專(zhuān)利名稱(chēng):模塊化開(kāi)放性pcba功能測(cè)試平臺(tái)、測(cè)試系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于自動(dòng)化功能測(cè)試設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及一種模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試平臺(tái)。
背景技術(shù):
PCBA中文叫實(shí)裝電路板,在PCBA的批量生產(chǎn)過(guò)程中,由于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和操作者的人為因素等,不可能保證生產(chǎn)出來(lái)的PCBA全部都是完好品,這就要求在生產(chǎn)的末端加入各種的測(cè)試設(shè)備和測(cè)試工具,以保證出廠的所有實(shí)裝電路板與設(shè)計(jì)時(shí)的各種規(guī)格和參數(shù)完全一致,這就產(chǎn)生了 ICT、AOI、X-Ray、Boundary-ScaruFCT等各種測(cè)試手段。盡管各種新技術(shù)層出不窮,但功能測(cè)試依然是保證產(chǎn)品到最終應(yīng)用環(huán)境立刻就能工作必不可少的手段。現(xiàn)代電子產(chǎn)品中內(nèi)置自測(cè)應(yīng)用越來(lái)越多,這應(yīng)該大力提倡,因?yàn)樗山档凸δ軠y(cè)試的成本,但也不能完全消除功能測(cè)試。如果應(yīng)用的場(chǎng)合非常重要(如軍事、航空、汽車(chē)、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域),或者最終產(chǎn)品的成本及復(fù)雜程度(如電信網(wǎng)絡(luò)、發(fā)電站等)非常高,那么更需要保證產(chǎn)品自身以及與其它系統(tǒng)合在一起時(shí)工作正常,這時(shí)功能測(cè)試將是必須的。功能測(cè)試(FCT:Functional Circuit Test)指的是對(duì)測(cè)試目標(biāo)板(UUT :Unit Under Test)提供模擬的運(yùn)行環(huán)境(激勵(lì)和負(fù)載),使其工作于各種設(shè)計(jì)狀態(tài),從而獲取到各個(gè)狀態(tài)的參數(shù)來(lái)驗(yàn)證UUT的功能好壞的測(cè)試方法。簡(jiǎn)單地說(shuō),就是對(duì)UUT加載合適的激勵(lì),測(cè)量輸出端響應(yīng)是否合乎要求。一般專(zhuān)指實(shí)裝電路板(PCBA)上電后的功能測(cè)試,包括 電壓、電流、功率、功率因素、頻率、占空比、位置測(cè)定、LED亮度與顏色識(shí)別、IXD字符和顏色識(shí)別、聲音識(shí)別、溫度測(cè)量與控制、壓力測(cè)量與控制、精密微量運(yùn)動(dòng)控制、FLASH和EEPROM在線燒錄等功能參數(shù)的測(cè)量。功能測(cè)試涉及模擬、數(shù)字、存儲(chǔ)器、RF和電源電路,通常要用不同的測(cè)試策略。測(cè)試包括大量實(shí)際重要功能通路及結(jié)構(gòu)驗(yàn)證(確定沒(méi)有硬件錯(cuò)誤),以彌補(bǔ)前面測(cè)試過(guò)程遺漏的部分。這需要將大量模擬/數(shù)字激勵(lì)不斷加到UUT上,同時(shí)監(jiān)測(cè)同樣多數(shù)量的模擬/數(shù)字響應(yīng),并完全控制其執(zhí)行過(guò)程。功能測(cè)試可在產(chǎn)品制造生命周期不同階段實(shí)施,首先是工程開(kāi)發(fā)階段,在系統(tǒng)生產(chǎn)驗(yàn)證前確認(rèn)新產(chǎn)品功能;然后在生產(chǎn)中也是必須的,作為整個(gè)流程的一部分,通過(guò)昂貴的系統(tǒng)測(cè)試降低缺陷發(fā)現(xiàn)成本(遺漏成本);最后,在發(fā)貨付運(yùn)階段也是不可缺少的,它可以減少在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)維修的費(fèi)用,保證功能正常而不會(huì)被送回來(lái)。功能測(cè)試有多種形式,這些形式在成本、時(shí)間、效果和維護(hù)性方面各有優(yōu)缺點(diǎn),主要分為下面四種基本類(lèi)型I、模型測(cè)試系統(tǒng)從理論上說(shuō)檢驗(yàn)一個(gè)設(shè)備(線路板或模塊)功能最簡(jiǎn)單的方法就是把它放在和真的環(huán)境一樣的模型系統(tǒng)或子系統(tǒng)中,然后看它工作是否正常。如果正常,我們可以有很大把握認(rèn)為它是好的,如果不正常,技術(shù)人員將進(jìn)行檢測(cè)希望找出失效的原因以指導(dǎo)維修。但實(shí)際上,這種插入上電方式有很多缺點(diǎn)而且很少有效,雖然它有時(shí)可作為其它測(cè)試方案的補(bǔ)充。2、測(cè)試臺(tái)測(cè)試臺(tái)是一個(gè)常規(guī)測(cè)試環(huán)境,包括與被測(cè)設(shè)備之間的激勵(lì)/響應(yīng)接口、專(zhuān)門(mén)測(cè)試規(guī)程規(guī)定的測(cè)試序列與控制。激勵(lì)與響應(yīng)通常由標(biāo)準(zhǔn)電源及實(shí)驗(yàn)儀器、專(zhuān)用開(kāi)關(guān)、負(fù)載以及終端自定義電子設(shè)備(如數(shù)字激勵(lì))提供。在這里夾具是非常重要的一個(gè)部分,可提供到被測(cè)設(shè)備正確的信號(hào)路徑和連通。在很多情況下,夾具基本上是針對(duì)每個(gè)應(yīng)用而定制的,需要結(jié)合手工操作進(jìn)行設(shè)置。測(cè)試過(guò)程和控制通常手動(dòng)進(jìn)行,有時(shí)靠PC協(xié)助,通過(guò)書(shū)面的協(xié)議或規(guī)程進(jìn)行規(guī)定。測(cè)試臺(tái)連接到具體的產(chǎn)品,優(yōu)點(diǎn)是成本相對(duì)較低,設(shè)備比較簡(jiǎn)單,但在應(yīng)對(duì)多種產(chǎn)品時(shí)靈活性較差,即使針對(duì)某一個(gè)產(chǎn)品當(dāng)需要多個(gè)激勵(lì)/響應(yīng)時(shí)它也不夠。3、專(zhuān)用測(cè)試設(shè)備(STE)從理論上專(zhuān)用測(cè)試設(shè)備就是使測(cè)試臺(tái)操作自動(dòng)化的系統(tǒng),系統(tǒng)的心臟通常是一臺(tái)電腦,通過(guò)專(zhuān)用總線和一些可編程儀器進(jìn)行控制。速度、性能、適用情況、成本及其它因素影響著儀器總線和結(jié)構(gòu)的選擇。各種儀器和通用設(shè)備堆疊在一個(gè)或多個(gè)垂直機(jī)箱里,然后再連到被測(cè)設(shè)備上。有自動(dòng)化處理,設(shè)置時(shí)間、測(cè)試時(shí)間以及整體操作都比手工測(cè)試臺(tái)更加快速而容易。生成測(cè)試程序雖然不會(huì)太簡(jiǎn)單,但所需文件將大大減少,STE可以擴(kuò)展為滿足多種性能需要,通常用于生產(chǎn)或維修中心。STE也有缺點(diǎn),最明顯的是總體成本設(shè)備投資成本、操作成本以及程序開(kāi)發(fā)成本。設(shè)備投資成本包括平臺(tái)的開(kāi)發(fā)、材料、制造、測(cè)試、文件系統(tǒng)以及折舊,操作成本包括夾具成本、維護(hù)與備件成本、工具、間接材料與易耗品、人工以及管理開(kāi)銷(xiāo)。4、自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)通用自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(GPATE,或簡(jiǎn)稱(chēng)為ATE)是一種非常先進(jìn)靈活的方案,可以滿足多種產(chǎn)品與程序測(cè)試要求,從最初出現(xiàn)迄今已有三十多年歷史。當(dāng)微型計(jì)算機(jī)控制的儀器出現(xiàn)以后,ATE的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為直接針對(duì)測(cè)試需要,系統(tǒng)集成、信號(hào)連通靈活性、增值軟硬件、 面向測(cè)試的語(yǔ)言、圖形用戶界面等是ATE和STE之間的主要區(qū)別。除了儀器全面集成帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)之外,ATE還能為信號(hào)路由和連接提供更好方案。ATE專(zhuān)用背板大多數(shù)情況下包括一個(gè)模擬總線,可以讓儀器直接連到任何引腳,而不會(huì)使內(nèi)外引線變得復(fù)雜。這種靈活性通??蓴U(kuò)展到將模擬和數(shù)字通道合在一起(混合通道),使用戶在任何時(shí)候連接數(shù)字或模擬激勵(lì),并測(cè)量接收器任意引腳。其結(jié)果是不僅使成本大大簡(jiǎn)化降低,同時(shí)測(cè)試程序也更易于實(shí)現(xiàn)。依據(jù)控制模式的不同,可以分為(1)手動(dòng)控制功能測(cè)試;(2)半自動(dòng)控制功能測(cè)試;(3)全自動(dòng)控制功能測(cè)試。隨著科技的高速發(fā)展,為了節(jié)約生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率,現(xiàn)在的功能測(cè)試有些使用全自動(dòng)的測(cè)試方案。目前,對(duì)于一些簡(jiǎn)單的被測(cè)板的功能測(cè)試,基于簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和減少制作成本考慮,仍然采用手動(dòng)或者半自動(dòng)的測(cè)試方案。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試平臺(tái)、測(cè)試系統(tǒng)及方法,采用半自動(dòng)測(cè)試方式,對(duì)PCBA產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效控制。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為1、模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試平臺(tái),其特征在于它包括系統(tǒng)控制中心、檢測(cè)臺(tái)和測(cè)試儀器;所述的檢測(cè)臺(tái)包括針床、 繼電器開(kāi)關(guān)組和單片機(jī),針床由與PCBA的測(cè)試點(diǎn)位置一一對(duì)應(yīng)的探針組成,探針與繼電器開(kāi)關(guān)組連接,繼電器開(kāi)關(guān)組由單片機(jī)控制;所述的系統(tǒng)控制中心為裝有FCT測(cè)試系統(tǒng)的計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)與所述的單片機(jī)和測(cè)試儀器進(jìn)行通信;所述的測(cè)試儀器由可編程檢測(cè)設(shè)備組成,與PCBA連接。按上述方案,所述的計(jì)算機(jī)通過(guò)USB接口或串口與所述的單片機(jī)和測(cè)試儀器進(jìn)行通信。按上述方案,所述的針床上的探針根據(jù)待測(cè)PCBA與對(duì)應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)位置坐標(biāo)相配置,探針一端與所述繼電器開(kāi)關(guān)組相連。模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試系統(tǒng),其特征在于它包括數(shù)據(jù)庫(kù),用于保存用戶信息、指令信息、設(shè)備信息和界面顯示信息;其中設(shè)備包括測(cè)試儀器、單片機(jī)和計(jì)算機(jī);用戶管理模塊,用于管理登錄用戶的操作權(quán)限并與數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián),包括操作員和程序員兩類(lèi),對(duì)操作員禁用編程模塊;顯示模塊,作為人機(jī)交互接口,用于輸入指令傳達(dá)給其他模塊,并顯示其他模塊的實(shí)時(shí)信息;編程模塊,用于編寫(xiě)或修改測(cè)試文件,并與數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián);程序執(zhí)行模塊,用于打開(kāi)和運(yùn)行編程模塊配置好的測(cè)試文件;通信模塊,用于與測(cè)試儀器和單片機(jī)通信,采集測(cè)試儀器的檢測(cè)數(shù)據(jù)、通過(guò)單片機(jī)控制繼電器開(kāi)關(guān)組的開(kāi)關(guān);結(jié)果處理模塊,用于處理測(cè)試儀器傳回來(lái)的檢測(cè)數(shù)據(jù),根據(jù)程序執(zhí)行模塊中測(cè)試文件設(shè)定的結(jié)果通過(guò)條件判斷相應(yīng)的結(jié)果是否符合要求,并將結(jié)果傳遞給顯示模塊。按上述方案,所述的編程模塊中的測(cè)試文件包括檢驗(yàn)項(xiàng)目,用于描述增加或修改的程序;指令,用于選擇程序所要執(zhí)行的動(dòng)作;描述,用于詳細(xì)解釋檢驗(yàn)項(xiàng)目;參數(shù),用于設(shè)定執(zhí)行指令時(shí)所需的參數(shù);設(shè)備列表,作為執(zhí)行指令的目標(biāo)設(shè)備列表,包括測(cè)試儀器、單片機(jī)和計(jì)算機(jī);功能,用于選擇目標(biāo)設(shè)備需要執(zhí)行的動(dòng)作;跳轉(zhuǎn)指令,用于指定當(dāng)前程序執(zhí)行失敗或通過(guò)后需要執(zhí)行的下一條程序;
條件,用于指定程序運(yùn)行成功的判斷條件;單位,用于選擇檢驗(yàn)項(xiàng)目的單位;上/下限值,用于當(dāng)指定通過(guò)條件為大于或小于范圍值時(shí)設(shè)定條件范圍;其中指令、設(shè)備、功能、條件四項(xiàng)信息保存在所述的數(shù)據(jù)庫(kù)中。按上述方案,所述的數(shù)據(jù)庫(kù)采用ACCESS 2000。按上述方案,所述的結(jié)果處理模塊還用于將結(jié)果輸出保存或打印。模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試方法,其特征在于它包括以下步驟I)保存用戶信息、指令信息、設(shè)備信息和界面顯示信息;其中設(shè)備包括測(cè)試儀器、 單片機(jī)和計(jì)算機(jī);
2)啟動(dòng)用戶管理模塊,通過(guò)顯示模塊彈出用戶登錄對(duì)話框,選擇相應(yīng)用戶并輸入密碼后,用戶管理模塊根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)保存的用戶信息授予登錄用戶相應(yīng)的權(quán)限,包括操作員和程序員兩種,若為操作員則禁用編程模塊;3)程序員根據(jù)測(cè)試需求編寫(xiě)或修改測(cè)試文件;4)打開(kāi)測(cè)試文件,選擇需要執(zhí)行的測(cè)試指令和需要記錄結(jié)果的指令,開(kāi)始測(cè)試;5)結(jié)果處理模塊通過(guò)通信模塊接收測(cè)試儀器的檢測(cè)數(shù)據(jù),根據(jù)程序執(zhí)行模塊中測(cè)試文件設(shè)定的結(jié)果通過(guò)條件判斷相應(yīng)的結(jié)果是否符合要求,按操作員需求將結(jié)果添加到測(cè)試結(jié)果列表,不符合結(jié)果通過(guò)條件的以不同的顏色進(jìn)行標(biāo)示;結(jié)果處理模塊的結(jié)果傳遞給顯示模塊。按上述方案,所述步驟3)編寫(xiě)或修改測(cè)試文件時(shí),先讀取數(shù)據(jù)庫(kù),將數(shù)據(jù)庫(kù)中的指令列表、設(shè)備列表、功能列表和條件列表顯示在編程面板上以供程序員選擇,同時(shí)將這些選項(xiàng)相互的限制關(guān)系保存到編程模塊中。按上述方案,所述的步驟4)具體的測(cè)試步驟為a、向單片機(jī)發(fā)送激勵(lì)信息,單片機(jī)根據(jù)指令閉合相應(yīng)的繼電器,開(kāi)啟一個(gè)測(cè)試通道;b、向測(cè)試儀器發(fā)送啟動(dòng)信號(hào),測(cè)試儀器根據(jù)發(fā)來(lái)的指令字符串切換成相應(yīng)的檢測(cè)模式,并通過(guò)開(kāi)啟的測(cè)試通道開(kāi)始采樣;C、測(cè)試儀器將檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)通信模塊發(fā)送給結(jié)果處理模塊;d、每檢測(cè)一個(gè)測(cè)試點(diǎn),則進(jìn)行一輪步驟a_c。本發(fā)明的有益效果為I、檢測(cè)臺(tái)采用針床和單片機(jī)控制的繼電器開(kāi)關(guān)組;由于不同的PCBA測(cè)試點(diǎn)不一樣,因此一種PCBA通常只能對(duì)應(yīng)一塊針床,若要測(cè)試不同的PCBA,將針床上的探針重新配置到PCBA對(duì)應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)位置坐標(biāo)上,然后把探針一端與繼電器相連即可,提高了擴(kuò)展性; 考慮到系統(tǒng)的復(fù)用性,若每次都重新排布探針并連線,反而費(fèi)時(shí)費(fèi)力,會(huì)導(dǎo)致測(cè)試效率大大降低,因此,對(duì)一類(lèi)PCBA預(yù)先制作好匹配的檢測(cè)臺(tái),在測(cè)試這類(lèi)PCBA時(shí),只需將替換對(duì)應(yīng)的檢測(cè)臺(tái),打開(kāi)測(cè)試文件即可開(kāi)始檢測(cè),大大提高了功能測(cè)試的效率。2、可根據(jù)測(cè)試需要更換相應(yīng)的測(cè)試儀器,以擴(kuò)展系統(tǒng)的測(cè)試功能;更換測(cè)試儀器后,只需更新系統(tǒng)控制中心的數(shù)據(jù)庫(kù),將測(cè)試儀器加入設(shè)備列表,并增加其對(duì)應(yīng)功能的指令集即可(一個(gè)功能通常是多條編程指令的組合),升級(jí)過(guò)程非常簡(jiǎn)單,無(wú)需修改軟件的源程序;為了避免臨時(shí)升級(jí)系統(tǒng),為系統(tǒng)預(yù)先儲(chǔ)存多種儀器的配置信息,基本滿足大多數(shù)功能測(cè)試的需求。3、模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試系統(tǒng)是整個(gè)測(cè)試平臺(tái)的核心部件,它的主要作用是控制整個(gè)測(cè)試過(guò)程的運(yùn)行狀態(tài),并對(duì)每一步的測(cè)試內(nèi)容及結(jié)果進(jìn)行判斷和記錄,最終得出測(cè)試結(jié)果,并把這些結(jié)果和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、輸出,更方便于對(duì)PCBA產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效控制。4、采用ACCESS 2000作為數(shù)據(jù)庫(kù),保證了數(shù)據(jù)庫(kù)的通用性和易用性。
圖I為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為針床結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為編程面板不意圖。
具體實(shí)施例方式圖I為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖,它包括系統(tǒng)控制中心、檢測(cè)臺(tái)和測(cè)試儀器;所述的檢測(cè)臺(tái)包括針床、繼電器開(kāi)關(guān)組和單片機(jī),針床由與PCBA的測(cè)試點(diǎn)位置一一對(duì)應(yīng)的探針組成,探針與繼電器開(kāi)關(guān)組連接,繼電器開(kāi)關(guān)組由單片機(jī)控制;所述的系統(tǒng)控制中心為裝有FCT測(cè)試系統(tǒng)的計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)與所述的單片機(jī)和測(cè)試儀器進(jìn)行通信;所述的測(cè)試儀器由可編程檢測(cè)設(shè)備組成,與PCBA連接。計(jì)算機(jī)通過(guò)USB接口或串口與所述的單片機(jī)和測(cè)試儀器進(jìn)行通信。檢測(cè)臺(tái)主要由單片機(jī)控制的繼電器開(kāi)關(guān)組和針床組成,它是測(cè)試過(guò)程邏輯動(dòng)作的感應(yīng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu),系統(tǒng)通過(guò)它來(lái)搭建各種測(cè)試環(huán)境,實(shí)現(xiàn)測(cè)試功能。每一個(gè)繼電器即為一個(gè)測(cè)試通道,當(dāng)繼電器閉合時(shí),檢測(cè)設(shè)備就可通過(guò)該通道測(cè)試PCBA上測(cè)試點(diǎn)的數(shù)據(jù)。針床結(jié)構(gòu)如圖2所示,針床2上根據(jù)PCBA I的測(cè)試點(diǎn)位置配置了探針,每一根探針嚴(yán)格對(duì)應(yīng)PCBA 上的一個(gè)測(cè)試點(diǎn),將PCBA I固定于針床2上,探針就會(huì)與相應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)接觸。而探針另一端通過(guò)導(dǎo)線與智能工裝板上的繼電器相連,通過(guò)繼電器的開(kāi)關(guān)來(lái)選擇檢測(cè)儀器的測(cè)試通道。 若要測(cè)試不同的PCBA,將針床上的探針重新配置到PCBA對(duì)應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)位置坐標(biāo)上,然后把探針一端與繼電器相連即可。測(cè)試儀器主要由各種可編程的檢測(cè)設(shè)備組成(如泰克DMM4050數(shù)字萬(wàn)用表),它主要完成測(cè)試過(guò)程中各種模擬或者數(shù)字量的采集工作。測(cè)試儀器可根據(jù)FCT需求更換,如當(dāng)需要做電磁兼容性測(cè)試時(shí),可采用相關(guān)儀器。模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試系統(tǒng)包括顯示模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)、用戶管理模塊、編程模塊、結(jié)果處理模塊、程序執(zhí)行模塊和通信模塊。數(shù)據(jù)庫(kù),用于保存用戶信息、指令信息、設(shè)備信息和界面顯示信息;其中設(shè)備包括測(cè)試儀器、單片機(jī)和計(jì)算機(jī);數(shù)據(jù)庫(kù)是整個(gè)控制中心的核心模塊,采用ACCESS 2000作為數(shù)據(jù)庫(kù),保證了數(shù)據(jù)庫(kù)的通用性和易用性。用戶管理模塊,用于管理登錄用戶的操作權(quán)限并與數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián),包括操作員和程序員兩類(lèi),對(duì)操作員禁用編程模塊。操作員無(wú)法使用編程模塊,只能操作已經(jīng)編寫(xiě)好的測(cè)試文件;程序員權(quán)限高于操作員,可使用編程模塊編寫(xiě)或修改測(cè)試流程,并將測(cè)試流程保存為測(cè)試文件以供操作員使用。在程序啟動(dòng)時(shí)會(huì)首先啟動(dòng)用戶管理模塊,彈出用戶登錄對(duì)話框, 選擇相應(yīng)用戶并輸入密碼后,用戶管理模塊會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)保存的用戶信息授予登錄用戶相應(yīng)的權(quán)限,根據(jù)權(quán)限啟動(dòng)軟件并禁用相應(yīng)模塊。顯示模塊,作為人機(jī)交互接口,用于輸入指令傳達(dá)給其他模塊,并顯示其他模塊的實(shí)時(shí)信息。編程模塊,編程面板如圖3所示,用于編寫(xiě)或修改測(cè)試文件,并與數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián);每點(diǎn)擊一次“確定”或“增加”就修改或增加了一條測(cè)試程序。各項(xiàng)輸入框的作用為檢驗(yàn)項(xiàng)目用于描述增加/修改的程序的作用。指令選擇程序所要執(zhí)行的動(dòng)作,如向測(cè)試設(shè)備發(fā)命令、向智能工裝板發(fā)命令、延時(shí)等。描述用于詳細(xì)解釋檢驗(yàn)項(xiàng)目。
參數(shù)用于設(shè)定執(zhí)行指令時(shí)所需的參數(shù)。如圖3所示,需要打開(kāi)13號(hào)繼電器,則參數(shù)中需輸入繼電器編號(hào)13。設(shè)備執(zhí)行指令的目標(biāo)設(shè)備的列表,包括檢測(cè)設(shè)備、智能工裝板和PC機(jī)。其中檢測(cè)設(shè)備必須為可編程儀器,如泰克DMM4050數(shù)字萬(wàn)用表等。功能選擇目標(biāo)設(shè)備需要執(zhí)行的動(dòng)作,如測(cè)量電壓、測(cè)量電流等。跳轉(zhuǎn)指令用于指定當(dāng)前程序執(zhí)行失敗/通過(guò)后需要執(zhí)行的下一條程序。條件指定程序運(yùn)行成功的判斷條件,如大于、小于等。單位選擇檢驗(yàn)項(xiàng)目的單位,如V、A等。上/下限值當(dāng)指定通過(guò)條件為大于、小于等范圍值時(shí),需要在上/下限值輸入框內(nèi)設(shè)定條件范圍。點(diǎn)擊“確定”為修改當(dāng)前程序,“增加”為在當(dāng)前程序后增加設(shè)定好的程序。編程模塊中的指令、設(shè)備、功能、條件四項(xiàng)信息都保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。整個(gè)編程過(guò)程非常簡(jiǎn)單,僅需在編程面板上選擇相應(yīng)目標(biāo)設(shè)備和指令動(dòng)作即可,不需要去研究檢測(cè)設(shè)備復(fù)雜的編程手冊(cè)。程序執(zhí)行模塊,用于打開(kāi)和運(yùn)行編程模塊配置好的測(cè)試文件;運(yùn)行時(shí)采用多線程, 后臺(tái)線程執(zhí)行設(shè)定好的程序,按程序流程向檢測(cè)臺(tái)或測(cè)試儀器發(fā)送命令或接收數(shù)據(jù)。通信模塊,用于與測(cè)試儀器和單片機(jī)通信,采集測(cè)試儀器的檢測(cè)數(shù)據(jù)、通過(guò)單片機(jī)控制繼電器開(kāi)關(guān)組的開(kāi)關(guān);通信模塊一共有兩個(gè),分別用于與檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)臺(tái)相互傳送數(shù)據(jù)。每個(gè)通信模塊都可選擇USB或串口通信方式。結(jié)果處理模塊,用于處理測(cè)試儀器傳回來(lái)的檢測(cè)數(shù)據(jù),根據(jù)程序執(zhí)行模塊中測(cè)試文件設(shè)定的結(jié)果通過(guò)條件判斷相應(yīng)的結(jié)果是否符合要求,并將結(jié)果傳遞給顯示模塊。對(duì)于不符合要求的測(cè)試結(jié)果會(huì)以不同的顏色標(biāo)示出來(lái)。操作員還可通過(guò)結(jié)果處理模塊將檢測(cè)結(jié)果保存或打印出來(lái)。模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試方法包括以下步驟I)保存用戶信息、指令信息、設(shè)備信息和界面顯示信息;其中設(shè)備包括測(cè)試儀器、 單片機(jī)和計(jì)算機(jī)。2)啟動(dòng)用戶管理模塊,通過(guò)顯示模塊彈出用戶登錄對(duì)話框,選擇相應(yīng)用戶并輸入密碼后,用戶管理模塊根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)保存的用戶信息授予登錄用戶相應(yīng)的權(quán)限,包括操作員和程序員兩種,若為操作員則禁用編程模塊。3)程序員根據(jù)測(cè)試需求編寫(xiě)或修改測(cè)試文件。在檢測(cè)PCBA前,首先由程序員根據(jù)測(cè)試需求編寫(xiě)測(cè)試文件。在程序員啟動(dòng)編程面板時(shí),編程模塊會(huì)先讀取數(shù)據(jù)庫(kù),將指令列表、設(shè)備列表、功能列表、條件列表顯示在編程面板上以供程序員選擇,同時(shí),也會(huì)把這些選項(xiàng)相互的限制關(guān)系(如當(dāng)選擇“延時(shí)”指令時(shí),功能列表和條件列表都將變灰,處于不可選的狀態(tài))保存到編程模塊中。當(dāng)程序員選擇好要執(zhí)行的指令并點(diǎn)擊“確定”或“增加”按鈕后,編程模塊首先根據(jù)指令確定執(zhí)行命令的設(shè)備目標(biāo),然后根據(jù)選擇的功能從數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢(xún)出相應(yīng)的儀器編程指令,然后將程序員輸入的參數(shù)加入編程指令字符串中,最后將字符串保存到程序執(zhí)行模塊中的程序指令隊(duì)列里。所有程序編輯完畢后,將指令隊(duì)列保存為測(cè)試文件。4)打開(kāi)測(cè)試文件,選擇需要執(zhí)行的測(cè)試指令和需要記錄結(jié)果的指令,開(kāi)始測(cè)試。
當(dāng)要執(zhí)行測(cè)試操作時(shí),先開(kāi)啟檢測(cè)臺(tái)的電源,這時(shí)PCBA也供電并開(kāi)始工作。操作員打開(kāi)一個(gè)測(cè)試文件(操作員不能修改程序列表),選擇需要執(zhí)行的測(cè)試指令和需要記錄結(jié)果的指令,點(diǎn)擊“連續(xù)運(yùn)行”或“單步運(yùn)行”就可以開(kāi)始測(cè)試工作了。具體的測(cè)試步驟為a、程序執(zhí)行模塊首先向檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)臺(tái)發(fā)送握手信息,確認(rèn)連接,然后向單片機(jī)發(fā)送激勵(lì)信息,單片機(jī)根據(jù)指令閉合相應(yīng)的繼電器,開(kāi)啟一個(gè)測(cè)試通道。如果需要測(cè)量波形或者頻率等,程序執(zhí)行模塊還命令單片機(jī)產(chǎn)生一個(gè)PWM波或正弦波等。b、向測(cè)試儀器發(fā)送啟動(dòng)信號(hào),測(cè)試儀器根據(jù)發(fā)來(lái)的指令字符串切換成相應(yīng)的檢測(cè)模式,并通過(guò)開(kāi)啟的測(cè)試通道開(kāi)始采樣。此時(shí)系統(tǒng)控制中心處于等待狀態(tài)并同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器,當(dāng)測(cè)試儀器在預(yù)期的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有發(fā)回測(cè)試結(jié)果,就認(rèn)為測(cè)試儀器沒(méi)有接到指令并重新發(fā)送指令字符串。若系統(tǒng)控制中心重復(fù)發(fā)送了多次相同指令卻仍然沒(méi)有收到回復(fù),則認(rèn)為連接中斷并通知操作員檢查線路。C、測(cè)試儀器將檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)通信模塊發(fā)送給結(jié)果處理模塊。d、每檢測(cè)一個(gè)測(cè)試點(diǎn),則進(jìn)行一輪步驟a_c。5)結(jié)果處理模塊通過(guò)通信模塊接收測(cè)試儀器的檢測(cè)數(shù)據(jù),根據(jù)程序執(zhí)行模塊中測(cè)試文件設(shè)定的結(jié)果通過(guò)條件判斷相應(yīng)的結(jié)果是否符合要求,按操作員需求將結(jié)果添加到測(cè)試結(jié)果列表,不符合結(jié)果通過(guò)條件的以不同的顏色進(jìn)行標(biāo)示;結(jié)果處理模塊的結(jié)果傳遞給顯示模塊。在所有程序執(zhí)行完畢后,顯示界面會(huì)自動(dòng)切換到“測(cè)試結(jié)果”界面,操作員可將檢測(cè)的結(jié)果列表保存為一個(gè)文件,也可直接打印出來(lái)。測(cè)試過(guò)程表明,有60個(gè)步驟的測(cè)試流程執(zhí)行一次所需的時(shí)間不到I分鐘。
權(quán)利要求
1.模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試平臺(tái),其特征在于它包括系統(tǒng)控制中心、檢測(cè)臺(tái)和測(cè)試儀器;所述的檢測(cè)臺(tái)包括針床、繼電器開(kāi)關(guān)組和單片機(jī),針床由與PCBA的測(cè)試點(diǎn)位置一一對(duì)應(yīng)的探針組成,探針與繼電器開(kāi)關(guān)組連接,繼電器開(kāi)關(guān)組由單片機(jī)控制;所述的系統(tǒng)控制中心為裝有FCT測(cè)試系統(tǒng)的計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)與所述的單片機(jī)和測(cè)試儀器進(jìn)行通信;所述的測(cè)試儀器由可編程檢測(cè)設(shè)備組成,與PCBA連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試平臺(tái),其特征在于所述的計(jì)算機(jī)通過(guò)USB接口或串口與所述的單片機(jī)和測(cè)試儀器進(jìn)行通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試平臺(tái),其特征在于所述的針床上的探針根據(jù)待測(cè)PCBA與對(duì)應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)位置坐標(biāo)相配置,探針一端與所述繼電器開(kāi)關(guān)組相連。
4.模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試系統(tǒng),其特征在于它包括數(shù)據(jù)庫(kù),用于保存用戶信息、指令信息、設(shè)備信息和界面顯示信息;其中設(shè)備包括測(cè)試儀器、單片機(jī)和計(jì)算機(jī);用戶管理模塊,用于管理登錄用戶的操作權(quán)限并與數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián),包括操作員和程序員兩類(lèi),對(duì)操作員禁用編程模塊;顯示模塊,作為人機(jī)交互接口,用于輸入指令傳達(dá)給其他模塊,并顯示其他模塊的實(shí)時(shí)信息;編程模塊,用于編寫(xiě)或修改測(cè)試文件,并與數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián);程序執(zhí)行模塊,用于打開(kāi)和運(yùn)行編程模塊配置好的測(cè)試文件;通信模塊,用于與測(cè)試儀器和單片機(jī)通信,采集測(cè)試儀器的檢測(cè)數(shù)據(jù)、通過(guò)單片機(jī)控制繼電器開(kāi)關(guān)組的開(kāi)關(guān);結(jié)果處理模塊,用于處理測(cè)試儀器傳回來(lái)的檢測(cè)數(shù)據(jù),根據(jù)程序執(zhí)行模塊中測(cè)試文件設(shè)定的結(jié)果通過(guò)條件判斷相應(yīng)的結(jié)果是否符合要求,并將結(jié)果傳遞給顯示模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試系統(tǒng),其特征在于所述的編程模塊中的測(cè)試文件包括檢驗(yàn)項(xiàng)目,用于描述增加或修改的程序;指令,用于選擇程序所要執(zhí)行的動(dòng)作;描述,用于詳細(xì)解釋檢驗(yàn)項(xiàng)目;參數(shù),用于設(shè)定執(zhí)行指令時(shí)所需的參數(shù);設(shè)備列表,作為執(zhí)行指令的目標(biāo)設(shè)備列表,包括測(cè)試儀器、單片機(jī)和計(jì)算機(jī);功能,用于選擇目標(biāo)設(shè)備需要執(zhí)行的動(dòng)作;跳轉(zhuǎn)指令,用于指定當(dāng)前程序執(zhí)行失敗或通過(guò)后需要執(zhí)行的下一條程序;條件,用于指定程序運(yùn)行成功的判斷條件;單位,用于選擇檢驗(yàn)項(xiàng)目的單位;上/下限值,用于當(dāng)指定通過(guò)條件為大于或小于范圍值時(shí)設(shè)定條件范圍;其中指令、設(shè)備、功能、條件四項(xiàng)信息保存在所述的數(shù)據(jù)庫(kù)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試系統(tǒng),其特征在于所述的數(shù)據(jù)庫(kù)采用 ACCESS 2000。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試系統(tǒng),其特征在于所述的結(jié)果處理模塊還用于將結(jié)果輸出保存或打印。
8.模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試方法,其特征在于它包括以下步驟1)保存用戶信息、指令信息、設(shè)備信息和界面顯示信息;其中設(shè)備包括測(cè)試儀器、單片機(jī)和計(jì)算機(jī);2)啟動(dòng)用戶管理模塊,通過(guò)顯示模塊彈出用戶登錄對(duì)話框,選擇相應(yīng)用戶并輸入密碼后,用戶管理模塊根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)保存的用戶信息授予登錄用戶相應(yīng)的權(quán)限,包括操作員和程序員兩種,若為操作員則禁用編程模塊;3)程序員根據(jù)測(cè)試需求編寫(xiě)或修改測(cè)試文件;4)打開(kāi)測(cè)試文件,選擇需要執(zhí)行的測(cè)試指令和需要記錄結(jié)果的指令,開(kāi)始測(cè)試;5)結(jié)果處理模塊通過(guò)通信模塊接收測(cè)試儀器的檢測(cè)數(shù)據(jù),根據(jù)程序執(zhí)行模塊中測(cè)試文件設(shè)定的結(jié)果通過(guò)條件判斷相應(yīng)的結(jié)果是否符合要求,按操作員需求將結(jié)果添加到測(cè)試結(jié)果列表,不符合結(jié)果通過(guò)條件的以不同的顏色進(jìn)行標(biāo)示;結(jié)果處理模塊的結(jié)果傳遞給顯示模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試方法,其特征在于所述步驟3) 編寫(xiě)或修改測(cè)試文件時(shí),先讀取數(shù)據(jù)庫(kù),將數(shù)據(jù)庫(kù)中的指令列表、設(shè)備列表、功能列表和條件列表顯示在編程面板上以供程序員選擇,同時(shí)將這些選項(xiàng)相互的限制關(guān)系保存到編程模塊中。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試方法,其特征在于所述的步驟4)具體的測(cè)試步驟為a、向單片機(jī)發(fā)送激勵(lì)信息,單片機(jī)根據(jù)指令閉合相應(yīng)的繼電器,開(kāi)啟一個(gè)測(cè)試通道;b、向測(cè)試儀器發(fā)送啟動(dòng)信號(hào),測(cè)試儀器根據(jù)發(fā)來(lái)的指令字符串切換成相應(yīng)的檢測(cè)模式,并通過(guò)開(kāi)啟的測(cè)試通道開(kāi)始采樣;C、測(cè)試儀器將檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)通信模塊發(fā)送給結(jié)果處理模塊;d、每檢測(cè)一個(gè)測(cè)試點(diǎn),則進(jìn)行一輪步驟a-c。
全文摘要
本發(fā)明提供模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試平臺(tái)、測(cè)試系統(tǒng)及方法,采用半自動(dòng)測(cè)試方式,對(duì)PCBA產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效控制。檢測(cè)臺(tái)采用針床和單片機(jī)控制的繼電器開(kāi)關(guān)組,測(cè)試不同PCBA時(shí),將針床的探針重新配置,再把探針一端與繼電器相連即可,提高擴(kuò)展性;考慮到系統(tǒng)復(fù)用性,對(duì)一類(lèi)PCBA預(yù)先制作匹配的檢測(cè)臺(tái),測(cè)試這類(lèi)PCBA時(shí),只需替換對(duì)應(yīng)的檢測(cè)臺(tái),打開(kāi)測(cè)試文件即可,大大提高測(cè)試效率。測(cè)試儀器可根據(jù)測(cè)試需要更換,以擴(kuò)展系統(tǒng)測(cè)試功能。模塊化開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試系統(tǒng)是整個(gè)測(cè)試平臺(tái)的核心,控制整個(gè)測(cè)試過(guò)程的運(yùn)行狀態(tài),并對(duì)每一步的測(cè)試內(nèi)容及結(jié)果進(jìn)行判斷和記錄,最終得出測(cè)試結(jié)果,并把這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、輸出,更加方便。
文檔編號(hào)G01R31/28GK102590730SQ20121001359
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者劉亮, 盧家斌, 康現(xiàn)偉, 徐暉, 李傳濤, 李四川, 李海東, 李鵬, 王勝勇 申請(qǐng)人:中冶南方(武漢)自動(dòng)化有限公司