嵌入式电子镇流器测试系统的设计与实现

论文摘要

在照明领域,荧光灯的使用非常广泛,因此与其配合的镇流器性能及质量水平至关重要。传统的电子镇流器生产测试是通过工人人工判断电子镇流器连接负载后的发光情况来确定电子镇流器的好坏,这种方式速度慢,效率低,且由于电子镇流器电路复杂,单纯通过负载发光来确定镇流器的好坏无法精确判断故障电路。本课题通过测量电子镇流器前后级的电参数,包括电子镇流器的输入电压、输入电流、输入功率、功率因素、电流谐波、输出电压、输出电流、电子镇流器振荡频率等参数自动对电子镇流器进行检测,找出不合格品,并能够通过测试的电参数自动显示出故障电路所在区域。本文从镇流器的工作原理入手,详细阐述了嵌入式电子镇流器测试系统（包括嵌入式测试控制端及PC上位机软件）的设计过程,嵌入式测控端主控制器采用带有ARM Cortex-M3内核的CPU STM32F103VBT6,嵌入式软件架构为Keil RealView的RTX实时操作系统,通过RTX实时操作系统实现对采集、人机对话、通信等各个任务进行调度。PC上位机采用Borland公司的C++Builder作为软件开发平台。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 嵌入式电子镇流器测试系统研究的意义及应用价值
• 1.2 本文研究的目标、研究现状以及所要解决的技术问题
• 1.2.1 本项目研究目标
• 1.2.2 本项目研究内容
• 1.2.3 本项目的国内外研究现状
• 1.2.4 本项目需要解决的问题
• 1.3 论文章节编排
• 第二章 系统开发相关技术介绍
• 2.1 嵌入式系统开发技术简介
• 2.1.1 嵌入式系统
• 2.1.2 嵌入式系统的特点
• 2.1.3 嵌入式系统发展趋势
• 2.1.4 嵌入式处理器
• 2.1.5 嵌入式操作系统
• 2.2 荧光灯的发光机理及工作特性
• 2.2.1 荧光灯的结构组成
• 2.2.2 荧光灯的发光机理
• 2.2.3 荧光灯的主要特性
• 2.3 镇流器发展过程及工作原理
• 2.3.1 电感镇流器工作原理简介
• 2.3.2 电子镇流器工作原理简介
• 2.3.3 电子镇流器与电感镇流器的比较
• 2.4 电子镇流器测试指标
• 2.5 本章小结
• 第三章 测试系统的系统需求及硬件架构设计
• 3.1 嵌入式电子镇流器测试系统的应用流程
• 3.2 总体系统硬件架构及工作原理
• 3.3 PCB 结构设计
• 3.3.1 PCB 设计平台
• 3.3.2 元件布局及PCB 整体结构工艺
• 3.3.3 布线工艺与准则
• 3.4 本章小结
• 第四章 硬件电路设计
• 4.1 电参数计量模块设计
• 4.1.1 电参数计量芯片选型
• 4.1.2 电参数计量芯片应用示意图
• 4.1.3 电参数计量芯片外围传感器电路
• 4.2 嵌入式CPU 控制电路设计
• 4.2.1 嵌入式CPU 选型
• 4.2.2 STM32 CPU 在测试系统运用中的优越性
• 4.2.3 主控CPU 系统电路设计
• 4.3 人机对话接口电路设计
• 4.3.1 矩阵键盘接口电路设计
• 4.3.2 TFT 液晶接口电路设计
• 4.4 与上位机的通信电路设计
• 4.4.1 通信协议的选择
• 4.4.2 MAX232 电平转换芯片特点
• 4.4.3 单片机与PC 间通信接口电路设计
• 4.5 对于系统电源及通信电缆的选择
• 4.5.1 对于电子镇流器测试系统的电源要求
• 4.5.2 开关电源在电子镇流器测试系统中的优势
• 4.6 本章小结
• 第五章 测试系统的软件设计与实现
• 5.1 嵌入式测试控制端的开发工具及语言
• 5.2 嵌入式测试控制端的RTX 实时操作系统架构简介
• 5.3 测试系统控制端软件架构
• 5.4 测试系统控制端任务流程及实现
• 5.5 采集测试参数误差修正
• 5.6 嵌入式测试控制端与PC 上位机之间的通信协议
• 5.7 PC 上位机的软件开发流程
• 5.8 PC 上位机的软件界面设计
• 5.9 PC 上位机软件中关键算法的实现
• 5.9.1 校验和（CheckSum）算法
• 5.9.2 返回数据的解析算法
• 5.10 本章小结
• 第六章 系统运行与测试
• 6.1 嵌入式测试控制端运行与测试
• 6.2 PC 上位机软件运行与测试
• 第七章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献