提起自动化测试,大家脑中立即能浮现的大多数是Python开发语言、JAVA开发语言、Appium测试框架、Selenium测试框架等,大部分WEB公司只要做自动化测试基本上都离不开上面谈到的开发语言和框架。
不过仍然有很多公司会有不一样的自动化测试需求,例如万次级别断常电、手机行业的开关机、功耗满负载测试等。
笔者在工作中就遇到过以上“另类”自动化测试,会遇上很多沟沟坎坎,但是非常有意思,各位看官且慢慢往下看。
进行断常电测试的背景与需求
笔者供职于国内某新能源汽车企业,以前听到汽车两个字,能联想到的肯定是外观、加速、舒适、油耗等等,进入新能源时代,不得不提互联网、安卓、科技等等词汇。
市场上新能源汽车在2021年已经进入了5G时代,爆炸的流量提升,极致的冲浪体验加速了互联网在新能源汽车上的应用,相对应的也催生了大批车机测试工程师,除了传统的CAN(FD)、ECU测试外,车机的软硬件测试已经走上了舞台。
传统的汽车功能如行车记录仪、收音机、倒车影像(全景影像)均被集成到车机中,不再是单独的功能孤岛。
虽然某些功能在中控以及方向盘保留了按钮控制,同时也被整合到车机中包括灯光设置、ACC自动领航设置、自动泊车设置、空调设置、音效设置等等,互联网作为最重要的部分已经被车机拿下。
例如音乐APP、播报APP、智能语音、地图APP以及海量移动应用等等。
作为汽车中的主机,首先面临的就是汽车超频繁的上电、下电,一辆家用汽车15年间预计会有3万次的启动,我们不可能由人力去做此类测试,因此需要有控制车机自动上电、下电的方案。
断常电方案设计之继电器
继电器通常应用于自动化的控制电路中,它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”,故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
控制上下电的关键器件是继电器,通常为继电器供电为5V,所以我们选择1路或多路5V继电器模块,图2-1为常见的继电器模块。
输入部分:
①DC+:接电源正极(电压按继电器要求,有5V、9V、12V、24V等选择,我们接Arduino开发板5V接口,所以选择5V)。
②DC-:接电源负极。
③IN:可以高或低电平控制继电器吸合(我们接Arduino开发板高低电平可编程输出口)。
继电器输出端:
①NO:继电器常开接口,继电器吸合前悬空,吸合后与COM短接。
②COM:继电器公用接口。
③NC:继电器常闭接口,继电器吸合前与COM短接,吸合后悬空。
高低电平触发选择端(方案中不涉及该接口):
①跳线与LOW短接时为低电平触发。
②跳线与High短接时为高电平触发。
图2-1
图2-2为4路继电器的接线方案,通过Arduino开发板为输入端DC+、DC-供电,同时通过Arduino开发板的可编程输出口为继电器输入端的IN接口输入交替的高低电平,从而达到控制输出端NC接口的吸合,从而达到自动通断电的目标。
①向Arduino开发板供电(电脑USB口5V)。
②Arduino开发板高低电平可编程输出口之一,接继电器IN口,控制高低电平交替输入给继电器。
③为继电器输入端供电,接继电器DC+接口。
④负极接继电器DC-接口。
⑤第一路COM口,接车机供电电源正极。
⑥第一路NO口,接车机正极输入,通过NO口的开合从而达到接通电源与车机的正极线路的通断,达到测试目的。
图2-2
断常电方案设计之Arduino开发板
Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台,如图3-1、3-2,它构建于开放原始码simple I/O介面版,并且具有使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。
主要包含两个的部分:硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino电路板;另外一个则是Arduino IDE,你的计算机中的程序开发环境。
你只要在IDE中编写程序代码,将程序上传到Arduino电路板后,程序便会告诉Arduino电路板要做些什么了。在我们的断常电自动化测试方案中它扮演的角色很简单,就是通过输出口输出高低电平给继电器。
①复位按键
②USB接口
③数字端口1-13
④3.3V输出
⑤5V输出
⑥GND
图3-1
安装Arduino开发环境
①Arduino集成开发环境下载
Arduino IDE 1.8.15下载:https://share.weiyun.com/lEzbr39k
其中2.0是beta版本,不建议初学者使用。
如果你下载的是windows安装版(exe后缀),那么直接安装即可,其他则直接解压即可使用。
早期版本下载:https://pan.baidu.com/s/1_XjwpiClKPCrt3c4Ie3SCw
如果你使用的是Arduino Due、ESP8266等开发板,也是使用这个IDE。
通过开发板管理器添加更多控制器?http://www.arduino.cn/thread-17884-1-1.html
②安装Ardunino IDE 1.8.15版本,图3-3。
图3-2
正式对Ardunino开发板进行开发
①通过USB将Ardunino连接到电脑,在“工具-开发板”选择Arduino Leonardo,因为笔者的Ardunino为Arduino Leonardo开发板。
②在集成开发环境写入如下代码。
void setup() {//设备初始化
// initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
Serial.begin(115200);//设置串口波特率为115200
pinMode(LedP, OUTPUT);//将LedP引脚设置为输出模式
}
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
if (Serial.available()>0)//判断串口是否激活
{
inByte = Serial.read();//读取串口数据到变量inByte
if (inByte == '1')//判断inByte是否接收到十六进制字符1
{
digitalWrite(LedP, LOW);//如果inByte接收到十六进制字符1,将LedP引脚输出低电平
}
if (inByte == '0')//判断inByte是否接收到数字0
{
digitalWrite(LedP, HIGH);//如果inByte接收到十六进制字符0,将LedP引脚输出高电平
}
}
}
③点击向右按钮将写好的程序上传至Ardunino开发板,至此,开发板的程序就写好了,下一章我们开始正式测试该方案。
测试线路通断状况
使用Python模拟向Ardunino串口发送十六进制字符1和0,进而引发继电器的开合,测试线路的通断情况。
Import serial#导入serial模块
try:
portx="COM8"
bps=115200#波特率,标准值之一:50,75,110,134,150,200,300,600,1200,1800,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200
timex=0.5#超时设置,None:永远等待操作,0为立即返回请求结果,其他值为等待超时时间(单位为秒)
Ser =serial.Serial(portx,bps,timeout=timex)#连接COM8串口
print("串口详情参数:", ser)#打印串口详情
result=Ser.write(‘\0x1’.encode())#向串口写十六进制字符1
print("写总字节数:",result)
print(ser.readline())
print("---------------")
Ser.close()#关闭串口
except Exception as e:
print("---异常---:",e)
以上为Python的测试代码,真正工作起来时还需要加入循环向串口写入十六进制字符1和0,再扩展的话就是使用Python的图形界面了,将波特率、超时设置、循环次数、串口选择等放在图形界面中来配置,以后再分享给读者。
总结
以上方案与代码都是实际上机实操的,随着最终Ardunino开发板的一声蜂鸣,开始有规律的产生高低电平,由衷的感到欣喜,虽然这套方案相对比较简单,不过对于基础薄弱的同学可能还是有难度,在此给出详细的学习路线,以供参考和发散。
Python的学习线路:可以先从基本语法、基础数据结构(数据类型、元组、list、map)开始学习,打好基础可以开始学习重要的包(例如requests、json、time、pip、Numpy、PyQt、selenium),接着可以在一个包深入学习,例如requests包,可以结合selenium、json等做一次接口自动化测试,相信按照这个学习路线下来你肯定对Python有比较深入的了解了。
Ardunino开发板的学习路线:如果是为了工作可以选择针对性的问题公关,例如该方案中的高低电平输出。
感兴趣的同学可以继续深入学习Ardunino开发板,它可以做的事情太多了,也很高大上,例如无人机,不过这就需要更专业的算法、飞控知识以及硬件知识了。
继电器:需要有电子电路基础,通过学习继电器,进而学习其他电子元器件,这样,以后碰到其他的测试可以在脑中就构造出方案。
机器识图:这个是后话了,实验成功后,我们为了达到完全自动化的目的,还需要对机器识图进行研究,对开机后的画面进行学习比对,以判断单次开机的成功,此部分已小有成果,以后再分享给读者。
遇到的问题
该方案从构想到实施到稳定,遇到过形形色色的问题,收录在此,避免大家走弯路。
1.PyCharm(Python的集成开发IDE)提示no module named serial
File-->Settings-->Project:xxx-->project Interpreter--> 点击右侧的"+"-->输入serial-->选择对应可安装的serial-->Install Package-->等待一会安装成功,也可以在命令提示符下通过pip install serial来安装。
2.PyCharm(Python的集成开发IDE)找不到解释器
先打开File–>Setting–>Project,这时候看到选中栏显示的是No interpreter,在哪里找这个文件呢?不妨打开磁盘,直接搜索python.exe文件。
3.Python运行程序发送1或0,Ardunino没反应
开始笔者在PyCharm中写的代码是result=Ser.write(‘1’.encode()),怎么调试也不成功,也没有相应的报错信息。
后来写成result=Ser.write(‘\0x1’.encode())就可以了,究其原因还是字符编码的问题以及Ardunino的程序中接收的数据类型要与该处匹配。
4.Ardunino被烧毁是在最开始运行期间因为Ardunino开发板的输入输出口接插件未做绝缘处理,抑或是因为电线铜丝外露发生短路,烧毁过一个Ardunino开发板,大家在实施该方案时千万要注意绝缘这个问题,以免造成损失。
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