【摘要】洗衣机智能控制器是洗衣机的最重要的部件，其质量在竞争中至关重要，因而，对新研发的控制器必须在确认其逻辑功能正确性之后，才会投入生产。本文提出了一种基于虚拟仪器技术的手动化测试系统。洗衣机控制器计算机辅助测试系统由PC机完成测试命令输入，经手动化测试系统软件处理后发送控制命令，由讯号采集板驱动控制器运行；同时，由讯号采集板采集控制器输出的对外设的控制信息，上传至PC机，经软件系统处理后由PC机进行显示、分析。
【关键词】洗衣机控制器；手动测试；虚拟仪器
随着洗衣机制造产业的发展，制造企业为了应付激烈的竞争，不断推出新产品，控制器作为其功能控制中心，它的功能设计显得越来越复杂，同时，它的功能控制逻辑是否正确，其嵌入式系统运行是否正常，成为了判定产品的质量优劣至关重要的标准。制造厂商在推出新产品前，为保障其产品质量，必须对智能电器产品进行全面、严格的性能测试已避开引起巨大损失，其中控制器测试是最主要的部份。智能控制器辅助测试技术应运而生。
洗衣机控制器辅助测试系统要实现手动化、多功能、可扩充性强、灵活、易用、维护成本低、价格实惠等优点，在设计时应当采用虚拟仪器技术的设计思想进行开发。洗衣机控制器辅助测试系统由PC机和讯号采集板构成其硬件平台，不再使用其它测试仪器。
一、洗衣机智能控制器测试系统需求剖析
考虑到洗衣机控制器的高频控制讯号并不多，但是测试系统要求使用和维护简单，选用Windows作为本嵌入式仿真测试系统的操作系统平台以便测试者学习和使用。由于Windows并不是一个实时操作系统，因而不可能对测试数据进行实时取样剖析，剖析过程只能放在测试结束后。对于低频系统（KHz以下），系统可以设计测试脚本，之后测试时按照被测控制器的输出讯号实时生成测试用例；同时记录测试结果，以供测试结束后剖析。对于高频系统，系统将不可能实时生成测试用例，只能将预先设计的波形灌入被测控制器的输入端。电器控制器的控制讯号属于低频讯号，因而足以满足要求。系统要对洗衣机控制器进行手动、实时的黑盒测试，要实现测试的实用性、灵活性和人性化，在测试模式设计上须要采用以下两种测试模式：随机测试和大纲测试。
随机测试定义为：系统软件模拟洗衣机控制设备的界面和键盘操作（即对洗衣机控制面板的仿真），向目标控制器（控制板）输入电平控制讯号和环境输入讯号或脉冲控制讯号和环境输入讯号，驱动控制器运行；在控制器运行过程中，采集控制器输出端电平讯号、脉冲讯号、模拟讯号以及少量非电量模拟讯号等状态讯号，对其进行显示、记录，以易于剖析查错。
大纲测试定义为：采用测试大纲输入模块编辑的控制器测试大纲，经解释后手动生成连续的控制器测试控制讯号，结合传感输入讯号，用于驱动控制器执行；在控制器运行过程中，采集控制器输出端电平讯号、脉冲讯号、模拟讯号等状态讯号并进行连续的测试全过程的显示、纪录，便于于剖析查错。
两种测试模式的的区别在于：后者是单步测试，前者是手动、连续测试；测试命令输入方法后者采用设备仿真键盘输入方法，前者采用脚本语言编辑输入方法或测试方案文件输入方法；后者测试任务只能按时间序列次序执行，前者测试任务既可以采用次序执行，又可以判定执行和循环执行。大纲测试可视作手动的连续执行多项随机测试。大纲测试是洗衣机控制器辅助测试系统手动化测试的标志。
跟据这两种测试方法，洗衣机控制器辅助测试系统因具有以下功能：
a.测试工程管理
b.测试环境设置
c.测试方案录入
d.测试执行控制
e.外部设备仿真
f.测试数据显示保存
g.测试结果剖析输出
二、洗衣机控制器辅助测试系统体系结构设计
洗衣机控制器辅助测试系统由硬件系统和软件系统两部份组成，硬件系统包括PC机和讯号采集板两大部份，软件系统包括基于PC机的软件系统和基于讯号采集板的软件系统。PC机和基于PC机的软件系统称作上位机，讯号采集板和基于讯号采集板的软件系统称作下位机。上位机程序完成测试控制，控制器状态显示、存储和剖析；而下位机程序主要完成被测目标控制器的驱动和状态信息的采集。
1.洗衣机控制器辅助测试软件系统体系结构设计
辅助测试软件系统采用虚拟仪器的层次体系结构，并针对智能电器行业的具体应用，进行了愈加详尽、有针对性的设计。其体系结构如图1所示。
按照层次化体系结构，辅助测试软件系统工作流程可简单描述为两个过程：
①自上而下的控制过程
测试人员明晰测试任务和项目后，选择已有的测试用例或输入新测试用例。测试用例由数据库保存和组织，程序调用测试用例，生成洗衣机控制器的命令，通过采集卡控制控制洗衣机控制器状态改变。
②自下而上的控制器状态采集过程
采集卡采集到的控制器状态信息，转换成符合控制器规定格式的状态信息编码数据，将其实时显示并保存在数据库中。程序从数据库中读取取样数据，经过剖析处理后，以文字、图形化形式显示目标控制器的状态信息。
辅助测试软件系统各功能层之间是相对独立的，对信息的处理过程互相间是完全透明的，下层只调用直接上层功能，上层只对直接下层提供服务，交互只有通过层间插口实现。这些结构以便功能的扩充，且便于维护和设计标准化，致使辅助测试系统具有良好的通用性。
2.测试系统平台设计
洗衣机控制器的输入讯号为：键盘输入讯号（视控制器机型的不同由1个到10多个不等）；门开关控制讯号；安全开关控制讯号；水位开关控制讯号等，通常为电平讯号和或脉冲讯号，电流范围0～5VDC。
洗衣机控制器的输出主要是交流电，测试系统以监测控制器主芯片或驱动电路的输出为主，即测量加在熔断器线圈或开关元件控制端上的电流，电流范围为0～5VDC。采集控制器的输出讯号：漂洗马达驱动讯号；进水阀驱动讯号；排水阀驱动讯号等。
测试系统选用工控机做主控计算机，可以保证测试系统硬件的可靠性要求。选用输入/输出卡来实现讯号仿真平台，控制器所须要的输入讯号由测试系统软件形成并通过输出板卡（模拟/数字量）提供。控制器的输出讯号通过输入卡（模拟/数字量）步入测试系统，被测试系统的软件接收并处理。通常产品的更新比较快，新产品会降低一些新功能或则在参数方面有所改进，为了能适应将来新产品的测试，在测试系统设计时将预留一些端口，以便之后扩充输入、输出端口，即在产品功能降低后也能实现相应的测试程序。
3.洗衣机控制器测试中辅助测试软件系统概述
本测试系统的基本任务是完成控制器的软件测试。整个测试系统软件分成多个模块来进行设计（如初始化模块、测试用例生成模块等）。测试程序启动后可以进行测试也可以将测试结果进行查询，在进行软件测试时，可以使用早已构建好的测试用例（基本测试用例或组合测试用例，保存在数据库中），也可以直接进行自动测试。测试结果储存到数据库中同时可以进行测试结果的显示，并进行一些简单判定和基本参数的估算。
进行测试任务时，首先须要有测试用例，因为控制器的机型关系到历史数据库的处理及I/O口的分配问题，当确定控制器的机型及I/O定义后，程序将给出相应的控制面板和程序界面。用户可以从数据库中调用已有的测试用例，或创建新的测试用例，或在测试过程中调整激励讯号。测试用例进行合法性判断后登记入数据库中，并进行初始化工作（包括数据库，及板卡）。测试用例确定后程序步入测试，并可在测试进程中显示控制器的输入和取样输出数据，可保证测试的实时性。测试过程结束后，通过测试数据剖析模块的处理，剖析出洗衣机在测试过程中出现的各类状态（进水、洗衣、排水、脱水等）以及持续时间，估算出洗衣的水流周期等，并显示。
I/O口的数据为开关量。对控制器的输入讯号，各个通道的开关量将同步的转换电平。而取样讯号则按各自通道讯号的特性以一定的频度取样，通常情况下将同步取样。为了节省空间，对于开关量只记录开始的电平值和电平变化的时间。
三、结语
控制器软件手动测试系统将用户的人工测试提高到计算机手动测试，并手动记录测试结果，及时剖析出被测软件的设计错误，并把测试结果反馈给控制器软件设计工程师以供改进。因为测试过程都记录在数据库中，也易于跟踪软件开发过程，以便测试资源的管理和维护。
参考文献
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