本发明涉及电池管理领域，尤其涉及一种实现IC烧录和多种校准方式的烧录校准设备。
背景技术：
在多节电池产品中通常使用PIC系列管理IC进行电量管理，所述的PIC系列管理IC包括PIC16F1933单片机，PIC16F1936单片机，PIC16F1937单片机等型号的单片机，其中所述的PIC为Microchip系列PIC单片机的简称，以下均用PIC简称代替Microchip系列PIC单片机。目前，为了更好地对多节电池产品的电量进行管理，电池生产企业通常需要将电量管理程序烧录在PIC系列管理IC内，然后再进行校准和校验以确保烧录程序后，产品符合行业和客户要求。而现有的PIC系列管理IC在烧录程序后，通常采用以下两种方式进行校准：第一种方式是先将程序烧录在PIC系列管理IC内再进行校准，且烧录和校准过程为分开；第二种方式是在PIC系列管理IC烧录程序过程中将校准系数写入PIC系列管理IC的FLASH或EEPROM内，且烧录和校准不能分开。由于现有的两种PIC系列管理IC烧录程序后的校准过程中所使用设备不通用，因此，给生产设备调配和维护带来加大困难影响校准效率，同时，现有的校准设备版本陈旧，升级成本很大，并且升级空间和意义不大。因此，如何克服现有技术中的不足，满足多节电池产品的快速烧录和校准一体化，提高设备通用性和易维护性，提高生产效率，降低生产成本，成为企业亟待解决的问题。
技术实现要素：
基于此，本发明提供了一种生产效率高，实用性强实现IC烧录和多种校准方式的烧录校准设备，有效降低了生产成本。
一种实现IC烧录和多种校准方式的烧录校准设备，所述设备包括：
主控模块；所述的主控器与万用表连接，主控模块上设有与多个烧录模块和校准模块连接的欧式母插槽、串口母座以及焊接变压器插头；
计算机；所述的计算机通过多串口卡与主控模块连接；
烧录模块；所述的烧录模块集成在PCB板上，且集成有烧录模块的PCB板插入主控模块，并通过主控模块为烧录模块提供电源；
校准模块；所述的校准模块集成在PCB板上，且集成有校准模块的PCB板插入主控模块；所述的校准模块与多节电芯组成的电池组连接，对PIC系列管理IC烧录程序后的电压进行校准；所述的电池组由多个电芯串联和/或并联的连接组成；
所述的主控模块和烧录模块之间通过主控模块中的欧式母插槽与设置在设置在烧录模块中且与母插槽相匹配的欧式插座连接，实现主控模块和PIC系列管理IC中的MCU之间的通讯；
电箱；所述的电箱用于安装固定主控模块；所述的主控模块、烧录模块以及校准模块均安装在电箱内的机架上；
针床；所述的针床与烧录模块和校准模块连接，通过针床对PIC系列管理IC中的MCU进行烧录和校准测试。
优选地，所述的主控模块背部设有等间距和平行排布的20个欧式母插槽，所述的烧录模块和校准模块通过欧式插座与主控模块上的欧式母插槽连接。
优选地，所述的烧录模块和主控模块之间设有AC变压器和电源开关。
优选地，所述的校准模块内设有六个短路继电器。
优选地，所述的针床与多个烧录模块和校准模块连接；且每一个烧录模块和一个校准模块组成一个烧录校验单元，该烧录校验单元对应针床的一个区域对一个PIC系列管理IC进行烧录和校准。
优选地，所述的电箱采用3D空间对流模式进行散热。
优选地，所述的电箱内的3D空间对流模式由安装在电箱背部的两排DC风扇。
优选地，所述的两排DC风扇包括一排往电箱内扇风的进风DC风扇和一排往电箱外抽风的抽风DC风扇，所述的进风DC风扇位于抽风DC风扇的上方。
优选地，所述的计算机通过多串口卡与主控模块连接。
优选地，集成有烧录模块的PCB板和集成有校准模块的PCB板的长度均为37.5cm，宽度均为23cm。
本发明的设备集成了烧录和校准一体，具有实用性强，烧录和校准效率高，所述的设备能够同时对多个PIC系列管理IC进行烧录、校准，提高了生产效率；所述的计算机与主控模块之间采用多串口卡连接，扩展了串口的数量，满足硬件需求，降低了计算机数据处理负载能力，保证计算机时刻处于高速工作状态，提高了生产效率；所述的电箱采用3D空间对流模式进行散热，防止长期工作产生大量热而导致损坏集成有烧录模块的PCB板和集成有校准模块的PCB板，加强集成有烧录模块的PCB板和集成有校准模块的PCB板对工作环境的适应以及延长集成有烧录模块的PCB板和集成有校准模块的PCB板的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明运行原理和使用的技术方案，下面将对运行原理和使用的技术中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些运行例子，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是实现IC烧录和多种校准方式的烧录校准设备的设备框图。
具体实施方式
下面将结合本发明运行原理中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种实现IC烧录和多种校准方式的烧录校准设备，如图1所示。
如图1所示，一种实现IC烧录和多种校准方式的烧录校准设备，所述设备包括：
主控模块100；所述的主控器与万用表连接，主控模块上设有与10个烧录模块和10个校准模块连接的欧式母插槽、串口母座以及焊接变压器插头；
计算机200；所述的计算机通过多串口卡与主控模块连接；
烧录模块300；所述的烧录模块集成在四层PCB板上，集成有烧录模块的四层PCB板的长度为37.5cm，宽度为23cm；集成有烧录模块的四层PCB板插入主控模块，并通过主控模块为烧录模块提供电源；所述的烧录模块和主控模块之间设有AC变压器和电源开关；
校准模块400；所述的校准模块集成在四层PCB板上，且集成有校准模块的四层PCB板的长度为37.5cm，宽度为23cm；集成有校准模块的四层PCB板插入主控模块；所述的校准模块与10节电芯组成的电池组连接，每节电芯可通过软件从0-5V可调，为了满足不同测试的需要，所述的10节电芯根据实际校准的PIC系列管理IC的需要，有十个电芯进行串联或并联等方式连接，满足实现不同电压的校准需要；同时，该校准模块上还有6个短路继电器、12组测电压阵相以及10个电芯自校准继电器；通过6个短路继电器可实现外部产品6个短路功能；通过12组测电压阵相，可实现12组电压交叉测试；通过10个电芯自校准继电器，可实现自身10组电芯大小自测试校准；
所述的主控模块和烧录模块之间通过主控模块中的欧式母插槽与设置在设置在烧录模块中且与欧式母插槽相匹配的欧式插座连接，实现主控模块和PIC系列管理IC中的MCU之间的通讯；
电箱500；所述的电箱用于安装固定主控模块；所述的主控模块、烧录模块以及校准模块均安装在电箱内的机架上；
针床600；所述的针床与烧录模块和校准模块连接，通过针床对PIC系列管理IC中的MCU进行烧录和校准测试。
为了方便连接，提高效率，所述的主控模块背部设有等间距和平行排布的20个欧式母插槽，所述的烧录模块和校准模块通过欧式插座与主控模块上的欧式母插槽连接。
为了能够实现对多个PIC系列管理IC进行烧录和校准，在所述的针床上设有多个PIC系列管理IC烧录和校准区域，同时对多个PIC系列管理IC进行烧录和校准，提高了生产效率。其中，所述的针床与5个烧录模块和校准模块连接；且每一个烧录模块和一个校准模块组成一个烧录校验单元，该烧录校验单元对应针床的一个区域对一个PIC系列管理IC进行烧录和校准。
为了提高散热性能，所述的电箱采用3D空间对流模式进行散热。所述的电箱内的3D空间对流模式由安装在电箱背部的两排DC风扇。其中，该两排DC风扇包括一排往电箱内扇风的进风DC风扇和一排往电箱外抽风的抽风DC风扇，所述的进风DC风扇位于抽风DC风扇的上方，防止长期工作产生大量热而导致损坏集成有烧录模块的PCB板和集成有校准模块的PCB板，加强集成有烧录模块的PCB板和集成有校准模块的PCB板对工作环境的适应以及延长集成有烧录模块的PCB板和集成有校准模块的PCB板的使用寿命。
所述的计算机通过多串口卡与主控模块连接，扩展了串口的数量，满足硬件需求，降低了计算机数据处理负载能力，保证计算机时刻处于高速工作状态，提高了生产效率。
为了更好地对电箱的结构进行设计和规划，所述的电箱结构分四层，最下一层用于放置万用表和多串口卡；中间一层用于固定20个AC变压器及电源开关，次上一层占据电箱约五分之三的空间，用于放置和固定集成有烧录模块的PCB板和集成有校准模块的PCB板，最上一层安装散热风扇。
为了更好地理解实现IC烧录和多种校准方式的烧录校准设备，下面从硬件角度和软件角度来阐述。
1）硬件角度：
1. 此实现IC烧录和多种校准方式的烧录校准设备的硬件板块分为“主控模块、烧录模块和校准模块”两部分。
a.主控模块：主控模块也称主控板，主控模块主要功能是连接万用表、固定烧录模块和校准模块、安装9针焊板式串口母座以及焊接变压器2Pin插头。这个主控模块大体结构长约91cm，宽约28cm，由于主控模块尺寸较长，实际将主控模块分成两块，分别是长约56cm和长约35cm，中间通过焊接两个32pin的欧式插座（一块板焊母座，一块板焊公座）来连接起来。主控模块右下角焊接四个四脚固定座，用来固定万用表表笔。主控模块背面中部均匀焊接20个40pin欧式母插槽，用来固定每个通道的烧录模块和校准模块；同时每个欧式母插槽旁边分布若干2pin插座，用来接AC变压器。每两个欧式母插槽的中间上部焊接一个9针焊板式串口母座，共10个，用于计算机接串口线和烧录模块通讯。
b. 烧录模块：烧录模块也称烧录板，烧录模块集成在一个四层PCB板上，长为37.5cm，宽为23cm。集成有烧录模块的四层PCB板上一个设有4组不共地电源，每组可分成两模块。集成有烧录模块的四层PCB板上设计了一个RS232模块和一个MCU，在RS232模块和MCU前后各焊接一个40pin的欧式插座。当烧录模块插到主控模块时，主控模块为集成有烧录模块的四层PCB板供电，主控模块通过欧式母插槽与设置在设置在烧录模块中且与欧式母插槽相匹配的欧式插座连接即可实现计算机和MCU之间通讯。该烧录模块通过对MCU编程即可实现对产品烧录功能，同时集成有烧录模块的四层PCB板上还有三个短路继电器，只需要发送相应指令即可实现某两点短路功能。烧录模块还具备了与产品多种通讯方式，比如UART，IIC等。
c.校准模块：校准模块集成在一个四层PCB板上，长为37.5cm，宽为23cm。校准模块也称电芯板，主要功能是提供10节独立电芯，每节电芯可通过软件从0-5V可调，并且各电芯可按需要实现串联并联等多种连接方式。同时，该校准模块上还有6个短路继电器，可实现外部产品6个短路功能；还有12组测电压阵相，可实现12组电压交叉测试；并且有10个电芯自校准继电器，可实现自身10组电芯大小自测试校准。
d.硬件衔接方式：主控模块背部设有等间距和平行排布的20个欧式母插槽，所述的烧录模块和校准模块通过欧式插座与主控模块上的欧式母插槽连接，组成10个烧录和校准通道； 每个通道的烧录模块和校准模块对应相邻的两个欧式插座。烧录模块和校准模块在宽度方向上焊接有欧式插座（公式），前端插到主控模块背部欧式母座上作为输入端。后端作为输出端，通过与针床连接的导线固定插座板（上面焊接有对应的欧式母插座，以下简称固定板）相连，将烧录模块和校准模块（以下烧录模块校准模块统称为测试板）连通到针床上。并且输入输出两个端口对应位置并不在同一条水平直线上，此方式能有效的避免更烧录模块和校准模块时，因输入输出端口处于同一水平线而混淆输入输出端口时而不慎把输出端口当做输入端口插反导致测试板不正常上电而损坏，通过这样的“防呆式设计”保证了设备维护的安全。 每通道的烧录模块和校准模块与主控控制板的衔接方式是采取“公母插槽”方式衔接插入拔出，便于平时测试板的拆除安装维修，在设备里主控模块安装的的电箱里面预先安装20个固定集成有校准模块的四层PCB板和集成有烧录模块的四层PCB板的塑胶轨道，集成有校准模块的四层PCB板和集成有烧录模块的四层PCB板通过轨道往里推即可将烧录模块和校准模块紧密连接到主控模块，实现三个模块相互之间连通。而外部夹具连接端口采用“母插槽”方式，烧录模块和校准模块的输出端口与外部夹具连接端口通过“公母插槽”方式也与针床连接的固定板连接。因此烧录板和校准板是相对动态的，允许维修人员随时通过“插拔方式”进行更换。而设备主控模块相对静态，采用螺丝固定在设备电箱框架上。
e.硬件通道防错方式：为了防止插拔错误导致，针床上的通道没有接到对应的烧录模块和校准模块主控模块中，主控模块中10个通道采取通道错误识别功能。主控模块上每个通道有4个LED灯和四个短路电阻（有短路即代表1），四个电阻表示16进制的4位，即单独短路第一个电阻代表1，短路第二个代表2，第三个代表4，第四个则是8。其他如3、5则通过上述结合短路。当烧录模块和校准模块插上之后，对应通道LED即会亮，第一通道亮第一个LED，第二个通道亮第二个LED，第三通道亮第一和第二个LED，依次类推。为了防止烧录模块和校准模块没有插到对应的主控模块上，烧录模块和校准模块也设计了通道识别的四个短路电阻，需要按照前面的规则短路对应的短路电阻。当测试软件开机时，计算机会发送相应的通道识别指令给每个通道，同时主控模块返回来的结果判断是否存在通道插错。
f.硬件内部散热方式：设备中的电箱机架采用3D空间对流模式进行散热，在电箱背部安装两排DC风扇，一排往里扇风，一排往外抽风，形成空气对流。同时电箱上部留有若干大圆孔并安装风扇，通过多方位风扇扇风来达到给电箱散热的目的。防止测试板长期工作产生大量热而损坏集成有烧录模块的四层PCB板和集成有校准模块的四层PCB板，加强集成有烧录模块的四层PCB板和集成有校准模块的四层PCB板对工作环境的适应以及延长测试板工作寿命。
g.电箱结构：整个电箱分四层，最下一层用于放置万用表和多串口卡；中间一层用于固定20个AC变压器及电源开关，次上一层占据电箱约五分之三的空间，用于放置和固定集成有烧录模块的四层PCB板和集成有校准模块的四层PCB板，最上一层安装散热风扇。
h.硬件测试板排布方式：电箱前面用螺丝固定主控板，主控板后面的空间按照一定间隙上下各排布20条塑胶“凹”型轨道，用于固定测试板插拔和固定。测试板排布按照校准板1—烧录板1—校准板2—烧录板3……校准板10—烧录10，一个集成有烧录模块的四层PCB板和一个集成有校准模块的四层PCB板形成一个通道，总共10个通道。
i.计算机和主控模块之间的通讯：由于每个通道和计算机之间均需要通过RS232串口通讯，共需要10个串口。所以为了保证计算机有足够的串口和高速传输数据。本设备采用了moxaPCI多串卡C32010T拓展电脑串口，通过C32010T和C32020T以及C32047T等结合，使设备最大拓展成16串口，足够设备硬件要求。同时采用多串口卡数据处理，降低电脑数据处理负载能力，保证计算机时刻工作在高速工作状态。
j.硬件优点：
1.设备集成度高
设备主控板、烧录测试板和校准测试板硬件集成度高，采用多种功能电路独立排布，主控模块上还增加了“隔离滤波电路”，能有效的滤除杂波，实现各通道信号独立互不干扰。烧录模块也称烧录板集成烧录、产品通讯以及与计算机进行数据交换等多种功能。校准测试板也称电芯板，主要提供最多10节独立电芯，每节电芯最高可达5V，各电芯可按需要实现串联并联等多种连接方式。同时，集成有校准模块的四层PCB板上还有6个短路继电器，可实现外部产品6个短路功能；还有12组测电压阵相，可实现12组电压交叉测试；并且有10个电芯自校准继电器，可实现自身10组电芯大小测试校准。
2.设备可扩展性强
a. 设备硬件角度预留了测试通道的扩展，支持用户人员设定好测试通道，可根据用户设定好的通道数拔起未使用通道的测试板或者直接通过软件屏蔽相应通道。
b. 同时受限于设备空间大小，目前设备仅制成10个通道，理论上可以无限拓展无数通道，只要电脑烧写驱动能力足够。
3.设备通信传输效率高，稳定可靠性高
计算机与主控模块之间通过串口与集成有烧录模块的四层PCB板之间进行通讯，集成校准模块的四层PCB板通过IIC与集成烧录模块的四层PCB板之间进行通讯，计算机与集成校准模块的四层PCB板之间的通讯则需通过集成有烧录模块的四层PCB板传递。采用这种二级数据传输模式，降低对计算机串口数量和传输处理的要求。设备硬件上单独通道采用单串口模式，替代之前官方编译器的USB连接，提高数据传输的稳定性，降低因减少USB掉载现象无法识别USB端口要求的高稳定性的计算机的较高成本支出。同时设备串口通信传输采用波特率为57600，可以实现主控模块与计算机之间高速率数据传输。并且采取“一传一收”|，“发送接收返回”的传输接送方式进行通信，当主控模块接收到请求信号（以字节数字形式）后，按预先照制定好的通信协议：数据标志头+数据的形式返回给计算机，保证数据传输的正确性。
1.硬件与测试产品间的连接导通方式：
设备与产品之间连接采用以下媒介连接：针床、夹具、针板、探针、导线、欧式插头；
1）针床与导线连接，其中针床通过导线与各通道集成烧录模块的四层PCB板的输出端口采用“母式插槽”，而各通道的集成烧录模块的四层PCB板输出端口是“公式插槽”，通过“母式插槽”和“公式插槽”相互衔接，达到针床和集成烧录模块的四层PCB板的连接。
2）为了更好地与针床进行使用，在与针床相匹配的夹具上的在产品对应测试点位置钻孔安装有弹性的探针，当夹具受力下压时，探针即可与产品的测试点紧密接触。
3）针板固定安装在夹具上，上下面点阵对应导通。向上一面是焊盘点阵，通过焊接导线可与某个测试点探针连接在一起；向下一面是贴装了镍片的点阵，当受力下压时可与针床紧密接触。
4）针床本身采用螺丝固定在设备上，通过气缸的垂直方向上下运动带动夹具使针板与针床紧密接触。
5）软件角度：
a.设备软件形象化直观化：
设备采用的软件简单易操作，实际生产中只要选择相应型号产品，切换是否手动测试即可，如手动测试模式，则需要点“测试”按钮软件才会启动测试进程；自动测试模式则只需要操作气缸按钮，气缸下压到一定程度，测试进程会自己启动，对于员工操作能力要求很低。设备上位控制软件初始界面分为“测试项目显示区域”、“各通道状态显示栏”、“菜单栏”等四个区域。
a.1：“各通道状态显示栏”部分：包括数据栏和状态栏，数据栏主要显示该设备工位、测试成功数和失败数、不良率等统计信息；状态栏则是采取与下位硬件一致的等同通道的显示界面，每个通道下显示对应的测试状态，包括测试OK,NG和空板状态等等。同时各通道状态显示栏的各个通道，可根据用户“点击切换”的方式进行启动和关闭当前通道的测试。
a.2:测试项目显示区域：在“各通道状态显示栏”区域下边为测试项目显示区域，在测试过程中其可显示对应通道的当前测试的各个测试项目的具体情况，相应的显示各个通道的测试项目结果，同时其烧录和校准都OK显示绿色，异常则显示为红色。
a.3：菜单栏：在软件左上方，包括相关的测试参数设置、设备校准、挡位切换、通道查询复位、结果查询等。
上述软件对于员工操作简单明了，相比于官方的烧录软件不仅在英文界上做优化，并且将烧录整个过程作为一个整体测试，不用一步步点击鼠标，便于生产自动化。
以上对本发明运行原理进行了详细介绍，上述运行原理的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。