一种移动式无线冰箱检测模块的制作方法

1.本发明涉及白色家电测试中冰箱测试技术领域，具体为一种移动式无线冰箱检测模块。


背景技术：

2.随着冰箱的普及性，冰箱的应用种类和功能越来越多，各大冰箱生产商针对冰箱测试也逐渐越来越严格，精度和效率是各大厂商统一不变的追求方向。目前主流的两种测试方法：静态测试和动态测试。静态检测在测试过程中所有测试冰箱需要固定台位，测试过程中无法移动，且需要大量测试台位，效率低但成本较低。动态测试在测试中可以根据流水线移动的一种测试模式，在测试过程中根据流水线运动方向运动，需要构建线体的可移动测试的信号滑轨，相对静态测试可以节省大量空间和时间，但是线体成本太高，且更改运用不灵活。不管是静态测试还是动态测试都是有专门的测试工位，而且测试工位需要对测试仪器进行供电以及提供通信接口，离开工位则无法进行测试。在测试前需要将冰箱移动至测试台位，效率大打折扣，浪费了大量的人工成本。所以市面上急需一种可以灵活移动，可脱机运行的无线通信的冰箱测试设备。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种移动式无线冰箱检测模块，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种移动式无线冰箱检测模块，主要包含电源管理、无线收发模块、温湿度传感器、电量显示、单片机控制系统、气压传感器、数据存储、按键输入、测试串口等；所述电源管理负责所有模块的供电，锂电池的充电及放电管理；所述无线收发模块主要负责与上位机通过无线方式进行数据交互；所述温湿度传感器用于采集测试冰箱的湿度和温度；所述电量指示用于指示开关机状态，电池剩余量以及充电状态；单片机控制系统是系统的核心部件主要负责协调各各部件的工作主要包含传感器采集、数据存储以及无线通信与pc软件命令接收与执行；气压传感器用于采集测试冰箱的内部气压；所述数据存储主要负责存储传感器采集的数据以及运行日志等关键数据；按键输入主要负责开关机操作、调试功能开关和系统复位；测试串口主要负责与上位机有线链接进行一对一数据调试以及设定设备id等；本发明一种移动式无线冰箱检测模块无线采用lora技术将数据传输至pc上位机具有无线传输距离远、抗干扰能力强，本发明还具有低功耗、可充电移动式、采集精度高、带存储可脱机工作等特点。
6.进一步地，所述单片机控制系统通过ad和io链接电源管理，通过io和usart连接至无线收发模块，通过iic和io连接至温湿度传感器，通过io连接至电量显示，通过io连接至气压传感器，通过spi连接至数据存储，通过io连接至按键输入，通过usart连接至调试串口。
7.优选的，电源管理电路设计4.5v-12v宽范围电压输入；采用tp5100芯片作为锂电池管理芯片,其qfn16超小型封装与简单的外围电路；电池采用18650双节并联4.2v电池，容量可达6000mah；采用ht7533芯片降压至3.3v为整个系统供电。
8.优选的，无线收发模块，采用e32-433型号无线模块，其采用最新的lora拓频技术。
9.优选的，温湿度传感器，采用sht35。
10.优选的，电量指示，使用6个3mm直径led显示，其中1个led指示开机状态，剩余5个led指示电池电量剩余量以及充电动态指示。
11.优选的，单片机控制系统，采用fm33lc025n型号单片机。
12.优选的，气压传感器，采用ms5540c型号传感器。
13.优选的，数据存储，采用芯片为mb85rs256。
14.优选的，按键输入，采用一个微动开关和两个霍尔开关组成。
15.优选的，测试串口，用于上位机ttl信号直连。
16.本发明电路架构采用以单片机控制系统为核心的高性能设计的架构，微处理器负责传感器数据的采集存储以及整体协调控制外设处理异常，关机状态时整个系统进入低功耗模式整机电流仅为6ua，开机状态时整机电流为18ma，一次充电可以连续使用10天。上位机通过无线命令控制传感器采集频率，定时采集并存储最后数据打包传至上位机。本发明具有数据精确率高、功耗低、使用方便、可移动等特点。
附图说明
17.图1为本发明结构示意图；
18.图中：1、电源管理；2、无线收发模块；3、温湿度传感器；4、电量显示；5、单片机控制系统；6、气压传感器；7、数据存储；8、按键输入；9、测试串口；
具体实施方式
19.下面将结合本发明施例中的附图，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做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。
20.其中，电源管理1为整个电路提供电源以及锂电池充放电，各设备的电源通断控制和装填反馈，电路设计4.5v-12v宽范围电压输入，采用tp5100芯片作为锂电池管理芯片,其qfn16超小型封装与简单的外围电路，使得tp5100非常适用于便携式设备的大电流充电管理应用，同时tp5100内置输入过流、欠压保护、芯片过温保护、短路保护、电池温度监控、电池反接保护，充电电流可达2a，整机充满电仅需3小时；电池采用18650双节并联4.2v电池，容量可达6000mah；采用ht7533芯片降压至3.3v为整个系统供电；电池电压通过分压连接至单片机的ad采集io口；电源输入及充电状态通过开关量反馈给单片机的io。
21.其中，无线收发模块2负责模块与上位机之前的通信。采用e32-433型号无线模块，其采用最新的lora拓频技术。工作频率为410～440mhz，直线传输距离可达3千米，具有通信距离远、抗干扰能力强和保密性强等特点。通过usart和io连接至单片机控制系统。
22.其中，温湿度传感器3负责采集测试冰箱的温度及湿度，采用sht35型号传感器，
sht35湿度传感器系列结合了多种功能和各种接口(i2c、模拟电压输出)工作电压范围宽2.4-5.5v，湿度精度可达
±
1.5％hr，温度精度可达
±
0.1℃，具有体积小、功耗低、精度高等特点。电路通过iic连接至单片机控制系统。
23.其中，电量指示4负责指示开机状态及电池电量及充电状态，使用6个3mm直径led显示，其中1个led指示开机状态，剩余5个led指示电池电量剩余量以及充电动态指示。
24.其中，单片机控制系统5负责整个系统的控制协调，是整个系统的核心，采用fm33lc025n型号单片机，基于arm cortex-m0内核，集成大容量嵌入式闪存，具备丰富的模拟和数字外设，并具有优异的低功耗特性。
25.其中，气压传感器6主要负责测试冰箱内部的气压参数据采集，采用ms5540c型号传感器，其采集气压范围10-1100mbar绝对压力，分辨率0.1mbar供电电压2.2v到3.6v，线路通过io接口连接至单片机控制系统。
26.其中，数据存储7主要负责传感器采集的数据及运行数据存储，采用芯片为mb85rs256存储采集到的传感器以及运行数据，主要防止掉电丢失，其存储空间可达64k，为铁电存储技术，其特点为数据扇区用不不会擦写坏，通过spi连接至单片机控制系统。
27.其中，按键输入8主要负责开关机、进入调试模式和系统复位的触发，采用一个微动开关和两个霍尔开关组成，微动开关长按开关机功能，霍尔开关1功能为进入调试模式，霍尔开关2功能为系统复位。
28.其中，测试串口8主要用于系统测试、配置以及运行监控，上位机ttl信号直连。
29.本发明一种移动式无线冰箱检测模块工作原理：
30.开关机：通过长按微动开关3秒进行开关机操作，开机状态时开机指示灯量，关机状态时指示灯灭。
31.测试状态：必须在开机瞬间10秒内吸合其中一只霍尔开关，则立即进入测试模式，此时测试命令和测试串口有效。
32.复位操作：同时吸合两只霍尔开关，则整个系统复位。
33.电量指示：仅在开机中有5个led组成电量指示，分别表示剩余量100％、80％、60％、40％、20％。电量低于5％则强制自动关机。
34.充电操作：不论开关机状态，当充电接口有电压输入时则充电状态启动，5个led根据充电进度进行流水闪烁指示。
35.采集操作：首先有上位机发起测试开始命令并约定采集包数及采集间隔，然后模块自动根据上位机要求采集数据，当采集完成时打包将数据上传至上位机。
36.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。