電子裝置模擬維修系統設計研究論文
摘要：本文首先對電子裝置發展現狀進行闡述，從需求分析、總體設計兩個方面入手，對電子裝置模擬維修系統的設計方案進行解析，並以此為依據，提出電子裝置模擬維修系統的設計對策。
關鍵詞：電子裝置；裝置模擬；維修系統；設計研究
1引言
近幾年來，隨著電子裝置技術水平不斷提升，及電子裝置數量的增加，把計算機當作主體的電子裝置模擬維修系統逐漸興起。透過模擬維修，不但能夠有效的減少維修成本，達到降低各項資源投放的效果，同時還能實現部分繁瑣裝置維修培訓。基於此，加強電子裝置模擬維修探究力度，研發一系列完善的模擬維修系統，具備一定的現實意義。
2電子裝置發展現狀
從電子裝置發展角度來說，其主要經歷了電子管、電晶體、積體電路等諸多過程，電子裝置維修方式及方案也會根據電子技術的發展而逐漸最佳化和創新。維修方式由之前手工加烙鐵逐漸轉變成萬用表加示波器，隨著時間的發展，漸漸轉變成診斷測試儀器，維修裝置更具繁瑣性和現代化。維修方式主要由電晶體更換成晶片，又由晶片轉換成模板，從元器件維修轉變成元件維修，並由元件維修更改成裝置虛擬模擬維修，維修等級不斷增高；維修工作人員在技能方面的標準由之前簡單電路分析慢慢轉移到類比電路數位電路混合電路分析，之後由轉換成分析晶片邏輯關係，這給維修工作人員專業水平方面提出了嚴格要求[1]。隨著國家資訊化水平的提升和發展，高整合度及小體積的電子裝置不斷湧現，得到了我們實際生活的廣泛應用，例如，微控制器、ARM等電子裝置。
3電子裝置模擬維修系統的設計方案
3.1需求分析
3.1.1可模擬簡單基本電路執行過程簡單基本電路不但能夠應用在電路基礎知識學習及培訓活動中，同時也可以成為類比電子裝置中重要組成部分，在類比電子裝置分解時，應用單一電路模擬技術就能夠促進電路引數的統計，以此獲取動態結果。3.1.2可實現電子裝置的動態建模該系統的作用在於，建立一個完善的電子裝置模擬維修平臺，所以應該含有特定電子裝置動態建模功能。通常情況下，應該涉及兩方面內容，一個是藉助該系統建設類比電子裝置，另一個是能夠透過該系統對已經建設的電子裝置模型進行修整和完善。3.1.3可實現模擬維修儀器儀表並進行模擬測量測量作為維修環節中重要部分，針對模擬維修系統來說，不僅需要對裝置整個執行情況及故障情況進行模擬，同時還要具有一定的測量檢測功能。所以，透過應用虛擬萬用表等裝置，實現維修的`動態檢測。3.1.4可類比電子裝置加電自檢過程其可以對電子裝置執行情況進行模擬，各種元器件在進行檢測時，可以透過設定故障診斷系統，結合故障情況及時找出存在的故障問題並處理。
3.2總體設計
3.2.1系統組成電子裝置模擬維修系統作為一個利用虛擬模擬平臺構建的單機模擬模擬系統，在結構方面主要由層次化及模擬化模板構建而成，在應用平臺化及外掛式理念建立系統框架時，在具體操作方面主要應用靜態知識庫就動態模擬技術來實現整體設計思路設計。系統整體主要有三部組成，一個是插架支撐平臺，另一個是系統功能外掛，最後一個是人機互動UI。其中，動態模擬維修系統一般涉及了Qucs模擬引擎、模擬通訊元件、模擬元器件等裝置[2]。而擴充套件配置子系統則是由系統配置模組、裝置建模工具等構建而成。主平臺框架可以給各個子系統執行提供條件，各個子系統均有主平臺框架實現統一調配和處理，實現自身功能的激發。人機互動UI不但自身具備系統和使用者操作介面功能，同時還能給使用者擴充出所需資料，給更新外掛內容提供條件。3.2.2系統技術電子裝置模擬維修系統主要作用於windows平臺之上，透過應用Net框架與NativeAPI充分融合的方式來建設。在應用層及使用者互動層中，透過應用.Net框架/C#設計系統UI及邏輯處理模版，在底層演算法處理及虛擬電路動態模式中應用NativeAPI/C++來實現[3]。3.2.3系統名稱空間設計從名稱空間角度來說，其主要指應用在組織及重用程式碼的編譯單元，藉助名稱空間進行劃分，可以劃分成多個程式碼功能，並且成為電子裝置模擬維修系統的一部分。透過進行名稱空間設計，能夠防止出現名稱衝突及版本問題。通常情況下，透過實現名稱空間設計，便於程式碼管理以及功能模版的區分，電子裝置模擬維修系統名稱空間的最高層則是全域性名稱空間，也就是根據技術結構設計外掛名稱空間、協議名稱空間等。名稱空間的組織結構設計見圖1：
4電子裝置模擬維修系統的設計對策
4.1系統外掛架構
從外掛結構和抽象類設計角度來說，介面設計作為整個外掛結構設計的核心內容，應該藉助於外掛介面之上，滿足平臺通訊要求，實現外掛間和外掛平臺間的資訊連線。在外掛介面的作用下，需要對外掛介面知識有全面瞭解，根據實際情況，做好外掛連線工作。對應的元器件及儀器儀表應該與各個介面連線，並結合具體狀況形成對應的基類。例如，裝置抽象基類主要由裝置基介面形成，之後根據各個裝置抽象共性及需求，結合業務情況實現裝置的自檢和維修[4]。使用者研發新裝置的過程中，需要在裝置基類的情況下，把新新增的裝置功能及特徵融合其中，以此達到新裝置研發的目的。外掛介面與抽象類設計見圖2：
4.2基礎支撐模型
基礎支撐模型作為電子裝置模型的核心內容，其可以給各個型別的裝置提供所需功能。各項電子裝置模型均可以在基礎支撐模型中結合自身特性及邏輯實現運作。透過應用IEquip介面繼承，可以確保裝置具備良好的共性特性，在繼承的引導下，確保裝置結合介面要求來進行，讓各個裝置外掛可以在主程式中進行操作[5]。在基礎支撐模型下，能夠將裝置諸多功能進行封閉，讓模擬裝置外掛研發人員根據繼承需求，在無需新增新程式碼情況下就能簡單操作。
4.3裝置故障報警
裝置故障報警狀態主要是利用部分技術來實現，在部分關鍵位置出安裝預警裝置之後，在符合報警觸發要求之後，該關鍵位置將會根據事前設定的流程實現預警。報警狀態能夠以無現象的形式出現，例如聲音。一個預警系統可以同時對應多個故障因素，並且能夠實現相同保健關鍵位置多個故障報警。報警處理流程則在於採用佇列方式將報警資訊進行處理。通常情況下，報警資訊封裝成結構體，根據裝置執行流程實現對應報警資訊的處理。
4.4裝置檢測與模擬維修
在開展電子裝置加電檢測工作時，裝置需要根據自檢及執行流程來操作，如果部分元器件出現受損現象，需要結合建模過程中的要求，對關鍵位置執行情況進行預測，也可以實現報警，並檢測出電流、電壓等資料。根據關鍵為主執行情況加以評判。在透過診斷找出故障點發生位置以後藉助更換元器件的方式，也就是應用標稱值元器件將受損元器件進行更改，其本質上需要對元器件引數加以重新設定，讓模型處於執行狀態。假設還存在故障現象，應該繼續進行處理，反覆檢測，直到裝置處於正常執行狀態，將所有故障消除。
4.5模擬診斷與維修
模擬維修功能結構一般由裝置故障設定、模擬執行、故障檢測診斷等構建而成。其中，故障設定主要指，根據裝置執行情況，對各項引數進行修整，實現裝置故障的動態設定，並且要求相同故障現象能夠對應諸多故障位置。模擬裝置故障一旦設定，將會轉移到模擬裝置中，直到裝置動態檢修完成之後才能改變。模擬執行則是模擬裝置加電執行，體現出裝置執行狀況，在自檢過程中，應該根據設定的自檢流程實現對各個元器件的檢測。故障檢測則是透過藉助模擬儀器儀表，例如萬用表、示波器等，實現對模擬裝置執行情況的檢測，獲取裝置執行資料[6]。假設以原始資料為主，則系統後臺需要把元器件實際設定引數執行情況實現資料的統計，之後把資料傳遞到制定測量儀器中進行體現。故障檢測自身具備線上檢測及離線檢測等功能，離線檢測可以將元器件焊下來實現檢測。元器件更換則是把出現故障的元器件進行更改，在更換元器件的過程中，應該保證新元器件引數和故障元器件引數相同。
5結語
總而言之，本文透過對電子裝置模擬維修系統設計的探究，並且對設計系統模擬維修功能加以檢測，驗證該系統應用的可行性，給模擬裝置故障診斷及維修系統設計提供了依據，從而實現了電子裝置模擬維修系統的穩定發展。
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