有没有连错，标号调整，封装定义等等。

⑤ PCB封装准备，标准库没有的封装，根据实物，用游标卡尺测量，然画出自己的封装库。

⑥ 板框准备，将器件从原理图或网络表里导入到PCB软件里面，并设置设计规则。

⑦ 布局。布局要整齐美观，而且电气性能要良好，尽量避免电气干扰。

⑧ 敷铜，仔细检查PCB里的接线有没有全部连接。

制作的PCB版如图8。

图8　成品图

3　使用说明

本作品既可以检测采集器的JK口、PD口、PA口，同时也可以接烟雾传感器、浸水传感器、门磁开关、温湿度传感器和门禁读卡器等设备，模拟村村通乡镇台站环境采集。

3.1检测采集器JK口、PD口、PA口

分别将采集器的JK口、PD口、PA口与采集器接口检测板V1.0的P 1口、P2口、P3口连接。用网线连接采集器UTP口和电脑网口，在电脑端通过ping采集器IP，确保ping通后，打开上位机软件“采集器配置软件V4.4”，如图9所示。在上位机软件里输入采集器的IP地址和端口号，然后点击连接，此时的TxD和RxD灯应闪烁。表明采集器与上位机通信成功，若连接不上，则要检查采集器网口以及设置是否正确。

①检测JK口。点击参数设置，然后分别点击J1-J12里的NO和NC键，此时检测板上面对应的LED灯将会直观显示，根据LED的亮灭情况，即可快速找出采集器上继电器的好坏。

②检测PD口。点击状态显示，然后分别拨动检测板上的SW1-SW12开关，此时上位机软件的“开关量显示”将会显示相应的状态。根据状态显示，即可找出采集器PD口的好坏。

③检测PA口。同样在状态显示，然后分别用小起子调节检测板上的RW1-RW12电位器，此时上位机软件的“模拟量通道”对应的通道会显示采集电压值变化。根据电压值有无变化，判断PA口的好坏。

3.2模拟村村通乡镇台站环境采集

分别将烟雾传感器、浸水传感器、门磁开关、温湿度传感器和门禁读卡器等设备接入检测板对应的接口，用一根网线将采集器的COM口与检测板的COM对接。然后打开“直放站采集器复位器上位机软件”，如图10。输入采集器IP、端口号和本地监听端口号，然后点击“打开”，此时浸水、烟雾、门磁、温度、湿度、读卡器通信等将会有相应状态显示。从而判断采集器的好坏。

4　结论

此测试器可有效协助资产管理员的管理，避免去乡镇台站抢修时从分中心带去的采集器也是坏的情况，也可以在台站对有故障的设备进行快速判断，从而减轻维护人员的维护工作。

图9　采集器上位机配置软件

图10　直放站采集器复位器上位机软件