基于空調(diào)電控板功能試驗室自動測試系統(tǒng)軟件研究

李健楨 韋汝煌 李強(qiáng)榮 吳川輝

[摘? ? 要]近年來，人們對家電以及電子產(chǎn)品的需求日益增長，對產(chǎn)品的穩(wěn)定性以及產(chǎn)品的品質(zhì)也提出了更高的要求。以往的產(chǎn)品半自動化測試對人員的依賴比較高，逐漸由機(jī)器代替人工是時代的趨勢，針對批量的產(chǎn)品進(jìn)行快速的自動化測試迫在眉睫。本項目開展了對空調(diào)電控板功能試驗室自動測試系統(tǒng)軟件的研究，該設(shè)計在產(chǎn)品自動測試領(lǐng)域有著很高的實踐價值，在軟件設(shè)計方面也有較高的理論和實踐價值。

[關(guān)鍵詞]空調(diào)電控板;自動測試系統(tǒng);軟件功能;黑盒測試

[中圖分類號]TP311.52 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）05–00–02

Research on Automatic Test System Software of Laboratory Based

on the Function of Air Conditioner Electric Control Board

Li Jian-zhen，Wei Ru-huang，Li Qiang-rong，Wu Chuan-hui

[Abstract]In recent years， peoples demand for home appliances and electronic products has increased day by day， and higher requirements have been placed on product stability and product quality. The old semi-automated tests rely on personnel relatively high， and it is the age for machines to gradually replace labor. The trend of rapid automated testing for batch products is imminent. Therefore， this project carries out research on the automatic test system software of the electronic control board function laboratory. The design has high practical value in the field of product automatic test， and also has high theoretical and practical value in software design.

[Keywords]air conditioner electric control board; automatic test system; software function; black box test

空調(diào)的電控板被稱為空調(diào)的CPU，具有接收空調(diào)遙控器控制指令信息的功能，且能夠監(jiān)視空調(diào)工作的全過程，保證空調(diào)可以嚴(yán)格按照預(yù)定的各種參數(shù)工作，保證空調(diào)運行的穩(wěn)定性。

空調(diào)的工作性能直接受到電控板質(zhì)量的影響，通過對空調(diào)電控板的質(zhì)量控制，可以確?？照{(diào)整體擁有良好的工作性能?？照{(diào)的電控板測試能為空調(diào)電控板的出廠質(zhì)量提供保障。目前國內(nèi)相關(guān)廠家的在線測試技術(shù)日趨成熟，但到目前為止，我國在軟件功能測試自動化方面的發(fā)展進(jìn)展仍較緩慢。雖然在功能測試自動化儀器研究方面取得一些進(jìn)展，但市場上只有少量產(chǎn)品。從當(dāng)前應(yīng)用現(xiàn)狀分析，更多是偏向硬件的功能測試，沒有著重偏向軟件功能的“黑盒”測試，未能達(dá)到測試整機(jī)產(chǎn)品的效果，難以滿足客戶預(yù)期試驗要求，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)效率較低。為了能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品自動化邏輯測試，我國在產(chǎn)品研發(fā)過程中，充分考慮到軟件邏輯驗證時間的節(jié)省，為空調(diào)冷暖工況標(biāo)定預(yù)留足夠的時間，這樣有利于提高整個空間環(huán)境的舒適。同時自動化的機(jī)器測試，也保障了測試數(shù)據(jù)的精確準(zhǔn)，提高了產(chǎn)品的整體品質(zhì)，幫助企業(yè)節(jié)約成本。因此，開展空調(diào)電控板功能試驗室自動測試系統(tǒng)軟件的研究具有重要的意義。

1 空調(diào)電控板自動測試系統(tǒng)的軟件功能

本項目電控板功能試驗室自動測試系統(tǒng)軟件，能夠?qū)照{(diào)電控板的各個基礎(chǔ)功能狀況進(jìn)行快速準(zhǔn)確檢測的同時，自動記錄、統(tǒng)計和歸類每一個空調(diào)電控板的生產(chǎn)批次、質(zhì)量報告、合格率等數(shù)據(jù)并自動生成質(zhì)量測試報告，提高測試效率，滿足空調(diào)廠商的管理要求。

電控板功能試驗室自動測試系統(tǒng)軟件主要功能包括以下幾個方面：

（1）控制空調(diào)內(nèi)外機(jī)運行，主要為遙控空調(diào)、模擬溫度傳感器及空調(diào)掉電。

（2）根據(jù)讀取協(xié)議通道能夠?qū)崟r顯示空調(diào)狀態(tài)，包括運行狀態(tài)、溫度、模式、風(fēng)速及故障等信息。

（3）數(shù)值類型的狀態(tài)以波形顯示，如運行頻率、風(fēng)速、溫度的變化等，可直觀查看空調(diào)狀態(tài)變化趨勢。

（4）根據(jù)運行自主編寫的測試，系統(tǒng)按照預(yù)想的邏輯來控制空調(diào)并判斷空調(diào)狀態(tài)是否與設(shè)想一致。

（5）測試用例的過程中，系統(tǒng)會自動保存每個時刻的空調(diào)狀態(tài)的參數(shù)變化，能在后面翻查歷史數(shù)據(jù)中導(dǎo)出原始數(shù)據(jù)、用例的歷史回放和歷史曲線。

2 空調(diào)電控板自動測試系統(tǒng)的原理

在空調(diào)電控板測試過程中，應(yīng)構(gòu)建出一個模擬的工作環(huán)境;考慮到空調(diào)運行時時序上的需求，應(yīng)合理安排測試的順序，了解遙控信號的產(chǎn)生，掌握好電控板反饋信號的檢測時機(jī)，以不斷提升測試的速度。在電控板遙控信號檢測時，應(yīng)先進(jìn)行軟件信號仿真，再模似硬件信號，通過這樣的測試診斷，提升自動測試系統(tǒng)的可靠性在軟件設(shè)計上選用了多線程的編程方式。下面就電控板功能模塊檢測內(nèi)容進(jìn)行闡述。

（1）電源檢測。在測試時，利用系統(tǒng)實現(xiàn)繼電器電源控制，并實現(xiàn)電控板電源模塊檢測，看是否滿足工作要求。

（2）接收檢測。通過測試系統(tǒng)進(jìn)行遙控指令模擬，并利用遙控器將其發(fā)射至遙控的接收端口，以實現(xiàn)電控板遙控功能檢測，看是否滿足工作要求。與此同時，還可以利用遙控發(fā)射碼對電控板參數(shù)進(jìn)行調(diào)不足，以達(dá)到提升系統(tǒng)功能的目的。

（3）傳感器模擬。對于電控板來說，其溫度傳感器主要分為兩種：室內(nèi)管溫和室外管溫。通過測試系統(tǒng)可實現(xiàn)溫度傳感器信號模擬，并將其傳輸至電控板的端口，以滿足電控板溫度測試要求。

（4）電控板輸出檢測。通過測試系統(tǒng)來轉(zhuǎn)換電控板的輸出信

號，并進(jìn)行和顯示電源開關(guān)的功率輸出檢測。

（5）顯示檢測。通過測試系統(tǒng)的應(yīng)用，實現(xiàn)電控板的顯示檢

測，并對顯示電路的狀態(tài)判斷，看是否與設(shè)定狀態(tài)相一致。

（6）功率輸出檢測。功率輸出內(nèi)容主要包括電控板對室內(nèi)外風(fēng)扇輸出、壓縮機(jī)輸出、電機(jī)輸出等。并通過對電源開關(guān)輸出狀態(tài)判斷，看是否與設(shè)定狀態(tài)相一致。

（7）電源開關(guān)檢測。利用電控板來反應(yīng)溫傳參數(shù)和遙控器信號，根據(jù)電控板的功能，對某一時刻測試系統(tǒng)進(jìn)行檢測，并將電源開關(guān)的輸出狀態(tài)記錄下來。

通過以上功能模塊測試，如果均能通過測試，則代表電控板功能處于正常狀態(tài);若某一項未能通過測試，應(yīng)及時停止測試，查找故障原因，以做出相應(yīng)的處理。

3 電控板功能試驗室自動測試系統(tǒng)的核心技術(shù)

（1）自主研發(fā)電控板黑盒測試用例生成技術(shù)，把所有的輸入輸出通道與中間量（多段條件、多對一條件、公式、表格、同一通道不同時刻值、計算量等）都作為配置的變量使用，使用步驟式配置方式實現(xiàn)了腳本編程的所有結(jié)構(gòu)（順序、循環(huán)、判斷等結(jié)構(gòu)）;該技術(shù)有效地降低了測試用例編寫人員的難度，編寫測試用例人員無需掌握腳本編程的知識，只需要理解被測樣品的功能邏輯后即可進(jìn)行編寫測試用例。

（2）采用樹形圖表方式管理測試模塊，簡潔明了。多個步驟組成一個基礎(chǔ)的測試功能點，多個功能點組成一個測試模塊，一個測試用例庫包含多個模塊，每個模塊包含多個功能;以一個功能點的測試用例作為一條時間線載入內(nèi)核，內(nèi)核根據(jù)測試用例時間的安排進(jìn)行被測對象初始化、輸入控制、各種結(jié)構(gòu)的變量判斷，容錯處理;最終得出功能點的測試結(jié)果。該技術(shù)有效解決了各類黑盒測試效率低下和繁雜的問題。

（3）電控板黑盒測試方法：點擊手動測試選項，彈出手動測試操作界面。當(dāng)下位機(jī)和ModBus模塊以及室內(nèi)外機(jī)未連接成功時，窗口上方會有紅色字提醒，且點擊發(fā)送命令按鈕時會彈出提示窗口。因此，開始測試前需確保設(shè)備已正確連接。

點擊實時狀態(tài)選項，可查看當(dāng)前測試各設(shè)備通道的實時狀態(tài)。其中分為3個曲線，分別為設(shè)備數(shù)據(jù)選項卡，自定義通道數(shù)據(jù)選項卡和監(jiān)控數(shù)據(jù)選項卡。其中設(shè)備數(shù)據(jù)選項卡為內(nèi)外機(jī)各設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)數(shù)據(jù)信息;自定義通道數(shù)據(jù)選項卡為各自定義通道測試值數(shù)據(jù)信息;監(jiān)控數(shù)據(jù)選項卡為被測試設(shè)備全部狀態(tài)數(shù)據(jù)信息。同時，點擊實時曲線選項卡，可查看當(dāng)前測試各設(shè)備通道的實時曲線。其中分為三個選項卡，分別為內(nèi)機(jī)曲線、外機(jī)曲線和自定義曲線。其中內(nèi)外機(jī)曲線為內(nèi)外機(jī)各個測試通道的實時曲線，外機(jī)曲線與內(nèi)機(jī)曲線類似;自定義曲線為各個自定義通道測試值的實時曲線，點擊對應(yīng)通道的選擇框即可查看該通道的實時曲線。

在圖表處右鍵可彈出圖表設(shè)置菜單。其中刷新模式為圖表的刷新模式，分為條形圖、示波器和掃描圖模式。條形圖模式類似于紙帶記錄儀的滾動顯示;示波器模式為當(dāng)曲線到達(dá)繪制區(qū)域的右邊界時，曲線會被擦除，并重新從左邊界開始繪制曲線;掃描圖模式類似于示波器，只是當(dāng)曲線到達(dá)右邊界時并不清空顯示區(qū)，而是以一條移動的垂直線作為新數(shù)據(jù)的標(biāo)記刷新頁面。

導(dǎo)出選項可將圖表中的數(shù)據(jù)以不同形式導(dǎo)出到電腦上，導(dǎo)出形式分為剪貼板、Excel文檔、DIAdem文檔、簡化圖像等。選中導(dǎo)出簡化圖像時，會彈出簡化圖像設(shè)置窗口，該窗口可設(shè)置導(dǎo)出圖像格式及導(dǎo)出位置。

4 空調(diào)電控板功能試驗室自動測試系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)分析

空調(diào)電控板功能試驗室自動測試系統(tǒng)，其軟件結(jié)構(gòu)主要分為兩個部分：①程序集開發(fā)環(huán)境測試;②執(zhí)行環(huán)境測試。其中，系統(tǒng)軟件測試程序自動測試采用了集開發(fā)環(huán)境結(jié)構(gòu)，由多個部分組成，即測試樹開發(fā)環(huán)境測試、程序集開發(fā)環(huán)境主控模塊測試、程序集方法庫測試、故障隔離結(jié)構(gòu)模塊測試等。環(huán)境的主控模塊測試程序是對程序集工程內(nèi)容進(jìn)行測試，包括工程創(chuàng)建、工程管理、系統(tǒng)硬件管理等。樹開發(fā)環(huán)境測試主要是指在一個開發(fā)環(huán)境對系統(tǒng)測試進(jìn)行編輯和編譯等;另外，程序集方法庫測試是對各種測試功能連接的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行測試。

此外，在電控板自動測試系統(tǒng)軟件應(yīng)用過程中，其測試程序的集執(zhí)行環(huán)境主要由兩個部分組成，一個是程序集執(zhí)行環(huán)境主控模塊測試，另一個是樹執(zhí)行環(huán)境測試。在測試程序集執(zhí)行應(yīng)用過程中實現(xiàn)電控板故障檢測目標(biāo)。

在實際設(shè)計工作中，為了提升開發(fā)設(shè)計的通用性，對執(zhí)行環(huán)境和測試程序進(jìn)行了分離，并能夠合理調(diào)節(jié)成動態(tài)程序。

5 項目技術(shù)創(chuàng)新

（1）在空調(diào)電控板自動測試中，通過采用例生成使用配置變量方式把功能測試項轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)識別的測試用例，無需腳本編程，降低操作者的難度，測試用例庫供自動測試使用。

（2）在空調(diào)電控板測試過程中，當(dāng)自動化測試系統(tǒng)自身出現(xiàn)異常情況，發(fā)出警報并可以保留異常測試前的結(jié)果，以備下次開始測試以此為開端。

（3）空調(diào)電控板測試流程標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，精準(zhǔn)可控，數(shù)據(jù)自動記錄，并可以曲線圖表呈現(xiàn)。

（4）采用自動化運行測試用例技術(shù)，自動對測試用例進(jìn)行測試、判斷和出具測試報告。

6 結(jié)語

總之，空調(diào)電控板功能自動測試系統(tǒng)軟件的設(shè)計是對電控板的功能進(jìn)行快速測試，以便于在企業(yè)中使用方便，且操作簡單。此測試診斷系統(tǒng)操作較為簡單，只需要放置被測電控板以后，通過設(shè)置按鈕來實現(xiàn)自動測試過程。在空調(diào)電控板自動測試系統(tǒng)軟件設(shè)計過程中，采用了自主研發(fā)電控板黑盒測試用例生成技術(shù)和樹形圖表方式管理測試模塊，確保電控板工作環(huán)境的準(zhǔn)確性，提升測試工作效率，降低了測試工作的難度，有效解決各類黑盒測試效率低下和繁雜的問題，從而提高整個空間環(huán)境的舒適。同時自動化的機(jī)器測試，也保障了測試數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)，提高了產(chǎn)品的整體品質(zhì)，幫助企業(yè)節(jié)約了成本。

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