iTaca Integration Testing Automatic Combined...

iTaca

Integration Testing Automatic CombinedApplication

TITULACIÓN: Ingeniería Técnica Industrial, especialidad en ElectrónicaIndustrial

AUTOR: Miquel Nogués.DIRECTOR: Enric Vidal.

FECHA: Junio / 2014

Annex 1

UNIVERSITAT ROVIRA T VIRGILI

ACORD DE CONFIDENCIALITAT DEL PROJECTE FI DE CARRERA

D'una part I'estudiant Sr./Sra..!'!!i.{g 5.-: -,...I ... .,. . .... :,M : '' ......................>iL

amb DNI...- ..... . d.,...:,, ' /

d'unaatraparte Dr/Dra i' ", - c ' / " " "....................... . ...... .................................. amb DNI ., ..,..[!.,..!..,.Z.. .

corn a director/a de I'Escola T&cnica Superior d'Enginyeria arab domicili al Campus Sescelades, AvingudaPaTsos Catalans, 26 43007 Tarragona, per dekgaci6 del rector de la Universitat Rovira i Virgili, arab NIFQ-935003-A i arr domicili al Carrer Escorxador s/n 43003 Tarragona y per 01tim el Sr./Sra.

....... , .......... ambcom representant legal de l entitat . .I, / l ii..[ l -z tt4 14, ................. amb CIF . ..-.. '. 4t i .,. - r

domicm fiscal a .............................-- -- -- .-,--- --- ........ acorden los seg0ents,

PRINERA: EIs/les alumnes que vulguin ferun #FoJect Final de Carrera que inclogui informaci6confidential hauran de comunicar-ho al Director del Projecte, al Professor Ponent de I'Escola (si escau) [fer-ho constar aixi al full de visats corresponent. Per tal d'acollir-se al present acord, I'elumne/a adjuntar ale Sol.licitud de T[tol/tema i Director de Projecte una c6pia d'aquest acord segellada per I'entitatcol.laboradora que es consideri propiet ria de la informaci6 confidencial, i signada per una personaresponsable d'aquesta. En el cas de que el propietari d'aqueste sigui una persona fisica, es far demanera semblant, per aquesta o el seu representant legal.

SEGONA: Es pot considerar informaci6 confidencial la que sigui reconeguda com a tal per part d'unaentitat legalment establerta, amb car cter previ a I'execucid del Projecte Final de Carrera motiu d'aquestacord. La informaci6 confidencial es pot referir a m&todes, procediments, models, t&cniques, circuits,programaris (software), etc. i qualsevol altra susceptible de protecci6 legal corn los esmentades alpar graf anterior.

TERCERA: El Projecte Final de Carrera amb informaci confidencial tindr dues versions: la [ntegra i laredu)'da. La versi6 redu'fda s el document en qu figura una descripci6 general del projecte per6 senseaquelles informacions que es considerin eonfidencials i haur de contenir explfcitament el vistiplau deI'entitat col.[aboradora. La versi6 [ntegra es liiurar als membres del tribunal i Is versi6 redufda s la quequedar dipositada a la biblioteca de I'Escola un cop defensat el PFC. En totes dues versions s'hi ha de ferconstar el seu car cter confidencial i I'empresa o persona ffsica que disposa d'aquesta informaci6, ambexpressi6 de la seva adre a complerta. Quslsevol persona, empresa o instituci6 que Ungui inter&s encon ixer Is informaci6 referent a aquests Projectes Final de Carrera i no dipositada a I'Escola, s'haur d'adregar el propietari/a d'aquesta.

CUARTA: EIs membres del Tribunal disposaran de la versi6 complerts del PFC, abans de la defensa imentre duri aquesta. De la mateixa manera, es donaran per assabentats del carActer confidencial de partde la informaci6 que bauran de jutjar, i six[ ho advertiran al p0blic que eventualment pugui essistir a ladefensa. En principi, la defensa del PFC mantindr& el seu car&cter p[ blic i I'exposici6 oral, gr fics desuport, demostracions, etc. s'efectuaran sobre la base de la versi8 [ntegra. Tot i six[, a petici8 delqualsevol de les parts implicades I'assist&ncia de p0blic es podr restringir.

CINQUENA: Un cop avaluat I'alumne/a per part del tribunal, el Secretari del Tribunal li tornar iota ladocumentaci6 en versi6 [ntegra, excepte un exemplar que restar& a la Secretaria del Departament durantun termini m xim de 10 dies per tal de resoldre possibles reclamacions. En el cas qua es produeixi ditareclamaci6 I'exemplar restar& a la Secretaria fins que es resolgui completament la reclamaci6.

STSENA: L'Escola, coma tal, no accepta cap responsabilitat pel mal Os que es pugui fer d'aquestainformaci6 confidef cial, Ilevat del que fa refer&ncia a la responsabilitat individual que se'n pogu s derivar.

.....................V vc ,o, ...... ....... de 0 q

.......... Directo)'/a ,'ETSE Repre lta cob a Alumne,a Vist, Plau director/z de, PFC

(/segell) .... .... r, - ,-. ........ y. ....

Nota: Aquest document es signar per duplicat, quedant un exempla en poder de I'Em Pl ltre dipositat alDepartament corresponent de la URV

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1 Tabla de Contenidos

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1 Tabla de Contenido

1 Tabla de Contenido .......................................................................................3

1.1 Lista de Figuras.....................................................................................5

2 Memoria ........................................................................................................8

2.1 Introducción..........................................................................................8

2.1.1 Introducción a Lear Automotive, S.L. .........................................82.1.2 Introducción a la instalación eléctrica de un vehículo ................8

2.2 Objeto del Proyecto.............................................................................122.3 Alcance...............................................................................................122.4 Antecedentes.......................................................................................122.5 Definiciones y Abreviaturas ................................................................132.6 Requisitos de Diseño...........................................................................14

2.6.1 Entorno iTaca ............................................................................152.6.2 Hardware ...................................................................................16

2.6.2.1 Panel de Cargas ............................................................162.6.2.2 Fuente de Alimentación .................................................172.6.2.3 Trace 32-ICD, In-Circuit Debugger (Lauterbach) .........172.6.2.4 CANcase .......................................................................182.6.2.5 FIR................................................................................18

2.6.3 Procedimiento IT anterior a iTaca..............................................192.6.4 Procedimiento IT con iTaca........................................................19

2.6.4.1 Sintaxis de las Instrucciones de Test ..............................202.6.4.2 Definición de las Instrucciones......................................20

2.6.5 Procedimiento de Funcionamiento .............................................21

2.6.5.1 Análisis de Soluciones ...................................................302.6.5.2 Resultados finales..........................................................302.6.5.3 Planificación .................................................................31

2.7 Conclusiones.......................................................................................32

3 Planos...........................................................................................................34

3.1 Diagrama de Bloques del Código ........................................................34

3.1.1 Inicialización .............................................................................343.1.2 Conexión Canoe.........................................................................353.1.3 Desconexión Canoe ...................................................................363.1.4 Conexión Trace32......................................................................373.1.5 Desconexión Trace32.................................................................383.1.6 Conexión FIR.............................................................................39

4

3.1.7 Desconexión FIR........................................................................403.1.8 Conexión Xantrex ......................................................................413.1.9 Desconexión Xantrex .................................................................423.1.10 Cargar Script ..........................................................................433.1.11 Ejecución “Paso a Paso” ........................................................44

4 Presupuesto .................................................................................................46

5 Pliego de condiciones...................................................................................48

5.1 Generalidades .....................................................................................485.2 Especificaciones de materiales y elementos constitutivos ....................485.3 Condiciones Económicas ....................................................................485.4 Reglamentaciones y normativa aplicable .............................................485.5 Contrato ..............................................................................................48

6 Anexos..........................................................................................................50

6.1 Codigo del programa iTaca ....................................................................50

Referencias..........................................................................................................50

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1.1 Lista de Figuras

Figura 1: Mapa de las sedes de Lear ......................................................................8

Figura 2: Instalación eléctrica de un vehiculo ........................................................8

Figura 3: Diagrama de comunicación entre ECUs..................................................9

Figura 4: Diagrama de bloques interno de una ECUs .............................................9

Figura 5: Panel de Control de iTaca .....................................................................14

Figura 6: Conexionado dispositivos auxiliares .....................................................15

Figura 7: Vista frontal y trasera del panel de carga y cables de interconexión ......16

Figura 8: Fuente de alimentación .........................................................................17

Figura 9: Trace 32-ICD .......................................................................................17

Figura 10: CANcase ............................................................................................18

Figura 11: FIR versión v1.0.................................................................................18

Figura 12: FIR versión v2.0 .................................................................................19

Figura 14: Panel de Control de iTaca, selección del puerto de la fuente dealimentación ................................................................................................21

Figura 15: Panel de Control de iTaca, conexión establecida con la fuente dealimentación ................................................................................................22

Figura 16: Panel de Control de iTaca, intento conexión FIR al mismo puerto de laXantrex........................................................................................................23

Figura 17: Panel de Control de iTaca, conexión Trace 32 sin abrir el Trace32previamente. ................................................................................................24

Figura 18: Panel de Control Trace 32, selección de los símbolos. ........................25

Figura 19: Panel de Control Trace 32, conexión establecida. ...............................25

Figura 20: Panel de Control de iTaca, conexión establecida con Trace 32. ...........25

Figura 21: Panel de Control CANoe, programa en marcha. ..................................26

Figura 22: Panel de Control de iTaca, aplicación operativa. .................................27

Figura 23: Panel de Control de iTaca, script cargado y en marcha........................28

Figura 24: Ejemplo de la parte inicial de un script. ..............................................29

Figura 25: Ejemplo de la parte final del informe. .................................................29

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Tabla 1: Presupuesto del Proyecto .......................................................................46

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2 Memoria Descriptiva

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2 Memoria

2.1 Introducción

2.1.1 Introducción a Lear Automotive, S.L.

Lear es una empresa multinacional, fundada en Detroit en 1917. Una gran parte desu negocio se centra en el mundo de la automoción. Fabrica y desarrolla asientos, sistemasde distribución eléctrica para todo el mundo, incluyendo equipos de alta potencia,componentes eléctricos híbridos y sistemas. Todos los productos son diseñados,construidos y fabricados por diversos equipos de 113.400 trabajadores localizados en 221sucursales distribuidas en 36 países.

Figura 1: Mapa de las sedes de Lear

2.1.2 Introducción a la instalación eléctrica de un vehículo

Un vehículo está formado por un circuito eléctrico como el que se muestra en lafigura siguiente.

Figura 2: Instalación eléctrica de un vehículo

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La instalación eléctrica de cualquier vehículo está formada por un númerodeterminado de ECUs (Electronic Control Module). Cada ECU se encarga de una partefuncional concreta del vehículo, por ejemplo el ACU (Airbag Control Module), la TCM(Transmision Control Module) o la BCM (Body Control Module). Las ECUs estáncomunicadas entre sí como se muestra en la figura 3.

Figura 3: Diagrama de comunicación entre ECUs

Cada una de estas ECUs consta de los elementos que se muestra en la figura 4 yque se detallan más adelante.

Figura 4: Diagrama de bloques interno de una ECUs

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Microcontrolador, circuito integrado programable, capaz de ejecutar órdenesprogramadas en su memoria. Las especificaciones del microcontrolador vienendeterminadas en función del volumen de datos a controlar y en base al númerode unidades funcionales tales como la memoria o los periféricos.

Memoria, según la importancia de los datos a guardar o la velocidad con la quese desea acceder a ella, se diferencia entre:

o SRAM, memoria volátil capaz de mantener los datos mientras estáalimentada.

o Eeprom, memoria no volátil en la que se programan los datos deconfiguración del vehículo y que aunque no haya alimentación permiteque estos sean almacenados. Por ejemplo, un coche puede llevar según elmodelo focos tipo xenon o halógenos. Este parámetro seria uno de losprogramados en la Eeprom.

o Flash, es una variante de la memoria Eeprom pero con velocidades defuncionamiento muy superiores. Esto conlleva que este tipo de memoriatenga un precio más elevado, por lo que se debe considerar qué datosnecesitan ser almacenados en ella.

Entradas, es todo equipo de medida o sensor que envía la información enformato digital o analógico. La ECU consta de un circuito electrónico concretopara cada tipo de entrada, con la finalidad de tratar la información y enviarla almicrocontrolador. A modo de ejemplo, se diría que el contacto que indica si unapuerta está abierta o cerrada sería una entrada digital, mientras que el sensor deldepósito de combustible sería una entrada analógica.

Salidas, son los actuadores que pueden ser accionados mediante:

o Relé, de tipo interno o externo y que puede encontrarse en cualquier partedel vehículo, como por ejemplo el relé que acciona la bomba de inyeccióndel combustible al motor.

o MOSFET, dependiendo de la carga externa del vehículo, esta salida puedeser de tipo low side o high side. Por ejemplo, el tipo low side se activacuando en la entrada del MOSFET hay 0 voltios. En cambio, las salidashigh side se activan cuando en la entrada del MOSFET hay 5 voltios.La potencia de los dispositivos conectados fuera de la ECU estarácomprendida en el rango de 5 W a 75 W.Un ejemplo de salida tipo MOSFET serían las luces xenón de un vehículo.

o Salidas lógicas, pueden ser 0 o 1 como en el caso del MOSFET peroconsiderando una potencia inferior. Por ejemplo, con este tipo de salida,encontramos todos los leds del vehículo, los cuales tienen una potencia deentre 0,4 W a 1 W.

o Salidas analógicas. Este grupo de salidas está formado también de cargasno muy elevadas pero que tienen un control PWM. Por ejemplo, dentrode este grupo se encuentra la iluminación del panel de instrumentos o

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marcador del vehículo, en el que la intensidad de iluminación puede serregulable y la potencia de la lámpara no es elevada.

Sistema de comunicación, en función de la importancia del grupo de señales atratar o la cantidad de datos que se transporta puede ser un bus de comunicaciónu otro. Cabe mencionar que todas las ECUs de un vehículo deben de seguir unmismo protocolo de comunicación en función del tipo de BUS utilizado. Porejemplo, en la comunicación CAN es el ISO 14230-4, el cual también esseguido por diferentes marcas de automóviles.

o CAN, fue originado por Robert Bosch en 1983. Es un protocolo decomunicación diseñado específicamente para aplicaciones de laautomoción aunque finalmente también se usara en otras áreas como laaeronáutica, naval, equipamiento farmacéutico, etc. Es un tipo decomunicación serie con velocidades de hasta 125 kbps.

o LIN, apareció a finales de 1990 y fue creada por BMW, Volkswagen AudiGroup, Volvo y Mercedes-Benz, con la tecnología de VolcanoAutomotive Group y Motorola, con la finalidad de desarrollar un sistemade comunicación más económico que el CAN. Más adelante se emplearíapara dispositivos destinados a enviar poca información, como por ejemplosensores digitales de entrada y control de actuadores como ventanas,calibración de retrovisores, luces interiores, etc. Es una comunicaciónserie mediante cable par trenzado con velocidades de 20 kbps.

o FlexRay, es un nuevo protocolo de comunicación desarrollado entre 2000y 2009 por Volkswagen, BMW, Daimler AG, General Motors, RobertBosh, NXP Semiconductors y Freescale. Se considera más avanzado queel CAN en lo relativo al precio y prestaciones. Por ejemplo puedetransmitir datos de hasta 10 Mbps, por lo que se usa por ejemplo paratransmitir la señal del pedal de freno.

o Ethernet, debido al avance tecnológico como es la visualización de lascámaras de aparcamiento asistido o la reproducción multimedia en elvehículo se ha visto necesario el incorporar este tipo de comunicación.Las velocidades alcanzadas son de entre 100 Mbps y 1 Gbps. La mayoríade los coches a fabricar a partir del 2016 llevaran esta tecnología en todossus vehículos.

Conectores, son la parte de la ECU donde se conectan los cables procedentesdel vehículo. Una ECU puede tener de 1 hasta 10 conectores.

Carcasa, envoltorio normalmente de plástico que contiene la parte electrónicapara protegerla del polvo, agua y otras adversidades.

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2.2 Objeto del Proyecto

Este proyecto se planteó para dar respuesta a una necesidad identificada en elDepartamento de Electrical Power Management Systems de Lear Automotive, S.L.

A día de hoy, el objetivo de cualquier Compañía es la de ajustar al máximo loscostes de producción para afrontar la situación económica. En el caso de Lear, el reducir eltiempo de desarrollo de sus productos puede contribuir notablemente a la reducción decostes de producción del mismo. Por este motivo, el diseño de una herramienta que permitatestear, en el menor tiempo posible, el correcto funcionamiento de un determinadosoftware, después de haber introducido cambios en el mismo, se convirtió en un reto aafrontar por el área de Desarrollo de Software. Dicho reto, acabó transformándose en elobjetivo de este proyecto, y recibió el nombre de Integration Testing Automatic CombinedApplication (de ahora en adelante iTaca).

2.3 Alcance

La herramienta objeto de este proyecto tendrá aplicación dentro del área deDesarrollo de Software y concretamente en uno de los proyectos principales en los queLear está trabajando actualmente. Inicialmente se planteará para ser utilizada por el equipode DTC (Diagnostic Trouble Codes), para posteriormente ampliar el alcance de la mismaal resto de funcionalidades.

Los resultados de este primer testeo serán definitivos para finalmente convertirla enuna herramienta de uso general en cualquier proyecto y por cualquier equipo del área deDesarrollo.

2.4 Antecedentes

Este proyecto se centra en el testeo del software de la BCM a través de lo quedenominamos Integration Test (de ahora en adelante IT). La BCM es la responsable demonitorizar y controlar todas las ECUs del vehículo, tales como las elevaduras eléctricasde las ventanas, el sistema de bloqueo del volante, etc.

Para definir mejor el objetivo de un IT, tomaríamos como ejemplo una entradaanalógica, la cual puede tomar un valor comprendido en un rango de funcionamientoconcreto. En caso de que dicho valor no esté dentro del rango preestablecido, el softwaredebe tratarlo a través de la generación de un fallo o DTC. El IT permite identificar si elsoftware actúa correctamente, es decir, si detecta el fallo cuando éste se produce, demanera que de no ser así, el especialista pueda identificarlo y corregir el software.

Siguiendo con la definición del IT, consideramos ahora una salida accionadamediante un MOSFET. La vida útil de un MOSFET decrece significativamentedependiendo de los cortocircuitos que sufre. Por ello es importante identificar cuando estoocurre, de manera que pueda protegerse la salida mediante la desactivación de la misma através del software. El software a su vez, genera un código de error o DTC. El IT seencarga de testear el correcto estado del DTC antes y después de provocar un cortocircuito,de manera que en el caso de generarse el código de error esperado, el especialista puedaidentificarlo y corregir el software.

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El IT debe llevarse a cabo simulando escenarios de test como los antes descritospara todas las salidas y entradas de la BCM, teniendo en cuenta que dicha ECU estáformada por aproximadamente 100 entradas y 190 salidas, lo cual da una idea de lacomplejidad del test. De aquí que el área de desarrollo de software identificara lanecesidad de llevar a cabo mejoras en la ejecución del IT para tratar de:

Disminuir el tiempo de ejecución, que venía siendo de unas 2 horas por salidade la BCM.

Evitar posibles problemas que pueden producirse al llevar a cabo un proceso deforma manual.

Simplificar el proceso, de forma que el uso de los diferentes hardwares yaplicaciones software involucradas en la ejecución del IT, estuvieran lo másintegradas posible.

Asegurar la calidad que la Compañía exige en la ejecución de cualquier procesode trabajo.

La solución propuesta fue la creación de una herramienta que automatizase elproceso de ejecución del IT, es decir, que unificase las herramientas necesarias para llevara cabo el IT y las ejecutase de forma automática.

2.5 Definiciones y Abreviaturas

HW (Hardware): se refiere a todas las partes tangibles de un sistema informático.

SW (Software): se refiere a los equipos lógicos o soporte lógico de un sistemainformático.

CANoe (Controller Area Network): CAN open environment. Es un programauniversal para el desarrollo, testeo y análisis del entorno, usado para la simulación demódulos electrónicos conectados a los mismos buses de comunicación que nuestromódulo. Soporta los siguientes sistemas de bus; CAN, LIN, FlexRay, J1708, Ethernet,WLAN

DLL (Dynamic-Link Library): un archivo ejecutable que permite a los programascompartir código y otros recursos necesarios para realizar determinadas tareas.

DTC (Diagnostic Trouble Code): es un identificador compuesto por 4 bytes loscuales se usan para identificar un funcionamiento anormal en un automóvil. Los dosprimeros bytes compondrían el identificador. El tercer byte definiría el tipo de fallo y elúltimo cuarto byte sería el estado que se encuentra el fallo.

BSW (Basic Software): es la primera capa del SW en la que se relaciona el HW conla aplicación.

LPT (Line Print Terminal): Es un conector semitrapezoidal de 25 terminales, quepermite la transmisión de datos desde un dispositivo externo (periférico), hacia lacomputadora; por ello es considerado puerto. Este puerto es paralelo, muy utilizado en lasimpresoras pero está siendo reemplazado por el USB.

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FIR (Failure Injection Rack): equipo HW constituido por relés interconectados auna señal a testear. La principal característica es realizar los fallos que pueden darse enuna salida: corto circuito a masa, a batería y circuito abierto. También permite conocer elestado de la salida.

BCM (Body Control Module): en el mundo de la electrónica del automóvil, es untérmino genérico para una unidad de control electrónico responsable de la vigilancia ycontrol de diversos accesorios electrónicos del cuerpo de un vehículo.

PWM (Pulse-width modulation): La modulación por ancho de pulsos de una señal ofuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señalperiódica.

POL (Panel of Load): Set de entradas y salidas equivalentes a las que tendríamosen un vehículo real.

TLA (Three Letters Acronym): Es una abreviación que consiste en tres letras.Normalmente son las letras iniciales de la palabra abreviada y son escritas en mayúsculas.

2.6 Requisitos de Diseño

iTaca consiste en una aplicación en Visual Basic (ver figura 5) capaz de interactuarcon diferentes aplicaciones y dispositivos HW para llevar a cabo el test de integración deSW.

Figura 5: Panel de Control de iTaca

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En los siguientes apartados, se profundizará en la descripción de todos los equiposcon los que interactuará iTaca, así como en el detalle de la propia aplicación y de sufuncionamiento.

2.6.1 Entorno iTaca

El entorno de iTaca se centraliza en una computadora en la que se carga dichaaplicación, la cual permite gestionar y visualizar información de otras aplicaciones oelementos hardware que conforman el entorno del test.

Los elementos mencionados irán conectados a la computadora según figura 6 ypara ello dicho PC debe tener las siguientes peculiaridades:

Incorporar un puerto serie para poder controlar la fuente de alimentación quesuministra energía a la BCM y al POL.

Incorporar tres puertos libres USB para el conexionado del Trace32, CANcasey FIR (así como el resto de periféricos del PC)

Aconsejable 4 GB de RAM y un procesador equivalente o superior a un INTELi5.

Figura 6: Conexionado dispositivos auxiliares

USB USB

Debug CAN / LIN (Diag)

RS 232

T32 CANoe

iTaca

BDM CANCase

BCM POL FIR

PowerSupply

Vcc

USB

PC

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2.6.2 Hardware

Los componentes que conforman el hardware asociado a iTaca son los detalladosen las siguientes secciones.

2.6.2.1 Panel de Cargas

Es el componente HW que permite llevar a cabo los test de SW de la BCM que sedesea testear. Es el set de entradas y salidas equivalentes a lo que hay en el vehículo.

Figura 7: Vista frontal y trasera del panel de carga y cables de interconexión

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2.6.2.2 Fuente de Alimentación

La siguiente fuente de alimentación convierte la señal alterna de 220 V de la red auna señal continua regulable entre 0 y 50 V. Esta fuente de alimentación es controlada poriTaca a través del puerto serie que lleva integrado, y alimentar el panel de cargas, a la vezque la BCM.

Figura 8: Fuente de alimentación

2.6.2.3 Trace 32-ICD, In-Circuit Debugger (Lauterbach)

Trace32-ICD es una herramienta de desarrollo de microprocesadores basados en lalógica de depuración integrada en un chip. Trace32-ICD puede ser conectado a la máquinamediante una interfaz Ethernet, USB o LPT. En este caso, la interfaz que se utiliza esUSB. Trace 32 permite acceder a las variables internas del microprocesador, y de estamanera evaluar el comportamiento de las mismas al ejecutar el código.

Un ejemplo sería, una carga que debe ser desactivada al detectarse en ella unnúmero determinado de cortocircuitos, con la finalidad de proteger el componente HW.Trace32 permite leer la variable que recoge el número de cortocircuitos que han afectado auna carga hasta que ésta se ha desactivado.

Figura 9: Trace 32-ICD

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2.6.2.4 CANcase

Dispositivo HW que utiliza el programa CANoe. En el CANoe se monitoriza o sesimulan las señales de CAN y LIN de todos los módulos que forman parte de vehículo conuna interfaz USB 2.0. De este modo es posible interactuar en todas las señales de maneraindependiente y entre otras prestaciones, grabar la comunicación, filtrar nodos decomunicación.

Como ejemplo de una señal CAN puede considerarse el indicador del estado de unvehículo. CANoe nos permite cambiar esta señal y simular estados tales como vehículocerrado, vehículo en marcha, etc.

Figura 10: CANcase

2.6.2.5 FIR

La principal característica del FIR es la capacidad de provocar fallos en la salidatales como cortocircuito a batería, masa o circuito abierto, así como conocer el estado de lacarga conectada en el canal de entrada y salida (CH_IN, CH_OUT, ver figura 11). Lalectura tanto puede ser un voltaje, como una señal PWM. Por lo tanto, el FIR es capaz deleer la frecuencia y el ciclo de trabajo simultáneamente. Por tanto, permite comprobar lacorrecta protección de una carga al darse lugar un cortocircuito.

Este dispositivo ha sido desarrollado específicamente para el proyecto iTaca por unproveedor externo de Lear. Como parte de este proyecto, se ha supervisado el diseñopropuesto por varios proveedores con el fin de escoger el más adecuado. Desde Lear sesuministró a los posibles proveedores las necesidades del proyecto, y durante un periodo de3 meses se trabajó con ellos para conseguir un FIR que se adecuara a las condiciones dealimentación y rango de consumo de las cargas que iban a testearse.

Figura 11: FIR versión v1.0

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La Figura 12 muestra la evolución llevada a cabo de la primera versión deldispositivo. En esta versión hay mejoras tales como:

Mejor acceso a los fusibles, ya que en la primera versión se encontrabanubicados en el interior de la caja.

Simplificación de la alimentación al FIR mediante la adicción de un conectorJack.

Figura 12: FIR versión v2.0

2.6.3 Procedimiento IT anterior a iTaca

En este apartado se define brevemente el procedimiento de ejecución de IT que sellevaba a cabo antes del desarrollo de iTaca, de forma que pueda entenderse mejor cuáleshan sido las mejoras que ha supuesto este proyecto.

La ejecución del IT se basaba en un archivo Excel en el que se detallaban todos lospasos a seguir de forma secuencial por el ingeniero:

Definición de condiciones de test: la primera sección del archivo explica cómodefinir las condiciones de test (voltaje, configuración de la BCM, etc.)

Ejecución del test: se define sobre qué equipos debe actuarse (POL, Xantrex,etc.). Por ejemplo, para la validación de una correcta protección de carga,o el primer paso es inicializar CANoe manualmente para verificar el

estado de la BCM (por ejemplo amperaje que llega a una lámpara)o si el estado es el correcto, se continua el procedimiento establecido en el

Excel mencionado anteriormente, por el cual se provoca el fallo quequiere testearse en el panel de cargas (por ejemplo generar elcortocircuito a masa de la lámpara)

o mediante CANoe se verifica si la carga se ha protegido correctamente(en el ejemplo anterior, se verificaría que la lámpara se ha apagado paraprotegerse del cortocircuito y por consiguiente se ha generado un DTC)

2.6.4 Procedimiento IT con iTaca

Se parte de un fichero de texto que describe las instrucciones del test que se quierellevar a cabo. iTaca descompone este fichero en partes tales como el tiempo de esperaantes de lanzar la instrucción, el periférico a utilizar, el comando a ejecutar o el argumento.

Una vez finalizada esta descomposición, iTaca, procede a ejecutar las instruccionesdefinidas en el IT de forma secuencial.

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Una vez se inicia la ejecución, existe la opción de poder interrumpirla y reanudarlade nuevo o detenerla indefinidamente. Cuando se detiene manualmente o una vez sefinaliza el test automático, iTaca analiza los resultados y genera un resumen de los mismosen un nuevo archivo de texto. Este resumen informa, por un lado, del número total deinstrucciones completadas satisfactoriamente, y por otro, de las instrucciones en las que elresultado obtenido no ha sido el esperado.

En las siguientes secciones se detallan las instrucciones soportadas en iTaca.

2.6.4.1 Sintaxis de las Instrucciones de Test

Contenido restringido por el Departamento de Electrical Power ManagementSystems de Lear Automotive, S.L.

2.6.4.2 Definición de las Instrucciones


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2.6.5 Procedimiento de Funcionamiento

Inicialmente se procede a la conexión individual de cada periférico. Dichasconexiones se detallan para un mayor entendimiento a lo largo de esta sección.

Figura 14: Panel de Control de iTaca, selección del puerto de la fuente de alimentación

Conexión fuente de alimentación (XANTREX):

El primer paso es seleccionar a través de un desplegable el puerto de conexión(ver figura 14). iTaca hará un barrido de los puertos y sólo nos muestra aquellosdisponibles.

A continuación, una vez definida la precondición de conexión, se pulsa el botónconectar de la fuente. Si la conexión ha sido establecida correctamente el indicador de lafuente pasa de color rojo a verde (ver figura 15). En caso contrario, aparece un cuadro dediálogo que indica que no se ha podido establecer la conexión y se pide al usuario que sepruebe de nuevo con otro puerto.

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Figura 15: Panel de Control de iTaca, conexión establecida con la fuente de alimentación

Este proceso de verificación de la conexión, consta de las siguientes etapas:

1) Conmutación de la fuente a modo remoto.

2) Verificar el estado de la fuente. Si la fuente nos da como respuesta queestá en remoto, el resultado es que la conexión se ha llevado a cabocorrectamente.

En la figura 15 destacamos que se han realizado pestañas para la realización deordenes en modo manual. En la pestaña del Trace 32 hay el periférico de la Xantrex, el FIRy el Trace 32. No entraremos a describir estas pestañas porqué se han realizado para testearel correcto funcionamiento de la ejecución de todos los comandos o instrucciones demanera individual y manual. El objetivo principal de la herramienta es la ejecuciónsecuencial y automática de una serie de instrucciones definidas previamente en un script.

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Conexión del FIR:

Una vez establecida la conexión con la fuente de alimentación, pasamos porejemplo a conectar el FIR. El procedimiento es similar. En primer lugar, se selecciona elpuerto al que está conectado dicho equipo y se pulsa el botón conectar. En este caso, laverificación de la conexión se lleva a cabo de la siguiente manera:

1) Envío de la instrucción "X".

2) Análisis de si ha habido respuesta. En el caso que la respuesta haya sidopositiva con el carácter "X", la conexión se habrá establecido con éxito y elindicador del FIR se mostrará de color verde. En caso contrario, aparece uncuadro de diálogo que indica que no se ha podido establecer la conexión yque pide al usuario que se pruebe de nuevo con otro puerto.

Si utilizamos un puerto ya utilizado, nos mostrará el mensaje de la figura 16.

Figura 16: Panel de Control de iTaca, intento conexión FIR al mismo puerto de la Xantrex

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Carga de Trace 32:

Para la aplicación Trace 32, primeramente se abre de forma manual el programa yse cargan los símbolos correspondientes a la compilación realizada para el SW cargado enla BCM. Si no se abrió el programa Trace 32 se mostrará el mensaje correspondiente a lafigura 14. En la figura 18 se muestra como se cargan los símbolos en el Trace 32 y en lasiguiente figura 19 muestra como la conexión se ha establecido correctamente. Una vez elTrace 32 está en marcha y teniendo en cuenta que no ha habido problemas en la cargainicial, se pulsa el botón conectar. Si la comunicación es correcta el led pasa a color verdecomo se observa en la figura 20.

Figura 17: Panel de Control de iTaca, conexión Trace 32 sin abrir el Trace32 previamente.

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Figura 18: Panel de Control Trace 32, selección de los símbolos.

Figura 19: Panel de Control Trace 32, conexión establecida.

Figura 20: Panel de Control de iTaca, conexión establecida con Trace 32.

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Carga de CANoe:

En la conexión del programa CANoe, los pasos son un tanto similares al caso deTrace 32. Primero, se debe abrir el programa CANoe y seleccionar los paneles adecuadospara la variante que se va a ejecutar en test. En la figura 21, se muestra el CANoefuncionando correctamente.

Figura 21: Panel de Control CANoe, programa en marcha.

Una vez CANoe en marcha, con la aplicación iTaca se selecciona con el botón“Browse” los mismos paneles abiertos previamente con CANoe. Posteriormente se pulsa elbotón “Connect”. Si la comunicación es correcta, el led correspondiente al CANoe pasa acolor verde (ver figura 22).

CANoe como Trace 32 trabajan de forma paralela, lo cual significa que puedesolicitarse cualquier demanda de test teniendo en cuenta que no se esté ejecutando yaningún test automático, lo que podría interferir en la lectura de las peticiones.

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Figura 22: Panel de Control de iTaca, aplicación operativa.

Con los 4 led en verde, la herramienta iTaca esta 100% operativa y lista para usarseautomáticamente con la ayuda de un script (ver figura 23). iTaca carga el script en el listview Integration test script y queda a la espera del tipo de ejecución a realizar (Paso a Pasoo Automático). El tipo de ejecución más común es el automático, en el que se ejecutan lasinstrucciones secuencialmente de forma automática.

Puede seleccionarse la opción de ejecución paso a paso, en la que se demanda laactuación del usuario para continuar con la ejecución de las instrucciones siguientes.

Cabe destacar, que en la opción de ejecución automática, el botón “pause” permitedetener la ejecución del script en cualquier momento. Una vez parado, se podrá reanudarde dos maneras, una es usando el botón “paso a paso” para ir debugando mejor cada línea yla otra es con el botón “run” que continuaría ejecutando el script de forma automática.

El botón “stop”, se utiliza para finalizar la ejecución y generar el informe o ficherode texto con extensión .itr.

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Figura 23: Panel de Control de iTaca, script cargado y en marcha.

Como ya se ha comentado en apartados anteriores, una vez finalizado el test, iTacagenera un informe (ver figura 25) detallando el número de instrucciones en las que se haobtenido el resultado que se esperaba, así como el número de resultados obtenido y que noson los esperados. En este mismo informe se recoge también el resumen del test, dado quecada vez que iTaca ha finalizado una instrucción, ha guardado la petición realizada por lamisma y el resultado esperado y obtenido.

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Figura 24: Ejemplo de la parte inicial de un script.

Figura 25: Ejemplo de la parte final del informe.

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29



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2.6.5.1 Análisis de Soluciones

iTaca se definió como la automatización de los IT y por tanto inicialmente seplantearon los siguientes puntos con la finalidad de crear las bases del diseño de laherramienta:

Integración de los diferentes software que intervienen en el IT. Desarrollar el programa iTaca en lenguaje PHYTON.

PHYTON es un lenguaje intuitivo y de fácil compresión. A pesar de ser unlenguaje en auge actualmente, puede todavía considerarse relativamentenuevo, lo que supone posibles problemas de integración de las diferentesherramientas del entorno iTaca (por ejemplo, trabajar con variables deentorno de CANoe y actuar sobre el puerto paralelo de la fuente dealimentación).

Desarrollar el programa iTaca en Visual Basic 2010.De forma similar a PHYTON, Visual Basic 2010 es un software posterior alas herramientas a integrar en iTaca, lo que comporta que la integración seamás difícil y la dificultad de encontrar las librerías adecuadas para laintegración de los programas auxiliares a iTaca.

Desarrollar el programa iTaca en Visual Basic 6.0.Es el lenguaje que consideramos más compatible para llevar a cabo laintegración de las diferentes herramientas, por lo que fue el finalmenteescogido a pesar de no ser tan intuitivo y empezar a estar en desuso frente aotros lenguajes como PHYTON.

2.6.5.2 Resultados finales


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2.6.5.3 Planificación

32

2.7 Conclusiones

Este proyecto apareció de la necesidad del departamento de software de Lear Valls,de simplificar el sistema de ejecución de los Integration Test, o test de evaluación delcorrecto funcionamiento de un software después de haber hecho modificaciones en elmismo.

El objeto del proyecto por tanto fue el desarrollo de un software, capaz de integrartodos los elementos necesarios para llevar a cabo un IT (fuente de alimentación oXANTREX, FIR, CANoe, etc.) y además hacerlo de forma automática. Este softwarerecibe el nombre de iTaca, título de este proyecto.

Uno de los principales retos del proyecto fue el de decidir cuál sería el lenguajesobre el cual se desarrollaría iTaca. Finalmente se decidió trabajar en Visual Basic 6.0 yaque este programa permite una completa integración de todos los elementos HW aintervenir en un IT, mientras que otros como PHYTON, todo y ser más intuitivos, podríandar lugar a problema de falta de librerías o incompatibilidades no fáciles de resolver conlos recursos disponibles.

El alcance inicial de iTaca se limitó a un solo proyecto. A día de hoyprácticamente el 75% de todos los IT de este proyecto ya se están ejecutando con iTaca.Por otro lado, parte de los pilares se han utilizado para realizar otra herramienta similarllamada LATE.

Los beneficios de la utilización de iTaca se valoran principalmente en:

Económicos: el tiempo que un ingeniero de desarrollo de SW dedicaba acada IT era de 2 h, mientras que iTaca permite llevar a cabo el trabajo en tansolo 2 minutos. Esto supone el poder llevar a cabo 16 test diarios más delos que se podían llevar a cabo hasta el momento de la implementación deesta aplicación.

Calidad: iTaca evita posibles errores humanos al ejecutar el test, de modoque se consigue asegurar los resultados del test y por tanto, aumentar lacalidad del proceso.

33

3 Planos

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3 Planos

3.1 Diagrama de Bloques del Código

3.1.1 Inicialización

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3.1.2 Conexión Canoe

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3.1.3 Desconexión Canoe

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3.1.4 Conexión Trace32

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3.1.5 Desconexión Trace32

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3.1.6 Conexión FIR

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3.1.7 Desconexión FIR

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3.1.8 Conexión Xantrex

42

3.1.9 Desconexión Xantrex

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3.1.10 Cargar Script

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3.1.11 Ejecución “Paso a Paso”

45

4 Presupuesto

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4 Presupuesto

La Tabla 1 muestra el presupuesto del proyecto iTaca. En apartados anteriores, sehabía mencionado que antes de iTaca el tiempo de ejecución de un IT era deaproximadamente unas 2 horas, mientras que ahora cada IT se desarrolla en 2 minutos.

Este ahorro notable de tiempo, se traduce en un aumento de la disponibilidad delusuario para realizar otras tareas, asegurando además que la calidad del test está aseguradapor proceso.

Tabla 1: Presupuesto del Proyecto

Si quisiéramos valorar cuantitativamente los beneficios del proyecto, podríamosconsiderar el coste de mano de obra que se libera gracias al test.

Con una media de cuatro test diarios, en tan solo dos meses iTaca puedeconsiderarse como una inversión totalmente amortizada.

Número Descripción Cantidad Importe

1 Panel de carga 1 4.500 €

2 Cableado 1 700 €

3 CANcase 1 600 €

5 Licencia de CANoe 1 5.500 €

6 Lauterback 1 775 €

7 Licencia Trace 3.200 €

8 PC 1 700 €

9 Mini FIR 1 300 €

10 Fuente de alimentación 1 1.500 €

11 Desarrollo del Software 100 5.000 €

Total: 22.775,00 €

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5 Pliego de Condiciones

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5 Pliego de condiciones

5.1 Generalidades


5.2 Especificaciones de materiales y elementos constitutivos


5.3 Condiciones Económicas

El importe calculado en el presupuesto del presente proyecto puede considerarsecomo un valor aproximado del mismo, dado que ya se disponía de algunos equipos.

Debe considerarse que iTaca es un proyecto interno de Lear Valls y que por tanto elcoste del mismo fue justificado previamente al inicio del mismo, al haberse consideradocomo una herramienta que facilitaría y ahorraría tiempo de trabajo a los desarrolladores desoftware de la empresa, más que un producto del cual sacar un beneficio económico por suventa o reproducción.

5.4 Reglamentaciones y normativa aplicable


5.5 Contrato

Este proyecto es propiedad de Lear Valls, por lo que no se permite ni sureproducción ni venta, por lo que existe información confidencial de la Compañía que noha podido ser incluida en este documento.

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6 Anexos

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6 Anexos

6.1 Código del programa iTaca


Referencias

[1] Ford Motor Company; GGDS-003; - ; 2004

[2] International Standard; ISO14229-1; - ; 2006

[3] STMicroelectronics; L9733; - ; 2007

[4] Xantrex Technology; Xantrex-XFR_User_Guide_RS-232_Interface; - ; 2002

[5] Mini_FIR-CommandsList; - ;2012

[6] Thearon Willis; Beginning Microsoft Visual Basic 2010; Viley; 2010

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Date post:	26-Feb-2021
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