CN109030871A - 基于OneNet的表笔分离式的多功能测试*** - Google Patents

Abstract

本发明涉测试表***领域，具体为一种基于OneNet的表笔分离式的多功能测试***，本表笔分离式多功能测试***，包括：无线表笔、主机端和/或云端；其中所述无线表笔适于将采集数据无线发送至主机端和/或云端；所述主机端、云端分别显示所述采集数据。本发明中无线表笔将采集数据通过无线发送至主机端和/或云端，所述主机端、云端分别显示所述采集数据，实现了表笔分离式测量。

Description

基于OneNet的表笔分离式的多功能测试***

技术领域

本发明涉测试表***领域，具体为一种表笔分离式多功能测试***及其工作方法。

背景技术

示波器是调试电路的一种重要工具，随着科技的飞速发展，示波器已经发展成为了一种集测量、显示、分析、记录等各功能于一体的智能测试仪器。

现如今在户外及工业施工过程中，难免会遇到恶劣的环境。传统的测试表只能在市电供电的情况下运行，且由于体积大，携带不便等缺点不利于测量的进展。

基于上述问题，需要设计一种新的表笔分离式多功能测试***。发明内容

本发明的目的是提供一种表笔分离式多功能测试***及其工作方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种表笔分离式多功能测试***，包括：

无线表笔、主机端和/或云端；其中

所述无线表笔适于将采集数据无线发送至主机端和/或云端；

所述主机端、云端分别显示所述采集数据。

进一步，所述无线表笔包括：信号采集端、从处理器模块，以及与该从处理器模块电性连接的从无线模块；其中

所述信号采集端适于采集被测端的电信号，并将电信号发送至从处理器模块，以获得电信号的波形及频率数据，再由从无线模块发送至主机端和/或云端。

进一步，所述主机端包括：主处理器模块，与该主处理模块相连的主电性连接的主无线模块、存储模块和人机交互界面；

通过主无线模块接收波形及频率数据，并通过存储模块进行缓存后，再通过人机交互界面显示上述波形及频率数据。

进一步，所述主机端设有外部存储模块，以对波形及频率数据进行存储。

进一步，所述云端适于采用OneNET云平台；

所述OneNET云平台上添加本无线表笔的设备编号，建立连接关系，以接收无线表笔的波形及频率数据；以及

在上传波形及频率数据后，通过WEB页面显示波形及频率数据。

进一步，所述无线表笔内设有函数信号发生器电路，所述函数信号发生器电路的控制端与从处理器模块的控制输出端电性连接；以及

所述主机端通过主无线模块发送函数信号控制指令；

所述从处理器模块通过从无线模块接收到函数信号控制指令后，控制函数信号发生器电路产生相应波形由线表笔的信号采集端输出。

进一步，所述无线表笔内设有锂电池供电管理电路。

另一方面，本发明提供一种表笔分离式多功能测试***的工作方法，包括：

无线表笔、主机端和/或云端；其中

所述无线表笔适于将采集数据无线发送至主机端和/或云端；

所述主机端、云端分别显示所述采集数据。

进一步，所述无线表笔包括：信号采集端、从处理器模块，以及与该从处理器模块电性连接的从无线模块；其中

所述信号采集端适于采集被测端的电信号，并将电信号发送至从处理器模块，以获得电信号的波形及频率数据，再由从无线模块发送至主机端和/或云端；以及

所述主机端包括：主处理器模块，与该主处理模块相连的主电性连接的主无线模块、存储模块和人机交互界面；

通过主无线模块接收波形及频率数据，并通过存储模块进行缓存后，再通过人机交互界面显示上述波形及频率数据。

进一步，所述云端适于采用OneNET云平台；

所述OneNET云平台上添加本无线表笔的设备编号，建立连接关系，以接收无线表笔的波形及频率数据；以及

在上传波形及频率数据后，通过WEB页面显示波形及频率数据。

本发明的有益效果是，本发明中无线表笔将采集数据通过无线发送至主机端和/或云端，所述主机端、云端分别显示所述采集数据，实现了表笔分离式测量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所涉及的一种表笔分离式多功能测试***的***框图；

图2是本发明所涉及的一种表笔分离式多功能测试***中信号采集的流程图；

图3是本发明所涉及的一种表笔分离式多功能测试***中无线表笔的流程图；

图4是本发明所涉及的一种表笔分离式多功能测试***中主机端的流程图；

图5是本发明所涉及的一种表笔分离式多功能测试***中主机端的主处理器模块的电路原理图；

图6是本发明所涉及的一种表笔分离式多功能测试***中WIFI模块电路图；

图7是本发明所涉及的一种表笔分离式多功能测试***中触摸屏电路；

图8是本发明所涉及的一种表笔分离式多功能测试***中云端接入流程图；

图9（a）是本发明所涉及的无线表笔内的锂电池供电管理电路中降压电路原理图；

图9（b）是本发明所涉及的无线表笔内的锂电池供电管理电路中升压电路原理图；

图9（c）是本发明所涉及的无线表笔内的锂电池供电管理电路中充电电路原理图；

图9（d）是本发明所涉及的无线表笔内的锂电池供电管理电路中OTG电路原理图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

图1是本发明所涉及的一种表笔分离式多功能测试***的***框图。

如图1所示，本实施例提供了一种表笔分离式多功能测试***，包括：无线表笔、主机端和/或云端；其中所述无线表笔适于将采集数据无线发送至主机端和/或云端；所述主机端、云端分别显示所述采集数据，实现了表笔分离式测量。

图2是本发明所涉及的一种表笔分离式多功能测试***中信号采集的流程图。

图3是本发明所涉及的一种表笔分离式多功能测试***中无线表笔的流程图。

如图2和图3所示，在本实施例中，所述无线表笔包括：信号采集端、从处理器模块，以及与该从处理器模块电性连接的从无线模块。其中所述信号采集端适于采集被测端的电信号，并将电信号发送至从处理器模块，以获得电信号的波形及频率数据，再由从无线模块发送至主机端和/或云端。

在本实施例中，从处理器模块可以采用STM32F103处理器，并通过其内部的ADC进行波形采集，因此，在本实施中对从处理器模块内部ADC的相关寄存器进行合理的配置，即在定时器中断里对ADC采样值进行读取计算保存， STM32F103处理器的内部ADC采样率最高可达1Mbps，为了发挥ADC采样的最高性能，在本实施例中不采用定时器中断进行ADC值读取，由于每次进出中断时对现场进行压栈和出栈操作过于耗时，所以本实施例采用ADC采样结合DMA通道数据传输，直接将ADC对应的DMA数据通道存入从处理器模块内部随机存储器（RAM）中，这样不仅加快了ADC采样速度，也节省了从处理器模块***资源，因此，使得无线表笔体积小方便携带。

图4是本发明所涉及的一种表笔分离式多功能测试***中主机端的流程图。

图5是本发明所涉及的一种表笔分离式多功能测试***中主机端的主处理器模块的电路原理图。

如图4和图5所示，在本实施例中，所述主机端包括：主处理器模块，与该主处理模块电性连接的主无线模块、存储模块和人机交互界面；所述主处理器模块也可以采用STM32F103C8T6处理器模块；所述主无线模块可以采用WIFI模块；所述人机交互界面包括显示屏和触摸屏，所述显示屏可以采用TFT显示屏；通过主无线模块接收波形及频率数据，并通过存储模块进行缓存后，然后通过波形变换算法对波形数据进行相应的处理后，在TFT显示屏对应的坐标点上显示波形，同时显示频率数据；所述触摸屏可以对波形及频率数据进行设置；所述主机端可以通过主无线模块发送波形数据请求至无线表笔；主机端将接收的波形及频率数据显示在人机交互界面，实现波形及频率数据在主机端的显示。

所述主处理器模块的电路原理图包括：晶振电路、复位电路、时钟电路、下载电路和启动模式；所述晶振电路中起振电容要和晶振匹配，否则会导致晶振不起振，所述起振电容可以采用22pF起振电容，为了加强起振效果可以在两个引脚之间并联1M的电阻；所述启动模式选择对应的boot启动选项，选择从内部Flash启动，要在Boot0接10k下拉电阻；在STM32F系列的处理器中，可以通过BOOT[1:0]引脚选择三种不同的不同方式。

在本实施例中，所述主机端设有外部存储模块，以对波形及频率数据进行存储，所述存储模块可以采用TF卡，将波形及频率数据存储后供后期回放研究使用。

所述从无线模块可以采用WIFI模块，如ESP8266模块。

图6是本发明所涉及的一种表笔分离式多功能测试***中WIFI模块电路图。

如图6所示，在本实施例中，所述主无线模块和从无线模块均可以采用WIFI模块，所述WIFI模块可以采用ESP8266 WIFI模块，实现无线表笔与主机端的连接及云平台的连接；所述WIFI模块通过AT指令集对其内部工作方式进行设置和数据的收发；所述WIFI模块供电电压为3.3V，并且所述WIFI模块工作电流较大（最高可达1A），需要电源可以提供足够的电流，否则可能导致信号不稳定甚至是无法进行数据传输；在UART硬件接口方面需注意WIFI模块的RXD管脚接从处理器模块的TXD管脚，WIFI模块的TXD管脚接从处理器模块的RXD管脚，进行交叉连接才能保证数据正常传输（WIFI模块和主处理器模块的连接方式与WIFI模块和从处理器模块连接方式相同）。

图7是本发明所涉及的一种表笔分离式多功能测试***中触摸屏电路。

如图7所示，在本实施例中，所述人机交互界面还包括：触摸屏，所述触摸屏可以采用电容触摸屏；电容触摸屏作为一个整体化的元件，设计过程中并不需要对电容触摸屏内部电路做过多的研究，触摸屏厂家提供了数据通信接口定义，在使用的过程中只需要按照数据手册和从处理器模块进行正确的连接，然后根据触摸屏相关寄存器编写代码即可，电容触摸屏的显示屏部分在通信接口上采用主处理器模块的FSMC接口和显示屏部分进行通信，不仅节约主处理器模块***资源而且通信速度较快，触摸屏部分在通信接口上运用主处理器模块的IIC接口，连接简单，操作便捷。

在本实施例中，所述云端可以采用OneNET云平台；所述OneNET云平台上添加本无线表笔的设备编号，建立连接关系，以接收无线表笔的波形及频率数据；以及在上传波形及频率数据后，通过WEB页面显示波形及频率数据。

图8是本发明所涉及的一种表笔分离式多功能测试***中云端接入流程图。

如图8所示，在本实施例中，采用无线WIFI的通信方式实现无线表笔与OneNET平台的连接，根据接入流程实现无线表笔与云端的数据传输功能，通过和OneNET服务器建立TCP连接，依次发送AT+CIPMODE=1指令进入透传模式，AT+CIPSTART=“TCP”,“183.230.40.39”，“876”和云端建立TCP连接，可以利用网络调试助手检测是否连接，如果返回OK CONNECT信号说明连接成功，可以实现无线表笔和云端的通信，实现波形及频率数据在云端WEB页面显示。

在本实施例中，所述无线表笔内设有函数信号发生器电路，所述函数信号发生器电路的控制端与从处理器模块的控制输出端电性连接；以及所述主机端通过主无线模块发送函数信号控制指令；所述从处理器模块通过从无线模块接收到函数信号控制指令后，控制函数信号发生器电路产生相应波形由线表笔的信号采集端输出；所述函数信号发生器电路可以采用555振荡电路或者其他自激振荡电路构成，可以输出正弦波、方波、三角波、锯齿波；通过函数信号发生器电路无线表笔可以输出不同的波形数据。

图9（a）是本发明所涉及的无线表笔内的锂电池供电管理电路中降压电路原理图；

图9（b）是本发明所涉及的无线表笔内的锂电池供电管理电路中升压电路原理图；

图9（c）是本发明所涉及的无线表笔内的锂电池供电管理电路中充电电路原理图；

图9（d）是本发明所涉及的无线表笔内的锂电池供电管理电路中OTG电路原理图。

如图9（a）至图9（d）所示，在本实施例中，所述无线表笔内设有锂电池供电管理电路，所述锂电池供电管理电路包括稳压电路和充电电路；所述稳压电路包括升压电路和降压电路；所述升压电路可以采用SX1308芯片；所述降压电路可以采用SX2106芯片；

由于锂电池的电压在工作过程中是不稳定的，会随着使用过程电量由4.2V逐渐降低，所以不能直接用于给设备相关电路供电，会对元器件造成不可逆的损坏，所以通过升压电路先将锂电池浮动的电压升至稳定的5V输出，这样即使锂电池在使用过程中电压发生了变化，升压电路仍可以输出一个恒定的5V电压；所述降压电路将5V电压降压到3.3V，5V电压和3.3V电压分别用于不同元器件的供电；

所述充电电路可以采用TP4056芯片；锂电池的充电过程不能采用某一固定的电压对电池进行充电，为了确保使用安全性且提高锂电池的使用寿命，锂电池的充电过程可细分为三个主要阶段，恒流快速充电阶段、恒压稳定充电阶段和涓流保护充电阶段，并且当锂电池充满电后能够自动停止充电，所以需要锂电池充电管理芯片对锂电池进行保护；通过供电管理电路可以更好的保护元器件不受电压不稳定带来的损害。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例2提供一种表笔分离式多功能测试***的工作方法，包括：无线表笔、主机端和/或云端；其中所述无线表笔适于将采集数据无线发送至主机端和/或云端；所述主机端、云端分别显示所述采集数据。

在本实施例中，所述无线表笔包括：信号采集端、从处理器模块，以及与该从处理器模块电性连接的从无线模块；其中所述信号采集端适于采集被测端的电信号，并将电信号发送至从处理器模块，以获得电信号的波形及频率数据，再由从无线模块发送至主机端和/或云端；以及所述主机端包括：主处理器模块，与该主处理模块相连的主电性连接的主无线模块、存储模块和人机交互界面；通过主无线模块接收波形及频率数据，并通过存储模块进行缓存后，再通过人机交互界面显示上述波形及频率数据。

在本实施例中，所述云端可以采用OneNET云平台；

所述OneNET云平台上添加本无线表笔的设备编号，建立连接关系，以接收无线表笔的波形及频率数据；以及在上传波形及频率数据后，通过WEB页面显示波形及频率数据。

综上所述，本发明通过无线表笔、主机端和/或云端配合，实现了无线表笔适于将采集数据无线发送至主机端和/或云端，所述主机端、云端分别显示所述采集数据，实现了表笔分离式测量。

本发明最终实现性能优越、便携式、分离式、可远程的多功能测试***，满足各种现场测试及工业环境中的检测需求。在户外作业及工业中，人们需要迅速精确的完成任务，仪表是检修施工过程中不可缺少的器件。

在户外及工业施工过程中，难免会遇到恶劣的环境。传统的仪表只能在市电供电的情况下运行，且由于体积大，携带不便等缺点不利于测量的进展。与传统仪表相比，本发明将无线表笔分离，通过无线传输功能将采集到的信息传送给主处理器模块并在主机端显示波形及频率数据，同时可通过OneNet云平台显示采集的波形及频率数据，多屏显示的功能有利于工程的调试及整体信息的掌握情况。本发明采用锂电池进行供电，由于体积小、携带方便、分离式等特点，在工业施工过程中避免了许多问题，节省了施工工期。由于表笔分离式及OneNet两大特点的结合，在便携式的同时还有效的保障了整个***的运行，不会因为某一端的损坏而导致整体***的瘫痪。

本发明针对户外检修及工业应用环境中使用的特点进行设计，在实现传统仪表功能的基础上进行创新，实现了信号采集端的分离式测量，并结合当前流行的OneNet云平台实现远程多屏显示调试功能。与传统的仪表相比，本发明的适应性能更强，发明采用锂电池进行供电及表笔的分离式结构，改变了传统示波器供电难、不便携带及调试不便等缺点，

随着科技技术的发展，示波器逐渐向便携式发展。在户外检修及工业应用中，由于没有交流电源接口，应用传统的示波器测量十分不便，不仅耽误完成时间，还不便携带。而在艰苦环境中的工业测量中，也需要用到示波器，由于工业中的应用对仪表的要求更高，很容易对仪表造成损坏，传统的示波器在测量过程中，很容易造成探头的损坏，从而导致整个***的瘫痪，传统示波器由于价格昂贵，最后导致工期的延长及经济损失。

基于OneNet的表笔分离式的多功能测试***很好的解决了这些困扰，采用表笔分离式、OneNet远程调试的特点等优势，解决了应用过程中存在的一些问题，分离式表笔具有使用方便、体积小、成本低等优势，在应用中可以适应狭小的空间测量，同时表笔分离避免了恶劣环境对***的损坏。本发明结合OneNet云平台技术，最终将采集的数据信息在云平台上显示，可以实现远程调试等功能，多屏显示的特点对***的稳定性提供了保障，而且保证了数据的存储功能，可以实现调回查看，有利于工程测量调试等方面的实施。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种表笔分离式多功能测试***，其特征在于，包括：无线表笔、主机端和/或云端；其中所述无线表笔适于将采集数据无线发送至主机端和/或云端；所述主机端、云端分别显示所述采集数据。

2.根据权利要求1所述的表笔分离式多功能测试***，其特征在于，所述无线表笔包括：信号采集端、从处理器模块，以及与该从处理器模块电性连接的从无线模块；其中所述信号采集端适于采集被测端的电信号，并将电信号发送至从处理器模块，以获得电信号的波形及频率数据，再由从无线模块发送至主机端和/或云端。

3.根据权利要求2所述的表笔分离式多功能测试***，其特征在于，所述主机端包括：主处理器模块，与该主处理模块相连的主电性连接的主无线模块、存储模块和人机交互界面；

通过主无线模块接收波形及频率数据，并通过存储模块进行缓存后，再通过人机交互界面显示上述波形及频率数据。

4.根据权利要求3所述的表笔分离式多功能测试***，其特征在于，所述主机端设有外部存储模块，以对波形及频率数据进行存储。

5.根据权利要求1至4任一项所述的表笔分离式多功能测试***，其特征在于，所述云端适于采用OneNET云平台；所述OneNET云平台上添加本无线表笔的设备编号，建立连接关系，以接收无线表笔的波形及频率数据；以及在上传波形及频率数据后，通过WEB页面显示波形及频率数据。

6.根据权利要求1所述的表笔分离式多功能测试***，其特征在于，所述无线表笔内设有函数信号发生器电路，所述函数信号发生器电路的控制端与从处理器模块的控制输出端电性连接；以及所述主机端通过主无线模块发送函数信号控制指令；所述从处理器模块通过从无线模块接收到函数信号控制指令后，控制函数信号发生器电路产生相应波形由线表笔的信号采集端输出。

7.根据权利要求1所述的表笔分离式多功能测试***，其特征在于，所述无线表笔内设有锂电池供电管理电路。

8.一种表笔分离式多功能测试***的工作方法，其特征在于，包括：无线表笔、主机端和/或云端；其中所述无线表笔适于将采集数据无线发送至主机端和/或云端；所述主机端、云端分别显示所述采集数据。

9.根据权利要求8所述的工作方法，其特征在于，所述无线表笔包括：信号采集端、从处理器模块，以及与该从处理器模块电性连接的从无线模块；其中所述信号采集端适于采集被测端的电信号，并将电信号发送至从处理器模块，以获得电信号的波形及频率数据，再由从无线模块发送至主机端和/或云端；以及所述主机端包括：主处理器模块，与该主处理模块相连的主电性连接的主无线模块、存储模块和人机交互界面；通过主无线模块接收波形及频率数据，并通过存储模块进行缓存后，再通过人机交互界面显示上述波形及频率数据。

10.根据权利要求8或9所述的工作方法，其特征在于，所述云端适于采用OneNET云平台；

所述OneNET云平台上添加本无线表笔的设备编号，建立连接关系，以接收无线表笔的波形及频率数据；以及在上传波形及频率数据后，通过WEB页面显示波形及频率数据。