本发明涉及测试设备，特别是涉及一种筛选试验优化自动化测试设备。
背景技术：
激光半主动导引头温度循环筛选试验过程中，导引头产品需在规定时间内完成各项功能性能指标的测试，测试时间短，测试项目多。目前一台测试设备在同一时间只能够测试一个产品，若想多个产品同时进行温度循环筛选试验，到试验测试点后，只能顺序依次进行产品测试，耗时长，很容易错过规定的测试时间段。
技术实现要素：
鉴于现有技术存在的问题和缺陷，本发明研发一种筛选试验优化自动化测试设备。本自动化测试设备主要解决激光半主动导引头在筛选试验过程中短时间内多台产品同时自动化测试的问题，同时要保证测试数据的有效性，提高工作效率。
本发明采取的技术方案是：一种筛选试验优化自动化测试设备，其特征在于，包括数据采集通信装置和筛选试验优化测试主机，数据采集通信装置包括主控单元、电源单元、矩阵单元、显控单元和信号连接接口；筛选试验优化测试主机包括通过rs232模块和rs422模块连接的主控计算机，rs232模块通过rs232接口与所述的主控单元连接，主控单元分别与矩阵单元、显控单元连接；所述的rs422模块通过rs422接口与矩阵单元连接，所述的信号连接接口包括1组信号接口、2组信号接口和3组信号接口，矩阵单元分别通过1组信号接口、2组信号接口、3组信号接口连接待测产品组。
本发明所述的矩阵单元包括继电器矩阵开关网络，采用型号为db25的数据接口j2、数据接口j3、数据接口j4、数据接口j5、数据接口j2为4路rs422串口输入接口，数据接口j3、数据接口j4、数据接口j5为被测产品的rs422输出接口；所述继电器矩阵开关网络采用型号为g5v-2-h1的16个继电器，分别是：继电器k1、继电器k2、继电器k3、继电器k4、继电器k5、继电器k6、继电器k7、继电器k8、继电器k9、继电器k10、继电器k11、继电器k12、继电器k13、继电器k14、继电器k15、继电器k16。
本发明所述的rs422串口输入信号连接至前端继电器k2、继电器k4、继电器k6、继电器k8、继电器k10、继电器k12、继电器k14、继电器k16的触点公共端4脚和13脚；后端继电器k1、继电器k3、继电器k5、继电器k7、继电器k9、继电器k11、继电器k13、继电器k15的触点公共端4脚和13脚连接至前端继电器k2、继电器k4、继电器k6、继电器k8、继电器k10、继电器k12、继电器k14、继电器k16的常开触点8脚和9脚；前端继电器k2、继电器k4、继电器k6、继电器k8、继电器k10、继电器k12、继电器k14、继电器k16的常闭触点6脚和11脚连接至第1组被测产品的数据接口j3；后端继电器k1、继电器k3、继电器k5、继电器k7、继电器k9、继电器k11、继电器k13、继电器k15的常闭触点6脚和11脚连接至第2组被测产品的数据接口j4；后端继电器k1、继电器k3、继电器k5、继电器k7、继电器k9、继电器k11、继电器k13、继电器k15的常开触点8脚和9脚连接至第3组被测产品的数据接口j5。
本发明所述的主控单元采用型号为atmeg128的avr单片机u1，采用型号为uln2803a的达林顿管u2和达林顿管u3，采用型号为max232的rs232通讯芯片u4；达林顿管u2的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚、7脚、8脚分别连至avr单片机u1的10脚、11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚，达林顿管u2的9脚接地，10脚接 5v电压；达林顿管u2的11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚、18脚分别连接继电器k14的1脚、继电器k16的1脚、继电器k10的1脚、继电器k12的1脚、继电器k6的1脚、继电器k8的1脚、继电器k2的1脚、继电器k4的1脚；达林顿管u3的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚、7脚、8脚分别连至avr单片机u1的42脚、41脚、40脚、39脚、38脚、37脚、36脚、35脚，达林顿管u3的9脚接地，10脚接 5v电压；达林顿管u3的11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚、18脚分别连接继电器k13的1脚、继电器k15的1脚、继电器k9的1脚、继电器k11的1脚、继电器k5的1脚、继电器k7的1脚、继电器k1的1脚、继电器k3的1脚；通讯芯片u4的1脚通过电容器ce5与3脚连接，通讯芯片u4的2脚通过电容器ce4与16脚连接，同时连接电容c11的一端和电容器ce3的一端后接电压vdd，电容c11的另一端与电容器ce3的另一端一起接通讯芯片u4的15脚，然后接地；通讯芯片u4的4脚通过电容器ce6与5脚连接，通讯芯片u4的6脚通过电容器ce7接地；通讯芯片u4的11脚、12脚分别接至avr单片机u1的3脚、2脚，通讯芯片u4的14脚、13脚分别接至数据接口j2的21脚、22脚。
本发明所述的电源单元采用型号为hw5-12s05的dc-dc直流稳压模块m1，采用电源输入接口j1，电源输入接口j1的1脚、2脚分别连接电容器ce2、电容c3的两端，然后再分别连至稳压模块m1的 vin端口、-vin端口，稳压模块m1的 vo端口、-vo端口分别连接电容c2、电容器ce1的两端后，一端输出电压vdd，另一端接地。
本发明所述的显控单元包括对当前通路导通进行指示的状态指示灯led1、状态指示灯led2、状态指示灯led3，状态指示灯led1、状态指示灯led2、状态指示灯led3的正极分别通过电阻r10、电阻r11、电阻r12接至avr单片机u1的51脚、50脚、49脚，状态指示灯led1、状态指示灯led2、状态指示灯led3的负极分别接地。
本发明所述的avr单片机u1含有控制程序，控制程序执行以下操作：
一、自动测试开始，首先发送自检指令。
二、对上电自检是否成功进行判断，若自检成功，则进入下一步；若自检不成功返回上一步骤。
三、发送指向角检测指令。
四、对指向角是否完成一周进行判断，若完成一周，则进入下一步；若未完成一周返回上一步骤。
五、发送激光编码装订指令。
六、对检测装订完毕信号进行判断，若检测装订完毕，则发送待机指令；若未检测装订完毕返回上一步骤。
七、对随动系统状态是否为电锁进行判断，若为电锁，则接着对实验类型是否为高低温试验进行判断；若未电锁，则结束测试；若实验类型为高低温试验，则发送光轴漂移；若实验类型不为高低温试验，则直接进入下一步骤。
八、发送待机指令。
九、对产品状态是否为电锁进行判断，若为电锁，则再次发送待机指令；若未电锁，则结束测试。
十、对系统状态是否为自动搜索进行判断，若随动系统状态不为自动搜索，则结束测试；若系统状态为自动搜索，则接着判断航向视线角速度是否＞8，若航向视线角速度不＞8，则结束测试；若航向视线角速度＞8，则对随动系统状态是否为跟踪进行判断，若随动系统状态不为跟踪，则返回上一步；若随动系统状态为跟踪，则接着再次判断随动系统状态是否为自动搜索；若随动系统状态再次不为自动搜索，则返回上一步；若随动系统状态再次为自动搜索，则再次判断随动系统状态是否为跟踪，若随动系统状态再次不为跟踪，则返回上一步；若随动系统状态再次为跟踪，则整理和保存数据。
本发明的有益效果是：矩阵单元中将测试主机的4路rs422接口通过继电器矩阵开关网络，扩展为3组12台被测产品的12路rs422接口，即4套完整通讯资源扩展为12套完整测试资源，从而实现对12套产品的测试。
附图说明
图1是本发明系统组成框图；
图2是图1中矩阵单元的数据接口电路原理图；
图3是图1中矩阵单元的继电器矩阵开关网络电路原理图；
图4是图1中主控单元电路原理图；
图5是图1中电源单元电路原理图；
图6是图1中显控单元电路原理图；
图7是本发明测试程序第一部分流程图；
图8是本发明测试程序第二部分流程图；
图9是本发明测试程序第三部分流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种筛选试验优化自动化测试设备包括数据采集通信装置和筛选试验优化测试主机，数据采集通信装置包括主控单元、电源单元、矩阵单元、显控单元和信号连接接口；筛选试验优化测试主机包括通过rs232模块和rs422模块连接的主控计算机，rs232模块通过rs232接口与主控单元连接，主控单元分别与矩阵单元、显控单元连接；rs422模块通过rs422接口与矩阵单元连接，信号连接接口包括1组信号接口、2组信号接口和3组信号接口，矩阵单元分别通过1组信号接口、2组信号接口、3组信号接口连接待测产品组。
如图2图3所示，矩阵单元包括继电器矩阵开关网络，采用型号为db25的数据接口j2、数据接口j3、数据接口j4、数据接口j5、数据接口j2为4路rs422串口输入接口，数据接口j3、数据接口j4、数据接口j5为被测产品的rs422输出接口；继电器矩阵开关网络采用型号为g5v-2-h1的16个继电器，分别是：继电器k1、继电器k2、继电器k3、继电器k4、继电器k5、继电器k6、继电器k7、继电器k8、继电器k9、继电器k10、继电器k11、继电器k12、继电器k13、继电器k14、继电器k15、继电器k16。
rs422串口输入信号连接至前端继电器k2、继电器k4、继电器k6、继电器k8、继电器k10、继电器k12、继电器k14、继电器k16的触点公共端4脚和13脚；后端继电器k1、继电器k3、继电器k5、继电器k7、继电器k9、继电器k11、继电器k13、继电器k15的触点公共端4脚和13脚连接至前端继电器k2、继电器k4、继电器k6、继电器k8、继电器k10、继电器k12、继电器k14、继电器k16的常开触点8脚和9脚；前端继电器k2、继电器k4、继电器k6、继电器k8、继电器k10、继电器k12、继电器k14、继电器k16的常闭触点6脚和11脚连接至第1组被测产品的数据接口j3；后端继电器k1、继电器k3、继电器k5、继电器k7、继电器k9、继电器k11、继电器k13、继电器k15的常闭触点6脚和11脚连接至第2组被测产品的数据接口j4；后端继电器k1、继电器k3、继电器k5、继电器k7、继电器k9、继电器k11、继电器k13、继电器k15的常开触点8脚和9脚连接至第3组被测产品的数据接口j5。
rs422模块与数据采集通信装置的主控单元与矩阵单元双向连接，将测试主机的4路rs422接口通过继电器矩阵开关网络，扩展为3组12台被测产品的12路rs422接口，其中数据接口j2为4路rs422输入接口，与主控计算机的rs422串口连接；数据接口j3~j5为三组12台被测产品的rs422输出接口。由继电器k1~k16组成的继电器矩阵开关网络通过控制单元的端口g1~g16进行控制。
如图4所示，主控单元采用型号为atmeg128的avr单片机u1，采用型号为uln2803a的达林顿管u2和达林顿管u3，采用型号为max232的rs232通讯芯片u4；达林顿管u2的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚、7脚、8脚分别连至avr单片机u1的10脚、11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚，达林顿管u2的9脚接地，10脚接 5v电压；达林顿管u2的11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚、18脚分别连接继电器k14的1脚、继电器k16的1脚、继电器k10的1脚、继电器k12的1脚、继电器k6的1脚、继电器k8的1脚、继电器k2的1脚、继电器k4的1脚；达林顿管u3的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚、7脚、8脚分别连至avr单片机u1的42脚、41脚、40脚、39脚、38脚、37脚、36脚、35脚，达林顿管u3的9脚接地，10脚接 5v电压；达林顿管u3的11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚、18脚分别连接继电器k13的1脚、继电器k15的1脚、继电器k9的1脚、继电器k11的1脚、继电器k5的1脚、继电器k7的1脚、继电器k1的1脚、继电器k3的1脚；通讯芯片u4的1脚通过电容器ce5与3脚连接，通讯芯片u4的2脚通过电容器ce4与16脚连接，同时连接电容c11的一端和电容器ce3的一端后接电压vdd，电容c11的另一端与电容器ce3的另一端一起接通讯芯片u4的15脚，然后接地；通讯芯片u4的4脚通过电容器ce6与5脚连接，通讯芯片u4的6脚通过电容器ce7接地；通讯芯片u4的11脚、12脚分别接至avr单片机u1的3脚、2脚，通讯芯片u4的14脚、13脚分别接至数据接口j2的21脚、22脚。
主控单元通过rs232接口与测试主机的上位机进行通信，对矩阵单元进行控制，接收显控单元的外部状态，并给出相应的状态指示，avr单片机u1是整个电路的控制核心；达林顿管u2~u3用于对继电器的驱动；通讯芯片u4用于测试主机与主控单元的通讯。
当前端继电器的控制端（即1脚）为低电平时，前端继电器常闭触点闭合，常开触点断开，主控计算机的rs422信号通过继电器导通至第1组被测产品的数据端（如1_422_1_rx ，其中“1_”表示主控计算机的第1路数据信号，“422_1”表示第1组被测产品的数据端，“rx ”表示rs422信号的接收 端）；当前端继电器的控制端为高电平，后端继电器的控制端为低电平时，前端继电器的常开触点闭合，后端继电器的常闭触点闭合，主控计算机的rs422信号通过继电器导通至第2组被测产品的数据端；当前端继电器的控制端为高电平，后端继电器的控制端为高电平时，前端继电器的常开触点闭合，后端继电器的常开闭触点闭合，主控计算机的rs422信号通过继电器导通至第3组被测产品的数据端。
如图5所示，电源单元采用型号为hw5-12s05的dc-dc直流稳压模块m1，采用电源输入接口j1，电源输入接口j1的1脚、2脚分别连接电容器ce2、电容c3的两端，然后再分别连至稳压模块m1的 vin端口、-vin端口，稳压模块m1的 vo端口、-vo端口分别连接电容c2、电容器ce1的两端后，一端输出电压vdd，另一端接地。
电源单元使数据采集通信装置可通过测试主机12vdc电源供电，内部具有dc-dc直流稳压模块m1。
如图6所示，显控单元包括对当前通路导通进行指示的状态指示灯led1、状态指示灯led2、状态指示灯led3，状态指示灯led1、状态指示灯led2、状态指示灯led3的正极分别通过电阻r10、电阻r11、电阻r12接至avr单片机u1的51脚、50脚、49脚，状态指示灯led1、状态指示灯led2、状态指示灯led3的负极分别接地。
显控单元中电源指示灯显示数据采集装置的状态，3组产品状态指示灯分别对当前哪组通路导通进行指示。
当rs422数据通道连接至第1组被测产品时，avr单片机u1控制数字io的pa0为高电平，pa1和pa2为低电平，led1点亮，led2和led3熄灭；当rs422数据通道连接至第2组被测产品时，avr单片机u1控制数字io的pa1为高电平，pa0和pa2为低电平，led2点亮，led1和led3熄灭；当rs422数据通道连接至第3组被测产品时，avr单片机u1控制数字io的pa2为高电平，pa0和pa1为低电平，led3点亮，led1和led2熄灭。
如图7至图9所示，avr单片机u1含有控制程序，控制程序执行以下操作（图7至图9为连续完整的流程，其中图7流程接图8流程，图8流程接图9流程）：
一、自动测试开始，首先发送自检指令。
二、对上电自检是否成功进行判断，若自检成功，则进入下一步；若自检不成功返回上一步骤。
三、发送指向角检测指令。
四、对指向角是否完成一周进行判断，若完成一周，则进入下一步；若未完成一周返回上一步骤。
五、发送激光编码装订指令。
六、对检测装订完毕信号进行判断，若检测装订完毕，则发送待机指令；若未检测装订完毕返回上一步骤。
七、对随动系统（被测产品）状态是否为电锁进行判断，若为电锁，则接着对实验类型是否为高低温试验进行判断；若未电锁，则结束测试；若实验类型为高低温试验，则发送光轴漂移；若实验类型不为高低温试验，则直接进入下一步骤；
八、发送待机指令；
九、对产品状态是否为电锁进行判断，若为电锁，则再次发送待机指令；若未电锁，则结束测试；
十、对系统状态是否为自动搜索进行判断，若产品系统状态不为自动搜索，则结束测试；若系统状态为自动搜索，则接着判断航向视线角速度是否＞8，若航向视线角速度不＞8，则结束测试；若航向视线角速度＞8，则对随动系统状态是否为跟踪进行判断，若随动系统状态不为跟踪，则返回上一步；若随动系统状态为跟踪，则接着再次判断随动系统状态是否为自动搜索；若随动系统状态再次不为自动搜索，则返回上一步；若随动系统状态再次为自动搜索，则再次判断随动系统状态是否为跟踪，若随动系统状态再次不为跟踪，则返回上一步；若随动系统状态再次为跟踪，则整理和保存数据。
本实施例的主控计算机内部配有1个4端口rs422串口卡，rs422通信速度可达921.6kbps；用于对导引头测试的控制、数据采集以及界面显示，能满足多个导引头产品同时测试。
主控计算机硬件：
a）存储和内存：16gddr3；
b）处理器：英特尔i7-6700；
c）3个以上usb接口。
1.一种筛选试验优化自动化测试设备，其特征在于，包括数据采集通信装置和筛选试验优化测试主机，数据采集通信装置包括主控单元、电源单元、矩阵单元、显控单元和信号连接接口；筛选试验优化测试主机包括通过rs232模块和rs422模块连接的主控计算机，rs232模块通过rs232接口与所述的主控单元连接，主控单元分别与矩阵单元、显控单元连接；所述的rs422模块通过rs422接口与矩阵单元连接，所述的信号连接接口包括1组信号接口、2组信号接口和3组信号接口，矩阵单元分别通过1组信号接口、2组信号接口、3组信号接口连接待测产品组。
2.根据权利要求1所述的一种筛选试验优化自动化测试设备，其特征在于，所述的矩阵单元包括继电器矩阵开关网络，采用型号为db25的数据接口j2、数据接口j3、数据接口j4、数据接口j5、数据接口j2为4路rs422串口输入接口，数据接口j3、数据接口j4、数据接口j5为被测产品的rs422输出接口；所述继电器矩阵开关网络采用型号为g5v-2-h1的16个继电器，分别是：继电器k1、继电器k2、继电器k3、继电器k4、继电器k5、继电器k6、继电器k7、继电器k8、继电器k9、继电器k10、继电器k11、继电器k12、继电器k13、继电器k14、继电器k15、继电器k16；
rs422串口输入信号连接至前端继电器k2、继电器k4、继电器k6、继电器k8、继电器k10、继电器k12、继电器k14、继电器k16的触点公共端4脚和13脚；后端继电器k1、继电器k3、继电器k5、继电器k7、继电器k9、继电器k11、继电器k13、继电器k15的触点公共端4脚和13脚连接至前端继电器k2、继电器k4、继电器k6、继电器k8、继电器k10、继电器k12、继电器k14、继电器k16的常开触点8脚和9脚；前端继电器k2、继电器k4、继电器k6、继电器k8、继电器k10、继电器k12、继电器k14、继电器k16的常闭触点6脚和11脚连接至第1组被测产品的数据接口j3；后端继电器k1、继电器k3、继电器k5、继电器k7、继电器k9、继电器k11、继电器k13、继电器k15的常闭触点6脚和11脚连接至第2组被测产品的数据接口j4；后端继电器k1、继电器k3、继电器k5、继电器k7、继电器k9、继电器k11、继电器k13、继电器k15的常开触点8脚和9脚连接至第3组被测产品的数据接口j5。
3.根据权利要求1所述的一种筛选试验优化自动化测试设备，其特征在于，所述的主控单元采用型号为atmeg128的avr单片机u1，采用型号为uln2803a的达林顿管u2和达林顿管u3，采用型号为max232的rs232通讯芯片u4；达林顿管u2的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚、7脚、8脚分别连至avr单片机u1的10脚、11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚，达林顿管u2的9脚接地，10脚接 5v电压；达林顿管u2的11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚、18脚分别连接继电器k14的1脚、继电器k16的1脚、继电器k10的1脚、继电器k12的1脚、继电器k6的1脚、继电器k8的1脚、继电器k2的1脚、继电器k4的1脚；达林顿管u3的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚、7脚、8脚分别连至avr单片机u1的42脚、41脚、40脚、39脚、38脚、37脚、36脚、35脚，达林顿管u3的9脚接地，10脚接 5v电压；达林顿管u3的11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚、18脚分别连接继电器k13的1脚、继电器k15的1脚、继电器k9的1脚、继电器k11的1脚、继电器k5的1脚、继电器k7的1脚、继电器k1的1脚、继电器k3的1脚；通讯芯片u4的1脚通过电容器ce5与3脚连接，通讯芯片u4的2脚通过电容器ce4与16脚连接，同时连接电容c11的一端和电容器ce3的一端后接电压vdd，电容c11的另一端与电容器ce3的另一端一起接通讯芯片u4的15脚，然后接地；通讯芯片u4的4脚通过电容器ce6与5脚连接，通讯芯片u4的6脚通过电容器ce7接地；通讯芯片u4的11脚、12脚分别接至avr单片机u1的3脚、2脚，通讯芯片u4的14脚、13脚分别接至数据接口j2的21脚、22脚。
4.根据权利要求1所述的一种筛选试验优化自动化测试设备，其特征在于，所述的电源单元采用型号为hw5-12s05的dc-dc直流稳压模块m1，采用电源输入接口j1，电源输入接口j1的1脚、2脚分别连接电容器ce2、电容c3的两端，然后再分别连至稳压模块m1的 vin端口、-vin端口，稳压模块m1的 vo端口、-vo端口分别连接电容c2、电容器ce1的两端后，一端输出电压vdd，另一端接地。
5.根据权利要求1所述的一种筛选试验优化自动化测试设备，其特征在于，所述的显控单元包括对当前通路导通进行指示的状态指示灯led1、状态指示灯led2、状态指示灯led3，状态指示灯led1、状态指示灯led2、状态指示灯led3的正极分别通过电阻r10、电阻r11、电阻r12接至avr单片机u1的51脚、50脚、49脚，状态指示灯led1、状态指示灯led2、状态指示灯led3的负极分别接地。
6.根据权利要求3所述的一种筛选试验优化自动化测试设备，其特征在于，所述的avr单片机u1含有控制程序，控制程序执行以下操作：
一、自动测试开始，首先发送自检指令；
二、对上电自检是否成功进行判断，若自检成功，则进入下一步；若自检不成功返回上一步骤；
三、发送指向角检测指令；
四、对指向角是否完成一周进行判断，若完成一周，则进入下一步；若未完成一周返回上一步骤；
五、发送激光编码装订指令；
六、对检测装订完毕信号进行判断，若检测装订完毕，则发送待机指令；若未检测装订完毕返回上一步骤；
七、对随动系统状态是否为电锁进行判断，若为电锁，则接着对实验类型是否为高低温试验进行判断；若未电锁，则结束测试；若实验类型为高低温试验，则发送光轴漂移；若实验类型不为高低温试验，则直接进入下一步骤；
八、发送待机指令；
九、对产品状态是否为电锁进行判断，若为电锁，则再次发送待机指令；若未电锁，则结束测试；
十、对系统状态是否为自动搜索进行判断，若随动系统状态不为自动搜索，则结束测试；若系统状态为自动搜索，则接着判断航向视线角速度是否＞8，若航向视线角速度不＞8，则结束测试；若航向视线角速度＞8，则对随动系统状态是否为跟踪进行判断，若随动系统状态不为跟踪，则返回上一步；若随动系统状态为跟踪，则接着再次判断随动系统状态是否为自动搜索；若随动系统状态再次不为自动搜索，则返回上一步；若随动系统状态再次为自动搜索，则再次判断随动系统状态是否为跟踪，若随动系统状态再次不为跟踪，则返回上一步；若随动系统状态再次为跟踪，则整理和保存数据。
技术总结