虚拟仪器技术的车载无线充电模块测试站设计[160515230101414x]

摘 要如今无线充电技术是一大研究热点，人们已经把目光聚焦到无线充电技术与车载的结合——车载无线充电模块，针对车载无线充电模块的测试是车载无线充电模块的质量屏障，只有质量合格，才能面向大众。本文基于虚拟仪器技术设计了一台车载无线充电模块测试站。该系统以凌华运动控制板为核心，控制步进电机和伺服电机来完成执行动作。首先，利用伺服电机带动线型皮带传输线实现产品的输入，同时利用机械臂动作进行产品的取放，再通过步进电机、气缸等带动设备运作，与外置仪器结合对产品进行安全性、稳定性、充电效率等测试，测试结束后，由机械臂根据测试结果取放产品，最后伺服电机带动传送带将产品送出。通过测试产品的安全性、稳定性等指标，判断车载无线充电模块是否符合出厂标准，本设备是自动化设备，能够高效安全地自动测试产品。本文对课题的研究背景与意义、课题研究现状、课题的测试需求分析、系统方案设计、硬件设计与软件开发等方面进行了详细的介绍，并通过调试和运行结果展示课题的实际设计效果。本文设计的车载无线充电模块测试站是产线的一个测试站，前后与测试站相对接，实现自动化流水线。经过调试，系统各部分运行稳定，实现了车载无线充电模块测试站的测试要求，为产品测试提高了效率和稳定性。
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 2
1.3课题研究的主要内容 2
1.4论文的组织结构 3
2. 车载无线充电模块测试站的总体方案设计 4
2.1 待测产品介绍与系统测试需求分析 4
2.1.1产品介绍 4
2.1.2系统测试需求分析 4
2.2系统总体设计 5
2.3 子系统方案设计 8
2.3.1供电子系统设计 8
2.3.2测试子系统设计 9
2.3.3异常报警系统设计 9
2.3.4安全性与稳定性方案设计 9
2.4 本章小结 10
3. 车载无线充电模块测试站的硬件设计 11
3.1 系统硬件选型 11
3.2 系统 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
的主要硬件 11
3.2.1工业控制计算机 11
3.2.2数据采集卡 12
3.2.3四自由度机械手 14
3.2.4直流电源 15
3.2.5 LIN卡 17
3.2.6 运动控制模块 18
3.2.7 Qi的选型 21
3.3系统电气部分设计 23
3.3.1 主电路部分设计 23
3.3.2 安全电路设计 24
3.3.3 安全门锁电路设计 25
3.4本章小结 26
4. 车载无线充电模块测试站的软件设计 27
4.1 软件开发环境 27
4.2 软件总体设计方案 28
4.3 初始化设计 28
4.4 运动控制设计 29
4.5 子vi设计 34
4.5.1 电源供电vi 34
4.5.2 产品充电功能vi 35
4.5.3 采集电压电流vi 36
4.5.4 复位vi 36
4.6 测试项设计 37
4.6.1 上电测试 37
4.6.2 充电测试 37
4.6.3 最大最小工作电压测试 38
4.6.4 欠压保护 38
4.6.5 过压保护 39
4.6.6 PEPS测试 40
4.6.7 FOD测试 40
4.6.8 静态电流测试 41
4.7 本章小结 41
5. 车载无线充电模块测试站的调试 42
5.1 车载无线充电模块测试站实物图 42
5.2 调试方案 42
5.3 硬件调试 43
5.4 软件调试 43
5.5 运行调试 48
5.6 本章小结 53
6. 总结和展望 54
6.1 总结 54
6.2对环境及社会可持续发展的影响 54
6.3展望 55
参考文献 56
致谢 58
1. 绪论
1.1课题研究的背景和意义
科技在飞速发展，汽车走向大众，人们对汽车不再是简单的代步要求，而是要它成为集娱乐、办公、舒适及服务于一体的电子信息化汽车。汽车功能多样化发展，人们对汽车稳定性和功能性的要求进一步提高，因此车载无线充电运营而生。车载无线充电技术是将无线充电发送端安装在汽车上，智能设备作为接收端感应充电，解决了在行车途中充电复杂以及线束缠绕等问题，操作更加方便。
科学技术日新月异，无线充电技术高速发展，向各个领域拓展，车载无线充电技术是近年来研究的热点之一，车载无线充电自动化测试应运而生。车载无线充电模块的质量如何就成了人们关注的信息，车载无线充电是否安全，欠压过压保护是否具备，工作的效率又是多少等等问题需要测试，在车载无线充电模块的生产过程中那就需要车载无线充电模块测试站来判断产品是否合格。本课题基于虚拟仪器技术所设计的车载无线充电模块测试站通过LIN卡读取设备充电电流、电压等指标来测试判断产品的充电稳定性、充电安全性、充电效率等性能，根据测试的结果来判断出产品的优良，达到为企业产品测试目的，实现车载无线充电模块测试站的自动化测试。
本课题的被测车载无线充电模块采用Qi标准，Qi标准是由无线充电联盟推出的无线充电标准。车载无线充电设备自动化测试通过 Qi标准，针对于车载无线充电设备的充电效率、充电安全性以及充电稳定性等功能进行测试，区分劣品和良品，从而到达检测产品优良的目的。本系统是自动化设备，节省人力成本、提高测试效率，同时具有便于管理测试的数据结果的优点。
科技迅速发展，以虚拟仪器为主的测控系统也在飞速成长，促使了测控系统的设计方法和实现技术不断完善。虚拟仪器技术代表了现代测量仪器和自动测试系统未来的发展方向，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。
本课题设计了一套基于虚拟仪器技术的车载无线充电模块测试站，该测试站采用LabVIEW作为核心软件开发平台，该测试站集成了步进电机、机械手、NI PCI6514数据采集卡、机器视觉等现代自动化测量与控制技术。通过线型皮带传输线，机械手在传输线上进行取放产品，自动拍照扫描产品条码，实现无线充电模块的在线测试。测试分为8个部分，分别为上电测试、充电测试、最大最小工作电压测试、欠压保护、过压保护、PEPS测试、FOD测试、静态电流测试。车载无线充电设备自动化测试针对车载无线充电设备的充电安全性、充电效率及充电稳定性等，检测产品优良。自动化的测试设备相对于人工测试，节省了人力成本，可测试效率得到了提升，同时也便于客户管理数据结果。

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