虚拟仪器技术的智能马桶pcb电路板测试系统设计【字数：27568】
摘 要近年来，经济发展迅猛，人们的生活水平大大提高，许多人开始追求更高的生活品质。在这个背景下，智能马桶凭借其卫生、方便、舒适等特点逐步取代了传统马桶。智能马桶是一个高集成的电子产品并且使用频率很高，因此其性能与质量的好坏是至关重要的。智能马桶的核心是PCB电路板，为了使智能马桶能够安全、稳定地工作，对其PCB电路板的测量是必不可少的。由于智能马桶功能繁多，其PCB电路板需检测项目有上百条，因此本文设计了一款能自动测试所有PCB电路板待检测项目的测试系统。本文基于虚拟仪器技术设计了一款智能马桶PCB电路板测试系统，可实现对智能马桶PCB电路板的软件版本及相应功能下的功率、电压、电流等指标的自动化测试。本测试系统硬件主要由PC机、可编程电源、数字万用表、实际负载、继电器、夹具、电磁阀、气缸、NI数据采集卡以及机柜等部分组成。其中实际负载模拟智能马桶的各种工作状态，NI的PCI-6509数字板卡控制继电器的通断来对相应功能进行检测，数字万用表进行电压、电流、功率等测量，NI的PCI-6221数字板卡采集模拟量进行数据分析，通过PCI总线通讯的方式与PC机进行通讯，通过LabVIEW软件的处理和分析确认最终的合格情况，实现对智能马桶PCB电路板功能的自动测试。本文从系统测试需求分析、系统的方案设计、系统的硬件设计、系统的软件设计、系统的调试运行等方面进行了详细的介绍。本文所设计的系统已经交付客户使用，实践证明，本系统能高效、安全且稳定地进行产品测试，自动化的检测流程能极大地缩短生产周期、降低生产成本，具有很好的应用前景，并且在自动化检测领域具有一定的应用参考价值。
目录
1.绪论 1
1.1课题研究的背景和意义 1
1.2课题的国内外研究现状 1
1.3课题研究的主要内容 3
1.4论文的组织结构 4
2.系统方案设计 5
2.1待测产品介绍及系统需求分析 5
2.1.1待测产品介绍 5
2.1.2系统需求分析 6
2.2系统总体方案设计 9
2.2.1系统设计目标 9
2.2.2总体方案设计 9
2.3子系统的方案设计 11
2.3.1供电子系统方案设计 11 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
2.3.2测试子系统方案设计 12
2.3.3数据处理子系统方案设计 13
2.4本章小结 14
3.系统硬件设计 15
3.1测试系统硬件选型 15
3.2系统主要硬件 15
3.2.1可编程电源 15
3.2.2工业控制计算机 16
3.2.3数字万用表 17
3.2.4继电器 19
3.2.5 NI的PCI6221板卡 21
3.2.6 NI的PCI6509板卡 23
3.3本章小结 28
4.系统软件设计 29
4.1软件设计方案 29
4.1.1软件开发平台介绍 29
4.1.2软件总体设计方案 29
4.2系统主程序设计 31
4.2.1系统前面板设计 31
4.2.2系统程序框架设计 33
4.3读写dodiag指令程序设计 35
4.4Rigol3058E万用表子VI程序设计 35
4.4.1万用表复位子VI 35
4.4.2万用表读取测量值子VI 36
4.4.3万用表设置测量类型子VI 37
4.4.4万用表设置测量范围子VI 37
4.5数据处理子VI程序设计 38
4.5.1数据保存至Excel文件子VI 38
4.5.2基于年月日创建文件子VI 38
4.5.3数组至数值转换子VI 39
4.6AN97电源子VI程序设计 39
4.6.1设置AN97电源子VI 39
4.6.2开启AN97电源子VI 40
4.7其他核心程序设计 40
4.7.1系统加密程序设计 40
4.7.2波形分析程序设计 41
4.7.3蜂鸣器测试程序设计 42
4.7.4双板SN扫描程序设计 42
4.7.5双板SN输入判断程序设计 43
4.7.6测量结果保存程序设计 43
4.8本章小结 44
5.系统调试分析 45
5.1硬件调试 45
5.2软件调试 45
5.3系统综合调试 46
5.4运行结果 48
6.总结与展望 51
6.1总结 51
6.2对环境及社会可持续发展的影响 51
6.3展望 52
参考文献 53
致谢 54
1.绪论
1.1课题研究的背景和意义
近些年来，随着经济的飞速发展，人们的观念也在发生着转变，开始更多的追求生活品质和健康享受，这就使得家居行业蓬勃发展，智能家居产品也因此得到了迅猛发展。在这个背景下，智能马桶凭借其卫生、方便、舒适等特点逐步取代了传统马桶。智能马桶是一个高集成的电子产品，在日常生活中属于与人体接触类产品，且使用频率高，因此各大生产商高度重视其性能与质量，对产品的功能与质量把控地十分严格。所以智能马桶的性能测试已经成为智能马桶生产的重要环节。
智能马桶的核心部件是智能马桶的PCB电路板，它是智能马桶能够进行温暖便座、自动清洗、自动除臭、暖风烘干、安全防护等功能的最主要部分。智能马桶的PCB电路板包括驱动板和主控板，驱动板保证了对主控板的供电输出，使之能够平稳运行，而主控板则是使智能马桶能够实现诸多功能的关键。为了使智能马桶能够安全、稳定地工作，对PCB电路板的测量则是必不可少的。
当今，计算机技术迅猛发展，使用虚拟仪器技术来设计一款高效稳定的测试系统已经成为测量与控制行业的主流。虚拟仪器技术综合运用了计算机技术、数字信号处理技术、标准总线技术和软件工程方法等，代表了现代测量仪器和自动测试系统未来的发展方向，并且具有模块化，开发周期短，高重复性的设计特点，能够减少开发时间，方便调试，且有多种硬件及软件模块可根据设计需求进行选择，因此虚拟仪器技术在测试与测量、过程控制与工业自动化和实验室研究等领域得到了越来越广泛的应用。
本课题基于虚拟仪器技术设计一款智能马桶PCB电路板测试系统，该系统能够对被测智能马桶PCB电路板自动进行各项指标的检测，而且该系统能高效、安全且稳定地进行产品测试，自动化的检测流程能极大地缩短生产周期、降低生产成本，具有很好的应用前景，并且在自动化检测领域具有一定应用参考的意义。
目录
1.绪论 1
1.1课题研究的背景和意义 1
1.2课题的国内外研究现状 1
1.3课题研究的主要内容 3
1.4论文的组织结构 4
2.系统方案设计 5
2.1待测产品介绍及系统需求分析 5
2.1.1待测产品介绍 5
2.1.2系统需求分析 6
2.2系统总体方案设计 9
2.2.1系统设计目标 9
2.2.2总体方案设计 9
2.3子系统的方案设计 11
2.3.1供电子系统方案设计 11 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
2.3.2测试子系统方案设计 12
2.3.3数据处理子系统方案设计 13
2.4本章小结 14
3.系统硬件设计 15
3.1测试系统硬件选型 15
3.2系统主要硬件 15
3.2.1可编程电源 15
3.2.2工业控制计算机 16
3.2.3数字万用表 17
3.2.4继电器 19
3.2.5 NI的PCI6221板卡 21
3.2.6 NI的PCI6509板卡 23
3.3本章小结 28
4.系统软件设计 29
4.1软件设计方案 29
4.1.1软件开发平台介绍 29
4.1.2软件总体设计方案 29
4.2系统主程序设计 31
4.2.1系统前面板设计 31
4.2.2系统程序框架设计 33
4.3读写dodiag指令程序设计 35
4.4Rigol3058E万用表子VI程序设计 35
4.4.1万用表复位子VI 35
4.4.2万用表读取测量值子VI 36
4.4.3万用表设置测量类型子VI 37
4.4.4万用表设置测量范围子VI 37
4.5数据处理子VI程序设计 38
4.5.1数据保存至Excel文件子VI 38
4.5.2基于年月日创建文件子VI 38
4.5.3数组至数值转换子VI 39
4.6AN97电源子VI程序设计 39
4.6.1设置AN97电源子VI 39
4.6.2开启AN97电源子VI 40
4.7其他核心程序设计 40
4.7.1系统加密程序设计 40
4.7.2波形分析程序设计 41
4.7.3蜂鸣器测试程序设计 42
4.7.4双板SN扫描程序设计 42
4.7.5双板SN输入判断程序设计 43
4.7.6测量结果保存程序设计 43
4.8本章小结 44
5.系统调试分析 45
5.1硬件调试 45
5.2软件调试 45
5.3系统综合调试 46
5.4运行结果 48
6.总结与展望 51
6.1总结 51
6.2对环境及社会可持续发展的影响 51
6.3展望 52
参考文献 53
致谢 54
1.绪论
1.1课题研究的背景和意义
近些年来，随着经济的飞速发展，人们的观念也在发生着转变，开始更多的追求生活品质和健康享受，这就使得家居行业蓬勃发展，智能家居产品也因此得到了迅猛发展。在这个背景下，智能马桶凭借其卫生、方便、舒适等特点逐步取代了传统马桶。智能马桶是一个高集成的电子产品，在日常生活中属于与人体接触类产品，且使用频率高，因此各大生产商高度重视其性能与质量，对产品的功能与质量把控地十分严格。所以智能马桶的性能测试已经成为智能马桶生产的重要环节。
智能马桶的核心部件是智能马桶的PCB电路板，它是智能马桶能够进行温暖便座、自动清洗、自动除臭、暖风烘干、安全防护等功能的最主要部分。智能马桶的PCB电路板包括驱动板和主控板，驱动板保证了对主控板的供电输出，使之能够平稳运行，而主控板则是使智能马桶能够实现诸多功能的关键。为了使智能马桶能够安全、稳定地工作，对PCB电路板的测量则是必不可少的。
当今，计算机技术迅猛发展，使用虚拟仪器技术来设计一款高效稳定的测试系统已经成为测量与控制行业的主流。虚拟仪器技术综合运用了计算机技术、数字信号处理技术、标准总线技术和软件工程方法等，代表了现代测量仪器和自动测试系统未来的发展方向，并且具有模块化，开发周期短，高重复性的设计特点，能够减少开发时间，方便调试，且有多种硬件及软件模块可根据设计需求进行选择，因此虚拟仪器技术在测试与测量、过程控制与工业自动化和实验室研究等领域得到了越来越广泛的应用。
本课题基于虚拟仪器技术设计一款智能马桶PCB电路板测试系统，该系统能够对被测智能马桶PCB电路板自动进行各项指标的检测，而且该系统能高效、安全且稳定地进行产品测试，自动化的检测流程能极大地缩短生产周期、降低生产成本，具有很好的应用前景，并且在自动化检测领域具有一定应用参考的意义。
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