摘要：针对现在市场上存在的一些电磁继电器参数检测仪器的缺陷，为了能够精确收集电磁继电器的吸合电压等首要参数，选用ARM技能和上、下位机办法，规划了一款依据ARM Correx—M3芯片STM32F103ZET6单片机操控的电磁继电器归纳参数检测仪。该仪器可完结对动断、动合、转化型直流继电器的线圈电阻、触点触摸电阻、最小吸合电压、最大开释电压、吸合时刻、开释时刻等参数的测验。
0 导言
产品检测是出产厂家和用户都关怀的问题。在产品出产进程中，检测是必不可少的一部分，有的仍是工艺进程的一道工序。电磁继电器是电力体系以及其他电气操控体系中常用的开关元件，它们的牢靠性是电力体系和其他电气操控体系牢靠运转的重要确保，因而，有必要对继电器的特性参数进行精确的测验。电磁继电器的电气参数首要有线圈电阻、触点触摸电阻、吸合电压、开释电压、吸合时刻、开释时刻等。这些参数对研讨继电器牢靠性、动态功能具有重要意义，是确保其质量特性的重要参数。
1 体系整体架构
1.1 体系硬件结构
体系硬件首要包含UART串口通讯模块、JTAG接口模块、测验成果显现模块、检测程序存储模块FLASH、检测电路模块以及SRAM模块。体系整体硬件结构框图如图1所示。
1.2 体系微处理器
本体系首要由检测部分和显现操控部分组成。在本规划中，选用了高功能的ARM Cortex芯片STM32F103ZET6。该芯片内部选用哈佛结构，其间集成有64 KB的RAM和512 KB FLASH，而且具有运算速度快、体积小和低功耗的特色，完全能满足本规划的要求。Cortex—M3是一个32位的核，它选用的是Tail—Chaining中止技能，最多可削减12个时钟周期数，依据硬件进行中止处理，一般可削减70%的中止。Cortex-M3还选用了新式的单线调试(Single Wire)技能，可对独立的引脚进行调试。
1.3 体系作业流程
体系上电后，首要完结对各个寄存器的初始化作业，然后等候开端检测指令;单击上位机界面上的START指令，然后上位机给单片机发送开端检测指令;单片机接到开端指令后开端向检测电路发送检测指令，然后单片机处理检测电路发回的数据，得出继电器的各个参数，经过串口把这些参数显现在上位机的界面上。
2 检测电路规划
2.1 驱动电压的规划
为了精确测出继电器的吸合电压，有必要得到一个从0开端依照一定量增大的电压源，每次增大的电压量越小，测验的成果越精确，可是所要求的电路也越杂乱，所以咱们有必要依据实践的要求在这中心找到一个平衡点。图2所示为体系驱动电压电路。
图2中，TL431用于给TLC5615供给2.5 V的基准电压源，DA DIN是串行数据输入端，DA CS是低电平有用的片选信号输入端，DA SCK是串行时钟输入端，DOUT是用于级联的串行数据输出端，OUT是DAC模仿电压输出端，输出模仿信号。因为从TLC5615输出的模仿信号很小，不能驱动继电器，所以，本规划在后面又加上了扩大电压电路和扩大电流电路。
2.2 集成切换网络的规划
本体系的集成切换网络是运用继电器的开关作业原理完结的，运用单片机宣布的不同指令操控继电器的闭合，然后切换到不同的测验电路模块。在测验吸合/开释电压时，首要ARM Cortex宣布测验参数为吸合/开释电压的指令。集成切换网络依据指令，切换到Prog_v一侧，XQ1I衔接所测继电器触点一端，具体电路如图3所示。
为了处理单片机的I/O驱动才能缺乏的问题，选用ULN2003作为继电器的驱动芯片。ULN2003是高压大电流达林顿晶体管阵列电路，它具有作业地电压高，作业电流大，灌电流可达500 mA，而且能够在关态时接受50 V的电压，输出还能够在高负载电流并行运转。它选用集电极开路输出，输出电流大，故可直接驱动继电器。ULN2003的每一对达林顿管都串联一个2.7 kΩ的基极电阻，在5 V的作业电压下它能与TTL和CMOS电路直接相连，能够直接处理原先需求规范逻辑缓冲器来处理的数据。一般单片机驱动ULN2003时，上拉2 kΩ的电阻，一起，COM引脚应该悬空或接电源。
2. 3 数据处理及与上位机的通讯
接纳到的数据经过异步串口管脚与3.3 V转化芯片MAX232相连，外接串口线同PC机进行通讯，接纳和发送数据，STM32作为下位机担任接纳上位机的指令以及操控各部分电路并处理数据，然后向上位机发送数据，PC机接纳数据，并经过VC编程把接纳的数据经过界面显现出来。这儿PC机的VC经过串口发送指令给STM32，主控芯片接纳指令并判别有用，即可开端操控电路进行作业。因为篇幅所限，本文未对STM32的最小体系硬件部分作具体阐明。
3 体系软件规划
体系软件部分首要包含STM32微处理器操控程序和上位机程序两部分。因为下位机软件运用C言语来开发，所以挑选了一款支撑C言语编程的开发环境。因为运用的是J—LINK接口调试方法，挑选用IAR SYSTEM作为下位机的操控渠道开发工具。
3.1 微处理器操控程序
图4所示是本体系的微处理器操控程序。本程序的中心部分是线圈电阻子程序、触点电阻子程序、吸合/开释电压子程序、吸合/开释时刻子程序。
3.2 吸合电压算法规划
关于吸合/开释电压的测验，这儿将比照三种测验算法：二分算法、步进自适应中值算法和差异比较算法。
