一种通讯总线接口可靠性检测的装置及系统的制作方法

1.本实用新型涉及通讯芯片检测技术领域，尤其涉及一种通讯总线接口可靠性检测的装置及系统。


背景技术：

2.目前，全球电子行业芯片供应严重不足，rs485通信芯片也是严重缺货，因此，很多商家开始寻找一些替代芯片以解决当前应用的rs485通信芯片供货不足的问题。但是，替代芯片在替代当前应用rs485通讯芯片必须进行严格可靠性测试，以满足质量要求。
3.rs485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。一条rs485总线上至少能够挂载32个设备，总线长度理论上可以达到1200米，工程实践中最大要求能到达到400米。替代的rs485通信芯片必须经过充分的验证才能使用在工业产品当中。因此，设计一种通信接口可靠性检测的装置及系统成为当务之急。


技术实现要素：

4.为了解决上述用于rs485通信芯片的替代芯片的可靠性检测问题，本实用新型公开了一种通讯总线接口可靠性检测的装置。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.本实用新型的通讯总线接口可靠性检测的装置，包括pcb板，所述pcb板上设置有mcu处理器、通讯芯片接口单元、编码器单元及接线端子，所述编码器单元与mcu处理器连接，通讯芯片接口单元一端连接mcu处理器，通讯芯片接口单元的另一端连接待测试的通讯芯片，所述接线端子与通讯芯片接口单元电性连接。
7.进一步地，所述编码器单元包括地址编码器、数值编码器和波特率编码器，所述地址编码器用于向mcu处理器发送待测试的通讯芯片地址；所述数值编码器用于采集待测试的通讯芯片的通讯数据发送到mcu处理器；波特率编码器用于向通讯芯片和mcu处理器发送通讯速率数据。
8.进一步地，所述通讯芯片接口单元包括端口p2、第一二极管d7、第二二极管d2和第三二极管d6，端口p2的脚1和脚4分别连接电源的正极和负极，端口p2的脚2和脚3分别连接通讯芯片u1的脚6和脚7，第一二极管d7的一端连接端口p2的脚2，第一二极管d7的另一端连接端口p2的脚3；第二二极管d2与第一电阻r1并联后一端连接电源的正极，另一端连接端口p2的脚2和通讯芯片u1的脚6的公共端；第三二极管d6与第二电阻r2并联后一端连接端口p2的脚3和通讯芯片u1的脚7的公共端，另一端连接电源的负极。
9.进一步地，所述通讯芯片u1的脚8连接电源的3.3v端，通讯芯片u1的脚5连接电源的gnd端，通讯芯片u1的脚1连接端口p1的脚4，通讯芯片u1的脚2和脚3的公共端连接端口p1的脚3，通讯芯片u1的脚4连接端口p1的脚1，端口p1用于通讯芯片u1与mcu处理器的通讯连
接。
10.进一步地，所述接线端子包括依次设置的vdd端、gnd端、第一数据端和第二数据端，vdd端和gnd端分别连接电源的正、负极，第一数据端和第二数据端用于测试数据输出接口。
11.进一步地，所述pcb板上设有多个通孔。
12.本实用新型还提出了一种通讯总线接口可靠性检测的系统，包括上述的通讯总线接口可靠性检测的装置，系统还包括控制中心和与控制中心连接的显示器，所述控制中心通过二条总线与所述通讯总线接口可靠性检测的装置电性连接。
13.进一步地，所述总线长度为大于或等于400米。
14.进一步地，所述通讯总线接口可靠性检测的装置数量为32个。
15.进一步地，所述通讯总线接口可靠性检测的装置之间间隔的总线长度不小于10米。
16.实施本实用新型提出的一种通讯总线接口可靠性检测的装置及系统，具有以下有益的技术效果：
17.本实用新型采用多个编码器对通讯芯片进行数据测试，电路结构简单，集成度高，可同时测试多个通讯芯片，测试效率高，测量误差低，可有效对不同通讯芯片的可靠性进行验证。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型实施例的通讯总线接口可靠性检测的装置的功能方框图；
20.图2为本实用新型实施例的通讯总线接口可靠性检测的装置的结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例的通讯总线接口可靠性检测的装置的通讯芯片接口单元的电路结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例的通讯总线接口可靠性检测的系统的结构示意图；
23.图5为本实用新型实施例的通讯总线接口可靠性检测的系统中装置结构示意图。
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作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.请参阅图1至图3，本实用新型的实施例，一种通讯总线接口可靠性检测的装置1，包括pcb板10，pcb板10上设置有mcu处理器20、通讯芯片接口单元30、编码器单元40及接线端子50，编码器单元40与mcu处理器20连接，通讯芯片接口单元30一端连接mcu处理器20，通讯芯片接口单元30的另一端连接待测试的通讯芯片，接线端子50与通讯芯片接口单元30电
性连接。
26.本施实例的编码器单元40包括地址编码器401、数值编码器402和波特率编码器403，地址编码器401用于向mcu处理器20发送待测试的通讯芯片地址；数值编码器402用于采集待测试的通讯芯片的通讯数据发送到mcu处理器20；波特率编码器403用于向通讯芯片和mcu处理器20发送通讯速率数据。
27.地址编码器401、数值编码器402和波特率编码器403的型号均采用erd116rsz，每个erd116rsz可以表示十六进制0x0至0xf。
28.地址编码器401由地址编码器1和地址编码器2组成，地址编码器1用作设备地址高4位，地址编码器2用作设备地址低4位，因此设备地址范围为十六进制0x00至0xff。
29.数值编码器402由数值编码器1和数值编码器2组成，数值编码器1用作测试设备板载数值高4位，数值编码器2用作测试设备板子数值低4位，因此测试设备板载数值(数值编码器402)取值范围为十六进制0x00至0xff。
30.波特率编码器403取值范围为十六进制0x0至0xf，其编码值与波特率之间的转换如下表1所示：
31.波特率编码器值波特率(bps)012001240024800396004192005384006560007576008115200其他19200
32.表1：波特率编码-波特率对照表
33.本施实例的通讯芯片接口单元30包括端口p2、第一二极管d7、第二二极管d2和第三二极管d6，端口p2的脚1和脚4分别连接电源的正极和负极，端口p2的脚2和脚3分别连接通讯芯片u1的脚6和脚7，第一二极管d7的一端连接端口p2的脚2，第一二极管d7的另一端连接端口p2的脚3；第二二极管d2与第一电阻r1并联后一端连接电源的正极，另一端连接端口p2的脚2和通讯芯片u1的脚6的公共端；第三二极管d6与第二电阻r2并联后一端连接端口p2的脚3和通讯芯片u1的脚7的公共端，另一端连接电源的负极。
34.本施实例的通讯芯片u1的脚8连接电源的3.3v端，通讯芯片u1的脚5连接电源的gnd端，通讯芯片u1的脚1连接端口p1的脚4，通讯芯片u1的脚2和脚3的公共端连接端口p1的脚3，通讯芯片u1的脚4连接端口p1的脚1，端口p1用于通讯芯片u1与mcu处理器20的通讯连接。
35.本施实例的接线端子50包括依次设置的vdd端、gnd端、第一数据端和第二数据端，vdd端和gnd端分别连接电源的正、负极，第一数据端和第二数据端用于测试数据输出接口，具体地，第一数据端和第二数据端连接总线。
36.本施实例的pcb板10上设有多个通孔60，通孔60优选为螺丝孔。
37.本实施例中芯片的型号：
38.mcu处理器：stm32g030c8t6。
39.本实用新型的实施例，一种通讯总线接口可靠性检测的系统，请参阅图4和图5，包括上述的通讯总线接口可靠性检测的装置1，系统还包括控制中心2和与控制中心2连接的显示器3，控制中心2通过二条总线4与通讯总线接口可靠性检测的装置1电性连接，二条总线4的首尾端分别设有电阻rt。
40.控制中心2优选为工控机或计算机。
41.总线4长度为大于或等于400米，需要说明的是，总线长度大于或等于400米，长度不是指物理空间距离。
42.通讯总线接口可靠性检测的装置1数量为32个。
43.通讯总线接口可靠性检测的装置1之间间隔的总线长度不小于10米。
44.进一步说明：
45.本实施例的通讯总线接口可靠性检测的装置数量为32个，共计4个分组，如图5，测试单板(即通讯总线接口可靠性检测的装置)1至8层叠为一组、测试单板9至16层叠为一组、测试单板17至24层叠为一组、测试单板25至32层叠为一组，较佳地，4个分组的通讯总线接口可靠性检测的装置分为上、下两排布置，且设置在同一个测试板上以方便安装接线。
46.测试单板四角设有4个φ3螺丝孔，用φ3六角铜柱每组8块测试单板垂直连接安装。
47.通讯总线从第1个测试单板开始接入顺序接入，最后连接为第32个测试单板。
48.系统测试原理为：
49.步骤1、记录每个测试设备的地址(由地址编码器1和地址编码器2组成)、数值(由数值编码器1和数值编码器2组成)、mcu处理器唯一id(由mcu id 0至5组成)，并将全部测试设备设置同一波特率(由波特率编码器设定)。
50.步骤2、将步骤1记录的设备信息录入控制中心(计算机)作为自动化测试校验信息。
51.步骤3、将全部32个测试单板接入总线，保持每个测试单板之间线长不低于10米，第1个测试单板到第32个测试单板的总线长度不少于400米。
52.步骤4、运行控制中心，不间断循环读取32个测试单板的通信寄存器(通讯芯片)，见表2。每次读取都将读回的数值编码器1、数值编码器2、mcu id 0至5，与步骤1所记录的数据比对。
53.指定循环测试时长，比如24小时、72小时等。测试记录通信成功次数、通信超时次数、数据校验失败次数。
54.步骤5、按照表1中的波特率列表，重复步骤1至步骤4测试，得到不同波特率下的测试数据。
[0055][0056][0057]
表2：测试设备通信协议地址寄存器
[0058]
根据通讯总线接口可靠性检测的系统运行测试数据来判断备选的通信芯片是否满足系统要求。
[0059]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。