一种环境模拟测试设备集中控制的方法，包括：在一环境模拟测试设备中设置一主控板，所述主控板包括主控制器、数据寄存器、远程监控通讯模块、PID控制模块、DO动作模块、DI侦测模块、运转控制模块、串口通讯模块、曲线显示和记录模块、LCD显示器、触摸屏；主控制器采用ARM微处理器功能强大，本发明的方法基于WindowsCE平台移植性好，扩展灵活。控制时采取数据与UI分开多线程方式运行效率高，而且方便将来维护和增加新功能。本发明的方法硬件具备RS-232，RS-485和网络三种接口，同时软件也具备相对的通讯模块，上位计算机不管是台式机或笔记本电脑都可以很方便的通过其中一个匹配的接口和控制器进行远程控制。
1.一种环境模拟测试设备集中控制的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
A、首先，在一环境模拟测试设备中设置一主控板（1），所述主控板（1）包括主控制器（10）、数据寄存器（11）、远程监控通讯模块（12）、PID控制模块（13）、DO动作模块（14）、DI侦测模块（15）、运转控制模块（101）、串口通讯模块（16）、曲线显示和记录模块（17）、LCD显示器（18）、触摸屏（19）；所述主控制器（10）采用ARM微处理器；
B、然后，在环境模拟测试设备中设置一传感器量测模块（3），所述传感器量测模块（3）的输入端连接环境模拟测试设备中的传感器, 传感器类型包括温度、湿度、压力、风速、沙尘浓度、光谱强度、加速规、含氧量传感器；所述传感器量测模块（3）的输出端通过主控板（1）上的串口第一接口COM1连接串口通讯模块（16）；
C、然后，在环境模拟测试设备中设置一I/O板（4），所述I/O板（4）的输出端连接环境模拟测试设备中的负载继电器；所述I/O板（4）的输入端通过主控板（1）上的串口第二接口COM2连接串口通讯模块（16）；
D、然后，在环境模拟测试设备中设置一通讯接口外部扩展板（2），所述通讯接口外部扩展板（2）包括RS-232接口（21）、RS-485接口（22）、网络接口（23）、USB接口（24）；其中RS-232接口（21）通过连接线与外部的计算机（31）的RS-232接口连接；RS-485接口（22）通过工业控制总线与计算机（31）的外部RS-485接口连接；网络接口（23）通过信号电缆与计算机（31）的网络接口连接；
E、所述主控制器（10）对数据寄存器（11）、远程监控通讯模块（12）、PID控制模块（13）、DO动作模块（14）、DI侦测模块（15）、运转控制模块（101）、串口通讯模块（16）、曲线显示和记录模块（17）、LCD显示器（18）、触摸屏（19）发送指令和接收数据进行管理；其中，数据部分与用户界面UI部分分开进行管理.以提高运行效率，UI只负责数据的显示和用户输入, UI部分包括：曲线显示和记录模块（17）、LCD显示器（18）、触摸屏（19）；其余为数据处理部分；数据的计算和处理都在其它模块中进行.每个模块都有一个主线程在后台运行, 实时的计算和处理相关数据；
F、接下来，运转控制模块（101）将数据部分与用户界面UI部分的各个模块运转起来；
包括将串口通讯模块（16）和传感器量测模块（3）、I/O板（4）通讯，采集传感器数据和将从I/O板读取到的DI数据保存至数据寄存器（11）；同时将数据寄存器（11）中的输出数据及DO动作数据发送给I/O板（4）；
G、同时，运转控制模块（101）还进行定值运转控制其中包括斜率计算,以及定值运转时的计时和停止,程序运转时循环,段次的控制；
H、同时，PID控制模块（13）的将串口通讯模块（16）从传感器量测模块（3）读取到的实际值数据PV和设定值数值SV进行比对和计算；计算结果以及准备输出的数据值再写入数据寄存器（11）；
I、同时，DO动作模块（14）的输出指令到I/O板（4），控制继电器的开或关，来控制整个环境测试设备的运行；在此之前或运行中，在触摸屏（19）端输入和修改各个DO的动作条件，并设定各条件是按PV动作或按SV动作；
J、同时，DI侦测模块（15）处理I/O板（4）上送来的报警信号，在报警信号触发时做出相应报警提示输出，并根据警报的级别决定是否只是显示信息或要切掉所有输出停止运转；
K、运行中，数据寄存器（11）存储所有的参数和数据，并将重要的参数和数据传输到曲线显示和记录模块（17），然后由其保存至硬件储存器；同时将数据绘制成曲线显示；
L、运行中，通讯接口外部扩展板（2）上的USB接口（24）连通计算机（31）的USB接口存储设备，将历史曲线数据拷贝出去。
2.根据权利要求1所述的一种环境模拟测试设备集中控制的方法，其特征在于：
在步骤E中,将所述LCD显示器（18）、触摸屏（19）上下叠置设置，其中，在LCD显示器（18）、触摸屏（19）上一侧设置运转显示键（30）、运转设定键（34）、程序设定键（33）、曲线显示键（32）、系统设定键（35）；
在另一侧设置数字温度或环境特征显示单元（36）和数字湿度或环境特征显示单元（37）； 在LCD显示器（18）、触摸屏（19）上设置运转/停机键（38）、全屏幕切换键（39）和运转/停机状态显示（301）。
3.根据权利要求2所述的一种环境模拟测试设备集中控制的方法，其特征在于：
在步骤F中,将所述串口通讯模块（16）的一个串口COM1（161）接传感器量测模块（3），将另一个串口COM2（162）接I/O板（4）。
4.根据权利要求1所述的一种环境模拟测试设备集中控制的方法，其特征在于：
在步骤D中, 所述通讯接口外部扩展板（2）与远程监控通讯模块（12）之间至少有两种模式的通讯线连接，一种是与远程监控通讯模块（12）内的第二串口通讯模块（20）连接的通讯线，另一种是与远程监控通讯模块（12）内的网络通讯模块（29）连接的通讯线。
5.根据权利要求2所述的一种环境模拟测试设备集中控制的方法，其特征在于：
所述在LCD显示器（18）上的曲线显示键（32）被按下后，进入曲线显示界面，所述曲线显示界面上有湿度或环境特征刻度尺（41）、温度或环境特征刻度尺（42）；
湿度或环境特征设定参考线（411）和湿度或环境特征曲线（412）对照湿度或环境特征刻度尺（41）进行显示；
温度或环境特征设定参考线（421）和温度或环境特征曲线（422）对照温度或环境特征刻度尺（42）进行显示；
所述曲线显示界面上还有设定按键组（46）、曲线显示选择键（43）、曲线设定选择键（44）和曲线拷贝选择键（45）；
所述曲线拷贝选择键（45）被按下时，历史曲线数据经由远程监控通讯模块（12）、通讯接口外部扩展板（2）上的USB接口（24），连通USB接口存储设备，将历史曲线数据拷贝出去。
6.根据权利要求1所述的一种环境模拟测试设备集中控制的方法，其特征在于：
一种环境模拟测试设备集中控制的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及测试设备的控制技术，特别是利用网络，达到集中采集测试设备数据并存储和管理的方法技术。
背景技术
[0002] 随着科技技术的发展,人们对产品品质的要求越来越高,应用环境测试设备来提高产品品质的厂商也越来越多。各行各业的厂商也对环境测试设备的功能要求更是五花八门,所以就需要一款性能优越,扩展性非常好的环境测试设备控制器来满足他们的需求。
[0003] 目前常见的环境测试设备控制器虽品种繁多,但架构大致上可分为两种:一种是单片机架构,这种控制器硬件性能有限且接口少,缺少一些常用接口如网络接口,USB等接口，扩展性非常不好,有时要增加某些功能可能电路和软件都要修改。一种架构是可编程控制器（PLC）架构,这种控制器性能优于单片机控制器, 但是软件移植性不好, 而且价格较贵,不适合大批量的使用。
发明内容
[0004] 为了避开现有技术中存在的缺陷和不足之处，本发明提出一种环境模拟测试设备集中控制的方法。本发明目的是开发一种比单片机性能强，扩展性好，价格又比PLC便宜的控制器。
[0005] 本发明通过采用以下技术方案来实现：
[0006] 实施一种环境模拟测试设备集中控制的方法,所述方法包括如下步骤：
[0007] A、首先，在一环境模拟测试设备中设置一主控板，所述主控板包括主控制器、数据寄存器、远程监控通讯模块、PID控制模块、DO动作模块、DI侦测模块、运转控制模块、串口通讯模块、曲线显示和记录模块、LCD显示器、触摸屏；
[0008] 所述主控制器采用ARM微处理器；
[0009] B、然后，在环境模拟测试设备中设置一传感器量测模块，所述传感器量测模块的输入端连接环境模拟测试设备中的传感器, 传感器类型包括温度、湿度、压力、风速、沙尘浓度、光谱强度、加速度、含氧量传感器；所述传感器量测模块的输出出端通过主控板上的串口第一接口COM1连接串口通讯模块；
[0010] C、然后，在环境模拟测试设备中设置一I/O板，所述I/O板的输出端连接环境模拟测试设备中的负载继电器；所述I/O板的输入端通过主控板上的串口第二接口COM2连接串口通讯模块；
[0011] D、然后，在环境模拟测试设备中设置一通讯接口外部扩展板，所述通讯接口外部扩展板包括RS-232接口、RS-485接口、网络接口、USB接口；其中RS-232接口通过连接线与外部的计算机的RS-232接口连接；RS-485接口通过工业控制总线与计算机的外部RS-485接口连接；网络接口通过信号电缆与计算机的网络接口连接；
[0012] E、所述主控制器对数据寄存器、远程监控通讯模块、PID控制模块、DO动作模块、DI侦测模块、运转控制模块、串口通讯模块、曲线显示和记录模块、LCD显示器、触摸屏发送指令和接收数据进行管理；其中，数据部分与用户界面UI部分分开进行管理.以提高运行效率，UI只负责数据的显示和用户输入, UI部分包括：曲线显示和记录模块、LCD显示器、触摸屏；其余为数据处理部分；数据的计算和处理都在其它模块中进行.每个模块都有一个主线程在后台运行, 实时的计算和处理相关数据；
[0013] F、接下来，运转控制模块将数据部分与用户界面UI部分的各个模块运转起来；包括将串口通讯模块和传感器量测模块、I/O板通讯，采集传感器数据和将从I/O板读取到的DI数据保存至数据寄存器；同时将数据寄存器中的输出数据及DO动作数据发送给I/O板；
[0014] G、同时，运转控制模块还进行定值运转控制其中包括斜率计算,以及定值运转时的计时和停止,程序运转时循环,段次的控制；
[0015] H、同时，PID控制模块的将串口通讯模块从传感器量测模块读取到的实际值数据PV和设定值数值SV进行比对和计算；计算结果以及准备输出的数据值再写入数据寄存器；
[0016] I、同时，DO动作模块的输出指令到I/O板，控制继电器的开或关，来控制整个环境测试设备的运行；在此之前或运行中，在触摸屏端输入和修改各个DO的动作条件，并设定各条件是按PV动作或按SV动作；
[0017] J、同时，DI侦测模块处理I/O板上送来的报警信号。在报警信号触发时做出相应报警提示输出，并根据警报的级别决定是否只是显示信息或要切掉所有输出停止运转；
[0018] K、运行中，数据寄存器存储所有的参数和数据，并将重要的参数和数据传输到曲线显示和记录模块，然后由其保存至硬件储存器；同时将数据绘制成曲线显示；
[0019] L、运行中，通讯接口外部扩展板上的USB接口连通计算机的USB接口存储设备，将历史曲线数据拷贝出去。
[0020] 在步骤E中,将所述LCD显示器、触摸屏上下叠置设置，其中，在LCD显示器、触摸屏上一侧设置运转显示键、运转设定键、程序设定键、曲线显示键、系统设定键；
[0021] 在另一侧设置数字温度或环境特征显示单元和数字湿度或环境特征显示单元； 在LCD显示器、触摸屏上设置模块选择键、数值设定键和运转/停机状态显示。
[0022] 在步骤F中,将所述串口通讯模块的一个串口COM1接传感器量测模块，将另一个串口COM2接I/O板。
[0023] 在步骤D中, 所述通讯接口外接扩展板与远程监控通讯模块之间至少有两种模式的通讯线连接，一种是与远程监控通讯模块内的第二串口通讯模块连接的通讯线，另一种是与远程监控通讯模块内的网络通讯模块连接的通讯线。
[0024] 所述在LCD显示器上的曲线显示键被按下后，进入曲线显示界面，所述曲线显示界面上有湿度或环境特征刻度尺、温度或环境特征刻度尺；
[0025] 湿度或环境特征设定参考线和湿度或环境特征曲线对照湿度或环境特征刻度尺进行显示；
[0026] 温度或环境特征设定参考线和温度或环境特征曲线对照温度或环境特征刻度尺进行显示；
[0027] 所述曲线显示界面上还有设定按键组、曲线显示选择键、曲线设定选择键和曲线拷贝选择键；
[0028] 所述曲线拷贝选择键被按下时，历史曲线数据经由远程监控通讯模块、通讯接口外部扩展板上的USB接口，连通USB接口存储设备，将历史曲线数据拷贝出去。
[0029] 所述串口通讯模块还连接一预留板。
[0030] 与现有技术相比较，本发明的方法基于Windows CE平台移植性好， 扩展灵活。
[0031] 本控制器软件采取数据与UI分开，功能模块化的多线程方式,运行效率高，而且方便将来维护和增加新功能。
[0032] 本控制器硬件具备RS-232，RS-485和网络三种接口，同时软件也具备相对的通讯模块，上位计算机不管是台式机或笔记本电脑都可以很方便的通过其中一个匹配的接口和控制器进行远程控制。
附图说明
[0033] 图1是本发明的一种环境模拟测试设备集中控制的方法总原理方框示意图；
[0034] 图2是本发明的一种环境模拟测试设备集中控制的方法中串口通讯模块采集信号和输出控制信号的方框示意图；
[0035] 图3是本发明的一种环境模拟测试设备集中控制的方法中DI侦测模块方框示意图；
[0036] 图4是本发明的一种环境模拟测试设备集中控制的方法中远程通讯方框示意图；
[0037] 图5是本发明的一种环境模拟测试设备集中控制的方法中主控制显示界面示意图；
[0038] 图6是本发明的一种环境模拟测试设备集中控制的方法中曲线显示示意图；
[0039] 图7是本发明的一种环境模拟测试设备集中控制的方法中串口选择示意图。
[0040] 图中标号：
[0041] 主控板1、通讯接口外部扩展板2、
[0042] 传感器量测模块3、
[0043] I/O板4、预留板5、主控制器10、
[0044] 数据寄存器11、
[0045] 远程监控通讯模块12、PID控制模块13、
[0046] DO动作模块14、
[0047] DI侦测模块15、运转控制模块101、
[0048] 串口通讯模块16、
[0049] 曲线显示和记录模块17、LCD显示器18、
[0050] 触摸屏19、
[0051] 第二串口通讯模块20、串口COM1 161、
[0052] 串口COM2 162；
[0053] RS-485接口22、网络接口23、USB接口24、
[0054] 网络通讯模块29、计算机31、运转/停机状态显示301、
[0055] 运转显示键30 、曲线显示键32、程序设定键33、
[0056] 运转设定键34、数字温度或环境特征显示单元36、
[0057] 数字湿度或环境特征显示单元37、
[0058] 运转/停机键38、全屏幕切换键39、湿度或环境特征刻度尺41、[0059] 温度或环境特征刻度尺42、湿度或环境特征设定参考线411、
[0060] 湿度或环境特征曲线412、
[0061] 温度或环境特征设定参考线421、温度或环境特征曲线422、
[0062] 设定按键组46、
[0063] 曲线显示选择键43、曲线设定选择键44、
[0064] 曲线拷贝选择键45。
具体实施方式
[0065] 下面结合附图与具体实施方式对本发明的方法作进一步详细描述：
[0066] 如图1～图7所示，实施一种环境模拟测试设备集中控制的方法，所述方法中使用的是ARM微处理器（Advanced RISC Machines），ARM微处理器具有功能强大、成本低和能耗省的特点。适用于如嵌入控制、多媒体、DSP和移动式应用等。
[0067] 本发明的方法包括如下步骤：
[0068] A、首先，在一环境模拟测试设备中设置一主控板1，所述主控板1包括主控制器10、数据寄存器11、远程监控通讯模块12、PID控制模块13、DO动作模块14、DI侦测模块15、运转控制模块101、串口通讯模块16、曲线显示和记录模块17、LCD显示器18、触摸屏19；
[0069] 所述主控制器10采用ARM微处理器；
[0070] B、然后，在环境模拟测试设备中设置一传感器量测模块3，所述传感器量测模块3的输入端连接环境模拟测试设备中的传感器, 传感器类型包括温度、湿度、压力、风速、沙尘浓度、光谱强度、加速度、含氧量传感器；所述传感器量测模块3的输出端通过主控板1上的串口第一接口COM1连接串口通讯模块16；
[0071] C、然后，在环境模拟测试设备中设置一I/O板4，所述I/O板4的输出端连接环境模拟测试设备中的负载继电器；所述I/O板4的输入端通过主控板1上的串口第二接口COM2连接串口通讯模块16；
[0072] D、然后，在环境模拟测试设备中设置一通讯接口外部扩展板2，所述通讯接口外部扩展板2包括RS-232接口21、RS-485接口22、网络接口23、USB接口24；其中RS-232接口21通过连接线与外部的计算机31的RS-232接口连接；RS-485接口22通过工业控制总线与计算机31的外部RS-485接口连接；网络接口23通过信号电缆与计算机31的网络接口连接；
[0073] E、所述主控制器10对数据寄存器11、远程监控通讯模块12、PID控制模块13、DO动作模块14、DI侦测模块15、运转控制模块101、串口通讯模块16、曲线显示和记录模块17、LCD显示器18、触摸屏19发送指令和接收数据进行管理；其中，数据部分与用户界面UI部分分开进行管理.以提高运行效率，UI只负责数据的显示和用户输入, UI部分包括：曲线显示和记录模块17、LCD显示器18、触摸屏19；其余为数据处理部分；数据的计算和处理都在其它模块中进行.每个模块都有一个主线程在后台运行, 实时的计算和处理相关数据；
[0074] F、接下来，运转控制模块101将数据部分与用户界面UI部分的各个模块运转起来；包括将串口通讯模块16和传感器量测模块3、I/O板4通讯，采集温湿度数据和将从I/O板读取到的DI数据保存至数据寄存器11；同时将数据寄存器11中的输出数据及DO动作数据发送给I/O板4；
[0075] G、同时，运转控制模块101还进行定值运转控制其中包括斜率计算,以及定值运转时的计时和停止,程序运转时循环,段次的控制；
[0076] H、同时，PID控制模块13的将串口通讯模块16从传感器量测模块3读取到的实际值数据PV和设定值数值SV进行比对和计算；计算结果以及准备输出的数据值再写入数据寄存器11；
[0077] I、同时，DO动作模块14的输出指令到I/O板4，控制继电器的开或关，来控制整个环境测试设备的运行；在此之前或运行中，在触摸屏19端输入和修改各个DO的动作条件，并设定各条件是按PV动作或按SV动作；
[0078] J、同时，DI侦测模块15处理I/O板4上送来的报警信号。在报警信号触发时做出相应报警提示输出，并根据警报的级别决定是否只是显示信息或要切掉所有输出停止运转；
[0079] K、运行中，数据寄存器11存储所有的参数和数据，并将重要的参数和数据传输到曲线显示和记录模块17，然后由其保存至硬件储存器；同时将数据绘制成曲线显示；
[0080] L、运行中，通讯接口外部扩展板2上的USB接口24连通计算机31的USB接口存储设备，将历史曲线数据拷贝出去。
[0081] 在步骤E中,将所述LCD显示器18、触摸屏19上下叠置设置，其中，在LCD显示器18、触摸屏19上一侧设置运转显示键30、运转设定键34、程序设定键33、曲线显示键32、系统设定键35；
[0082] 在另一侧设置数字温度或环境特征显示单元36和数字湿度或环境特征显示单元37； 在LCD显示器18、触摸屏19上设置运转/停机键38、全屏幕切换键39和运转/停机状态显示301。
[0083] 在步骤F中,将所述串口通讯模块16的一个串口COM1 161接传感器量测模块3，将另一个串口COM2 162接I/O板4。
[0084] 在步骤D中, 所述通讯接口外接扩展板2与远程监控通讯模块12之间至少有两种模式的通讯线连接，一种是与远程监控通讯模块12内的第二串口通讯模块20连接的通讯线，另一种是与远程监控通讯模块12内的网络通讯模块29连接的通讯线。
[0085] 所述在LCD显示器18上的曲线显示键32被按下后，进入曲线显示界面，所述曲线显示界面上有湿度或环境特征刻度尺41、温度或环境特征刻度尺42；
[0086] 湿度或环境特征设定参考线411和湿度或环境特征曲线412对照湿度或环境特征刻度尺41进行显示；
[0087] 温度或环境特征设定参考线421和温度或环境特征曲线422对照温度或环境特征刻度尺42进行显示；
[0088] 所述曲线显示界面上还有设定按键组46、曲线显示选择键43、曲线设定选择键44和曲线拷贝选择键45；
[0089] 所述曲线拷贝选择键45被按下时，历史曲线数据经由远程监控通讯模块12、通讯接口外部扩展板2上的USB接口24，连通USB接口存储设备，将历史曲线数据拷贝出去。
[0090] 所述串口通讯模块16还连接一预留板5。
[0091] 本发明的方法中，采用Checksum和校验计算方式，即将命令中所有字符的ASCII码相加然后再和255进行模运算,得到2位的十六进制数即此串命令的Checksum校验码。
[0092] PV: 实际值，SV: 设定值，UI即User Interface用户界面的简称。
[0093] API（Application Programming Interface），应用程序编程接口[0094] PID (Proportion Integral Differential) 一种利用比例，积分，微分来计算输出量的控制方式。
[0095] 运行中，数据寄存器11存储所有的参数和数据，并将重要的参数和数据传输到曲线显示和记录模块17，然后由其保存至硬件储存器；同时将数据绘制成曲线显示；这样既便于查看这些数据的变化趋势,又可以在今后需要时再次查阅. 通过使用通讯接口外接板上的USB接口还可以将历史曲线拷贝出去,在计算机上通过我们专门的看图软件开启查阅。
[0096] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
