一种耳机充电仓测试装置的制作方法

1.本实用新型应用于电子设备的技术领域,特别涉及一种耳机充电仓测试装置。


背景技术：

2.蓝牙耳机作为一种无线接听设备，让使用者解决了接线缠绕的问题，给电子产品的接听带来了便利性。由于蓝牙耳机采用无线连接，使用一段时间后需要对其进行充电，因此需要蓝牙耳机充电仓来收纳或者对耳机充电。蓝牙耳机充电仓是可以独立充电的，蓝牙耳机仓相当于无线蓝牙耳机专属的移动电源，内置电池提供usb-c或microusb等数据接口，因此是能够直接通过充电器进行充电的，无论蓝牙耳机是否在电池仓内，当蓝牙耳机充电仓内有耳机在插上数据线充电的时候会优先给耳机内的电池充电，等耳机充满之后再补充充电仓的电池，当耳机没有放置于充电仓内，电源单独为蓝牙耳机充电仓补电，当放入蓝牙耳机之后就可以对蓝牙耳机补充电能，因此，耳机充电仓的本身含有电池需要外部电源对其进行充电，同时也可以对耳机充电，由于其便携式的特性导致电池容量不会太大，进而测试功率通常不会太大。如果使用专用的电池充放电设备对其进行验证测试显得有些杀鸡用牛刀，大材小用的感觉，价格昂贵而且实用性也不强，同时难以使用单一的测试设备完成对耳机充电仓的充放电电功能和电池充放电特性进行验证测试。因此有必要提供一种成本低、既能测试耳机充电仓的充放电电功能，又能测试电池充放电特性的耳机充电仓测试装置。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种成本低、既能测试耳机充电仓的充放电电功能，又能测试电池充放电特性的耳机充电仓测试装置。
4.本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括上位机、测试控制器、测量检测模块以及开关切换模块，所述开关切换模块与待测设备电连接，所述测试控制器通过io扩展模块控制所述开关切换模块与待测设备的链路接通，所述测试控制器通过所述测量检测模块和温度模拟模块对待测设备进行测试，并将测试数据发送至所述上位机进行分析处理。
5.由上述方案可见，所述耳机充电仓测试装置由所述上位机作为总控制系统，所述测试控制器作为所述耳机充电仓测试装置的控制核心，所有测试操作都由所述测试控制器来完成，所述耳机充电仓测试装置的功能概括为充电电池的充电测试、充电电池的放电测试以及耳机充电仓的充放电电路功能测试；所述开关切换模块连接待测设备；所述测试控制器完成待测设备的测试；所述温度模拟模块用于模拟不同的温度；所述开关切换模块由所述测试控制器通过所述io扩展模块进行控制；所述io扩展模块把所述测试控制器的i2c的串行数据并行输出后控制所述开关切换模块连接待测设备，再控制所述温度模拟模块和所述测量检测模块完成待测设备的测试，并将测试数据发送至所述上位机进行展示和分析。所述耳机充电仓测试装置成本低，使用常规电路搭建而成，无需一些昂贵的刁钻器件；
兼容性好，既能测试耳机充电仓的充放电电功能，又能测试电池充放电特性。
6.一个优选方案是，所述温度模拟模块包括并联的若干个不同阻值的电阻，若干个所述电阻的一端均连接有电子开关，另一端通过所述开关切换模块连接待测设备的负极，所述io扩展模块与所述电子开关连接，若干个电阻均与所述开关切换模块串联，若干个所述电阻经电子开关接地，所述测试控制器通过控制所述温度模拟模块下拉所述电阻到gnd，进而模拟待测设备连接的产品在不同的温度状态下的充放电数据。
7.由上述方案可见，所述测试控制器通过所述io扩展模块发送控制信号给所述温度模拟模块，若干个所述电阻并联后经电子开关接地，所述温度模拟模块通过所述开关切换模块与待测设备连接，进而模拟待测设备连接的产品在不同的温度状态下的充放电数据，使得测试数据更接近实际情况。
8.一个优选方案是，所述测量检测模块包括充电组件，所述开关切换模块包括继电器组，所述继电器组与所述充电组件电连接，待测设备包括有充电电池，所述io扩展模块发送控制信号给所述开关切换模块，所述继电器组与待测设备进行power端口的链路接通，所述测试控制器通过spi控制所述充电组件对充电电池进行充电测试，所述测试控制器通过控制所述温度模拟模块下拉所述电阻到gnd，进而模拟充电电池在不同的温度状态下充电数据，所述测试控制器通过所述uart或所述i2c控制待测设备输出不同的充电电压，进而模拟充电电池在不同输入电压状态下的充电数据。
9.由上述方案可见，所述spi为串行外围设备接口，所述uart为通用异步收发器，所述i2c为集成电路总线，所述充电组件为所述耳机充电仓测试装置提供可调的输出电压完成对充电电池的充电测试，所述充电组件通过所述io扩展模块控制所述继电器组将所述power端口和待测设备链路接通，然后所述测试控制器通过所述spi控制所述充电组件对待测设备进行充电测试，所述测试控制器通过控制所述温度模拟模块下拉所述电阻到gnd，进而模拟充电电池在不同的温度状态下充电数据，也可以调整所述充电组件的输出电压或是通过所述uart或所述i2c控制待测设备输出不同的充电电压，进而模拟在充电电池在不同输入电压状态下的充电数据。
10.一个优选方案是，所述测量检测模块还包括放电组件和测量组件，所述开关切换模块还包括电子开关组，所述测试控制器依次与所述测量组件、所述放电组件以及所述电子开关组电连接，所述io扩展模块发送控制信号给所述开关切换模块，所述电子开关组与待测设备进行链路接通，所述测试控制器通过所述spi控制所述放电组件对充电电池进行放电测试，同时通过所述测量组件获取充电电池的电压，进而调整放电电流，以达到获取充电电池的放电数据，所述测试控制器通过控制所述温度模拟模块下拉所述电阻到gnd，进而模拟充电电池在不同的温度状态下的放电数据。
11.由上述方案可见，所述放电组件包括电子负载模块，所述放电组件为所述耳机充电仓测试装置提供可调的放电电流完成对充电电池的放电测试，所述测试控制器通过所述io扩展模块控制所述电子开关组将所述电子负载模块和待测设备链路接通，所述测试控制器通过所述spi控制所述放电组件对待测设备进行放电测试，同时通过通过所述测量组件获取充电电池的电压，然后适时的调整放电电流达到获取充电电池的放电数据；同样所述测试控制器通过控制所述温度模拟模块下拉所述电阻到gnd，进而模拟充电电池在不同的温度状态下的放电数据。
12.一个优选方案是，所述测量检测模块还包括电池模拟器，所述电池模拟器与所述继电器组电连接，待测设备还包括有耳机充电仓，所述io扩展模块发送控制信号给所述开关切换模块，所述电子开关组与待测设备进行power端口和iso_power端口的链路接通，所述测试控制器通过所述spi控制所述电池模拟器对耳机充电仓进行充放电电路功能测试，所述测试控制器通过所述spi控制所述充电组件输出相应电压，所述测试控制器通过所述uart或所述i2c使待测设备输出相应电压，进而模拟充电电压和充电电流，所述测试控制器控制所述电池模拟器输出固定电压，进而模拟充电电池的不同状态，所述测试控制器通过控制所述温度模拟模块下拉所述电阻到gnd，进而模拟充电电池在不同的温度状态下充电数据。
13.由上述方案可见，所述电池模拟器模拟充电电池的功能，对外放电也可以抽电流，完成对待测设备的充放电电路测试，充电电池的充放电测试是在待测设备有充电电池的情况下进行验证，或是单独对充电电池进行充放电测试。充放电电路功能测试则是对耳机充电仓的充放电电路进行测试，在该状态下使用另一个隔离电源模拟充电电池进行充放电电路的功能进行验证。所述测试控制器通过所述io扩展模块控制所述继电器组将power端口和iso_power端口分别与待测设备进行链路接通，然后所述测试控制器通过所述spi控制所述充电组件输出相应电压，或是通过所述uart或所述i2c使待测设备输出相应电压，进而模拟充电电压和充电电流，控制所述电池模拟器输出固定电压模拟充电电池的不同状态，所述测试控制器通过控制所述温度模拟模块下拉所述电阻到gnd，进而模拟充电电池在不同的温度状态下充电数据。通过所述充电组件、所述放电组件、所述电池模拟器以及所述温度模拟所述耳机充电仓测试装置就可以获取到充电电池在不同电压、不同温度状态下的充放电数据，也可以获取到充放电电路在充电电池不同状态下的充放数据，然后再通过大量获取这些数据便可以得到准确的耳机充电仓充放电曲线图。
14.一个优选方案是，所述测量检测模块还包括电源模块，所述测试控制器、所述io扩展模块以及所述开关切换模块均与所述电源模块电连接。
15.由上述方案可见，所述电源模块为所述耳机充电仓测试装置除所述上位机外的部分进行供电。
附图说明
16.图1是本实用新型的工作原理图；
17.图2是所述开关切换模块4的工作原理图；
18.图3是所述测量检测模块3的工作原理图；
19.图4是所述电源模块10的工作原理图；
20.图5是所述io扩展模块6的工作原理图；
21.图6是所述测试控制器2的工作原理图；
22.图7是所述温度模拟模块7的工作原理图。
具体实施方式
23.如图1至图7所示，在本实施例中，本实用新型包括上位机1、测试控制器2、测量检测模块3以及开关切换模块4，所述开关切换模块4与待测设备5电连接，所述测试控制器2通
过io扩展模块6控制所述开关切换模块4与待测设备5的链路接通，所述测试控制器2通过所述测量检测模块3和温度模拟模块7对待测设备5进行测试，并将测试数据发送至所述上位机1进行分析处理。
24.在本实施例中，所述温度模拟模块7包括并联的若干个不同阻值的电阻r，若干个所述电阻r的一端均连接有电子开关，另一端通过所述开关切换模块4连接待测设备5的负极，所述io扩展模块6与所述电子开关连接，若干个电阻r均与所述开关切换模块4串联，若干个所述电阻r经电子开关接地，所述测试控制器2通过控制所述温度模拟模块7下拉所述电阻r到gnd，进而模拟待测设备5连接的产品在不同的温度状态下的充放电数据。
25.在本实施例中，所述测量检测模块3包括充电组件power，所述开关切换模块4包括继电器组8，所述继电器组8与所述充电组件power电连接，待测设备5包括有充电电池，所述io扩展模块6发送控制信号给所述开关切换模块4，所述继电器组8与待测设备5进行power端口的链路接通，所述测试控制器2通过spi控制所述充电组件power对充电电池进行充电测试，所述测试控制器2通过控制所述温度模拟模块7下拉所述电阻r到gnd，进而模拟充电电池在不同的温度状态下充电数据，所述测试控制器2通过所述uart或所述i2c控制待测设备5输出不同的充电电压，进而模拟充电电池在不同输入电压状态下的充电数据。
26.在本实施例中，所述测量检测模块3还包括放电组件power-2和测量组件dmm，所述开关切换模块4还包括电子开关组9，所述测试控制器2依次与所述测量组件dmm、所述放电组件power-2以及所述电子开关组9电连接，所述io扩展模块6发送控制信号给所述开关切换模块4，所述电子开关组9与待测设备5进行链路接通，所述测试控制器2通过所述spi控制所述放电组件power-2对充电电池进行放电测试，同时通过所述测量组件dmm获取充电电池的电压，进而调整放电电流，以达到获取充电电池的放电数据，所述测试控制器2通过控制所述温度模拟模块7下拉所述电阻r到gnd，进而模拟充电电池在不同的温度状态下的放电数据。
27.在本实施例中，所述测量检测模块3还包括电池模拟器iso_power，所述电池模拟器iso_power与所述继电器组8电连接，待测设备5还包括有耳机充电仓，所述io扩展模块6发送控制信号给所述开关切换模块4，所述电子开关组9与待测设备5进行power端口和iso_power端口的链路接通，所述测试控制器2通过所述spi控制所述电池模拟器iso_power对耳机充电仓进行充放电电路功能测试，所述测试控制器2通过所述spi控制所述充电组件power输出相应电压，所述测试控制器2通过所述uart或所述i2c使待测设备5输出相应电压，进而模拟充电电压和充电电流，所述测试控制器2控制所述电池模拟器iso_power输出固定电压，进而模拟充电电池的不同状态，所述测试控制器2通过控制所述温度模拟模块7下拉所述电阻r到gnd，进而模拟充电电池在不同的温度状态下充电数据。
28.在本实施例中，所述测量检测模块3还包括电源模块10，所述测试控制器2、所述io扩展模块6以及所述开关切换模块4均与所述电源模块10电连接。
29.在本实施例中，所述耳机充电仓测试装置还包括校准接口，所述校准接口分两路，一路连接在待测设备5与所述充电组件power之间；另一路接待测设备5与所述电池模拟器iso_power之间，所述校准接口为所述耳机充电仓测试装置的电压电流测量提供校准接口，可以使用外部电压电流检测设备对所述耳机充电仓测试装置进行校准，并存储校准系数，进而保证所述耳机充电仓测试装置自身的测量精度。
30.在本实施例中，所述测试控制器2包括mcu、uart开关、usb接口以及stp接口，所述usb接口通过usb线与所述上位机1连接，所述stp接口通过网口与所述上位机1连接，所述测量检测模块3通过所述spi与所述mcu连接，所述io扩展模块6通过所述i2c与所述mcu连接，所述usb接口连接有转换器，所述转换器的输出端分别与所述mcu和所述uart开关连接，所述转换器用于将usb信号转换为uart信号，所述uart开关用于检测所述上位机1与待测设备5通讯时是否经过所述mcu，所述mcu电连接有电可擦可编程只读存储器eeprom，所述电可擦可编程只读存储器eeprom用于存储所述耳机充电仓测试装置的校准数据。
31.本实用新型的工作原理：
32.所述充电组件通过所述io扩展模块控制所述继电器组将所述power端口和待测设备链路接通，然后所述测试控制器通过所述spi控制所述充电组件对待测设备进行充电测试，所述测试控制器通过控制所述温度模拟模块下拉所述电阻到gnd，进而模拟充电电池在不同的温度状态下充电数据，也可以调整所述充电组件的输出电压或是通过所述uart或所述i2c控制待测设备输出不同的充电电压，进而模拟在充电电池在不同输入电压状态下的充电数据；
33.所述测试控制器通过所述io扩展模块控制所述电子开关组将所述电子负载模块和待测设备链路接通，所述测试控制器通过所述spi控制所述放电组件对待测设备进行放电测试，同时通过通过所述测量组件获取充电电池的电压，然后适时的调整放电电流达到获取充电电池的放电数据；同样所述测试控制器通过控制所述温度模拟模块下拉所述电阻到gnd，进而模拟充电电池在不同的温度状态下的放电数据；
34.所述测试控制器通过所述io扩展模块控制所述继电器组将power端口和iso_power端口分别与待测设备进行链路接通，然后所述测试控制器通过所述spi控制所述充电组件输出相应电压，或是通过所述uart或所述i2c使待测设备输出相应电压，进而模拟充电电压和充电电流，控制所述电池模拟器输出固定电压模拟充电电池的不同状态，所述测试控制器通过控制所述温度模拟模块下拉所述电阻到gnd，进而模拟充电电池在不同的温度状态下充电数据。通过所述充电组件、所述放电组件、所述电池模拟器以及所述温度模拟所述耳机充电仓测试装置就可以获取到充电电池在不同电压、不同温度状态下的充放电数据，也可以获取到充放电电路在充电电池不同状态下的充放数据，然后再通过大量获取这些数据便可以得到准确的耳机充电仓充放电曲线图。