Monitor1-Channel: 16-kanałowy system zasilania i pomiarów dla testów automotive i medical
Modułowy system 16 kart do precyzyjnego zasilania i monitorowania urządzeń testowanych w przemyśle automotive i medical — własny protokół UART, LT3086 i PIC24FJ256GL405 na każdej karcie.
Testy urządzeń elektronicznych w branżach automotive i medical rządzą się surowymi wymaganiami: zasilanie musi być przewidywalne, a pomiary wiarygodne nawet przy długotrwałej, równoległej pracy wielu torów. System Monitor1-Channel powstał właśnie po to — żeby dać inżynierowi testera pełną kontrolę nad tym, co pobiera prąd na stanowisku testowym, bez kompromisów w dokładności.
Architektura: 16 kart, jedna płytka bazowa
System składa się z do 16 identycznych kart pomiarowych osadzonych na wspólnej płytce bazowej. Każda karta to niezależny, kompletny tor: własne zasilanie dla urządzenia testowanego, własny mikrokontroler i własny układ pomiarowy. Płytka bazowa agreguje dane ze wszystkich kart i udostępnia je komputerowi przez interfejs UART→USB, dzięki czemu stacja testowa pojawia się w systemie jako zwykłe urządzenie COM — bez sterowników, bez komplikacji instalacyjnych. Karty komunikują się z płytką bazową po spersonalizowanym protokole UART, zaprojektowanym pod kątem niskiego narzutu i deterministycznego czasu odpowiedzi — istotnego przy równoległym pollingu 16 węzłów. Skalowalność jest wbudowana: system może pracować z mniejszą liczbą kart i rozrastać się do pełnych 16 bez żadnych zmian w oprogramowaniu.
Elektronika: LT3086 i precyzyjne pomiary
Za zasilanie urządzenia testowanego odpowiada LT3086 — liniowy regulator Analog Devices klasy LDO+, który pokrywa zakres od 0 do 32 V przy prądzie do 2,1 A. Wybór układu liniowego zamiast impulsowego to świadoma decyzja: brak tętnień i szumów przełączania, które mogłyby zakłócać pomiary lub zachowanie testowanego urządzenia. Napięcie wyjściowe każdej karty jest definiowane sprzętowo — celowo bez możliwości zdalnej zmiany przez aplikację. W środowiskach automotive i medical ryzyko przypadkowej lub błędnej zmiany napięcia na pracującym urządzeniu jest nieakceptowalne; hardware jest ostatnią linią obrony. Pomiary napięcia i prądu realizuje 12-bitowy ADC wbudowany w mikrokontroler PIC24FJ256GL405 — daje to rozdzielczość rzędu kilku miliwoltów przy pełnym zakresie napięciowym. Każda karta ma własny MCU, co eliminuje współdzielony wąski gardło i pozwala na jednoczesne, niezależne próbkowanie na wszystkich kanałach.
Oprogramowanie i praktyka testowa
Aplikacja PC zbiera dane z całego systemu i prezentuje je w czasie rzeczywistym: przebiegi napięcia i prądu dla każdego kanału, logi historyczne oraz alarmy przy przekroczeniu zdefiniowanych progów. Dla inżyniera testującego moduł do samochodu lub wyrobu medycznego oznacza to jedno okno z pełnym obrazem tego, co dzieje się na każdym z 16 stanowisk jednocześnie. Projekt obejmował pełny stos: schemat elektryczny, layout PCB, firmware dla PIC24 na każdej karcie, protokół komunikacyjny oraz integrację z aplikacją nadzorczą — gotowy system od razu po uruchomieniu.