摘 要

在水泵工作检测的过程中，需要对水泵的各个方面进行测试。其中，对水泵的干燥是在检测过后的一项必不可少的环节。于此同时，在水泵的各种检测设备中，制造出干燥高温的环境是检测所需要的一个重要条件。通过各方面的需求分析，为解决以上问题而设计出的水泵热风干燥自动控制系统是一个具有切实工程需要，面向实际生产需要的一个自动控制系统。在近几年，新能源汽车成为汽车行业的一个热门研究方向，新能源汽车的研发竞争日益激烈，研发检测的产品质量、检测精度、研发效率都有较大的需求。在新能源汽车研发检测线中产生了以上问题，为满足实际生产需求而设计的水泵热风干燥，我们进行了水泵热风干燥自动控制系统的研究与研发，并以此来制造出一台具有较高柔性、通用性强的热风干设备。本文主要从水泵热风干燥系统的电子电路结构部分入手，设计与校核系统的控制结构。根据对生产检测线的需求表的分析，该系统的核心问题在于电子电路结构的设计层面，需要根据环境搭建合适的系统平台。

本文选择了典型的热风干燥结构作为参考对象，并根据实际需求进行针对性的结构改进。就其结构而言，分为热风处理部分和PCB测试部分。在满足实际需求部分，也分为水泵热风干燥和其他干燥热风应用。在实际工作中，我们完成了电路搭建、系统控制、功能测试等一系列工作，并对系统的通用性、结构性等性能进行了具体测试。

本设计的主要优点在于稳定性强、结构合理、柔性较强、便于制造和安装。

关键词: 水泵检测、热环境、自动控制检测

Abstract

In the process of pump operation testing, all aspects of the pump need to be tested. Among them, the drying of the pump is an indispensable part after the detection. At the same time, in the various testing equipments of the water pump, the production of a dry high temperature environment is an important condition for the detection. Through the analysis of various aspects of demand, the automatic hot air drying control system designed to solve the above problems is an automatic control system with practical engineering needs and actual production needs. n recent years, new energy vehicles have become a hot research direction in the automotive industry. The Ramp;D competition of new energy vehicles has become increasingly fierce. The product quality, detection accuracy and Ramp;D efficiency of Ramp;D testing have a large demand. The above problems have arisen in the testing line of new energy vehicles. The hot air drying of the pump designed to meet the actual production needs, we carried out the research and development of the automatic control system of the hot air drying of the pump, and used this to create a higher Flexible and versatile hot air drying equipment. This paper starts with the electronic circuit structure of the hot air drying system of the pump, and designs and checks the control structure of the system. According to the analysis of the demand table of the production inspection line, the core problem of the system lies in the design level of the electronic circuit structure, and it is necessary to build a suitable system platform according to the environment.

In this paper, a typical hot air drying structure is selected as a reference object, and targeted structural improvement is carried out according to actual needs. In terms of its structure, it is divided into a hot air treatment part and a PCB test part.

The main advantages of this design are strong stability, reasonable structure, strong flexibility, and easy manufacturing and installation.

Key words: water pump detection, thermal environment, automatic control detection

目录

第1章. 绪论 1

1.1 研究的目的及意义 1

1.2 国内外发展情况 2

1.2.1 国外微电子电路发展现状 2

1.2.2 国内微电子行业发展现状 2

1.3 本文完成的主要任务 3

第2章. 设计的整体方案的对比及选择 4

2.1 总体设计方案 4

2.1.1 总体结构 4

2.1.2 测试功能要求及标准 4

2.2 水泵热环境电路测试下位机设计方案 5

2.2.1 方案选择 5

2.2.2 电子电路方案选择 5

2.2.3 微处理器方案选择 6

2.3 上位机系统设计方案 6

2.4 实施方案 6

2.5 继电器优化设计 7

2.6 热环境下PCB测试原理 7

第3章. 系统硬件平台的设计和搭建 10

3.1 系统硬件总体设计方案 10

3.2 最小系统简介 11

3.2.1 STM32原理图说明 11

3.3 热吹风控制板块设计 11

3.3.1 热吹风继电器模块 12

3.3.2 电源模块 12

3.3.3 开关按钮模块 13

3.3.4 LED指示灯 13

3.3.5 端子控制 14

3.4 热环境PCB测试台设计 14

3.4.1 四路AD采集 14

3.4.2 光耦电路 15

3.4.3 通道选择器 15

3.4.4 恒流源参考电压测试电路 16

3.4.5 底板接口 16

第4章. 系统控制的软件设计 18

4.1 总体软件设计思想 18

4.2 软件开发程序中的头文件 18

4.3 软件开发程序中的初始化 18

4.4 主程序设计 19

4.5 热吹风程序设计 20

4.6 PCB测试程序设计 21

4.6.1 测试采样程序设计 23

第5章. 系统的误差分析与处理 25

5.1 控制系统的干扰因素 25

5.2 控制系统的干扰来源 26

5.3 电磁兼容的措施 26

第6章. 实验及结果分析 28

6.1 实验目的 28

6.2 热环境建立实验 28

6.2.1 热环境建立实验方法 28

6.2.2 热环境建立实验结果 29

6.3 PCB测试实验 30

6.3.1 PCB测试实验方法 30

6.3.2 PCB测试实验结果 31

6.4 整体运行实验分析 32

第7章. 结论与展望 34

参考文献 35

附 录 36

致谢 56

绪论

研究的目的及意义

改革开放以来，我国经济飞速发展，经济规模和总量不断增大，制造业是我们国家支柱性的产业，在国民经济中发挥着不可或缺的作用。随着人民生活水平的提高，近几十年人们对于电子产品的需求逐渐扩大，需求的模式也逐渐增多，对电子产品的质量和可靠性提出了很高的要求。但我国的电子制造业的发展模式为典型的快速粗放型，在新时代供给侧经济改革的号召下，电子制造业正向着高灵活性和高集成度发展。而在电子设备的使用中，车载电子产品是电子消费品的一个重大方向，其更高质量，更智能化的发展需要对产品进行更系统化、结构化的设计。与此同时，高质量的产品设计和高质量的产品测试是密切相关的，高质量的检测设备是整个产品生产流程的核心部分之一，它在保证系统工作的稳定性和高质量的性能中发挥着不可或缺的作用。在高质量的测试背景需求下，要求我们能设计出与产品质量相对应的高质量检测产品，而本次设计的水泵热风系统的设计就是在基于这一背景下提出的。

电压是权衡一个电子产品电能质量的一个重要参数，要想使得电子系统具有合格的稳定性，电子电路中的电压因素必须在可控范围中。因此，想要提高电子设备的稳定性，要从其电压入手，可以选择在变压器中加入自动调压装置。而在测试环境中，电子电路的电压采集将成为整个测试的核心部分。构建出合理的电压采集测试系统，在考虑到系统的各个工作模式下，完成对电子系统的测试。于此同时，还需具有自检以及寻路检测等功能，更快的定位其缺陷部位，搭建出一个闭环控制系统来保障系统的稳定与高质量。同时，测试环境应与实际工作环境相匹配，或者制造出更为恶劣的测试环境来制造加速寿命测试的条件，以确定系统的工作上限。