CN101009853A - 一种手机单板自动测试系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手机单板自动测试系统及其方法，其中系统包括通用测试平台(100)、数据采集卡、数字电源和夹具(3)；方法包括：利用夹具固定手机单板(4)并建立与测试平台、数据采集卡和数字电源之间的连接；测试平台通过测试参数设置使内部手机适配模块能与各种型号手机匹配，与其建立通讯连接；测试平台通过所述通讯连接向手机单板发送测试指令并驱动数据采集卡模拟测试仪表进行测量或者驱动数据采集卡输出激励信号给手机单板并检测其响应信号；测试平台发送指令控制手机单板进入相应工作状态并利用所述数字电源测量对应状态下的工作电流；测试平台进行数据处理并输出测试结果。这种系统及方法适用各型号手机，能降低成本和提高效率。

Description

一种手机单板自动测试系统及其方法

技术领域

本发明涉及单板测试，具体涉及一种手机单板自动测试系统及其方法。

背景技术

随着无线通讯技术的蓬勃发展，以手机为代表的无线终端急剧增长。面对这一市场需求，如何高质量高效率地完成大批量手机生产，是每个手机供应商面临和必须解决的问题。

在产品生产的周期内，如果留下的缺陷到下一阶段才发现，则纠正往往要花费多一个数量级的代价，比如：早期发现缺陷①将避免坏板送到随后的装配阶段；②减少修理成本；③避免报废不可修理的电路板等。由于手机单板元器件封装小，器件布局紧密，在贴片过程中易出现器件漏焊、错焊、虚焊等问题，对贴片的要求较高；单板的PCB板层数多而且薄，也容易出现故障；同时可能出现元器件的来料不良或器件在贴片过程中被损坏的问题。手机单板生产测试的目的与产品研发阶段测试、质量抽检测试等测试目的不同，生产线测试的主要目的在于验证贴片后的单板基本功能的正确性，避免有故障的单板进入装配阶段，其更关注如何提高测试效率以及如何通过改进测试方法提高单板测试的功能点覆盖率和测试质量，所述故障包括PCB板不良、贴片不良、器件不良等。按照产品研发阶段的详细测试规程进行大批量单板的生产线测试既无必要也难以实施。

现有手机单板测试方法有：①采用人工测试，此方法效率不高；②还有的测试系统由数字万用表等多种专用仪表组成的系统，系统成本比较高，并且增加测试项需对原有测试系统进行较大改动，不够灵活；③同时生产线单板类型复杂，各种平台下开发的单板测试差异性比较大，已有测试系统往往是针对某种平台的单板的专用系统，不利于生产线上工人掌握和使用。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种手机单板自动测试系统及其方法，能够适用于各种型号手机单板，进一步降低仪表成本，进一步提高测试效率。

本发明的上述第一个技术问题这样解决，提供一种手机单板自动测试系统，包括夹具，用于固定待测手机单板并使用探针接触待测手机单板上测试点，还包括：

通用测试平台，电缆连接所述夹具，通过内部手机适配模块与待测手机单板建立通讯连接用于发送测试指令和接收待测手机单板应答信号，并通过内部仪表驱动模块驱动与其连接的数据采集卡模拟测试仪表；同时将测试步骤计算机程序化并按该程序自动进行测试；

数据采集卡，电缆连接所述夹具，完成对待测手机单板模拟/数字信号采集并上报给所述通用测试平台，或者依所述通用测试平台指令向待测手机单板发送激励信号。

按照本发明提供的测试系统，所述数据采集卡通过PCI总线或USB连接通用测试平台，并通过电缆连接夹具。

按照本发明提供的测试系统，还包括数字电源，电缆连接所述夹具，用于完成向待测手机单板供电和测量待测手机单板电流并上报给所述通用测试平台。

按照本发明提供的测试系统，所述数字电源通过GPIB电缆线接连接通用测试平台，并通过电缆连接夹具。

按照本发明提供的测试系统，所述通用测试平台是运行通用测试平台软件的计算机。

按照本发明提供的测试系统，所述计算机包括但不限制于普通PC机和工控机。

按照本发明提供的测试系统，所述待测手机单板的型号是多种；所述通用测试平台(100)通过手机适配模块(133)与待测手机单板(4)通信，所述手机适配模块(133)根据通用测试平台测试参数设置中定义的所述型号发送控制命令并解析应答消息；所述程序是多种可选程序中对应所述型号的一个。

按照本发明提供的测试系统，一个夹具上放一块单板，所述夹具是多个，通用测试平台软件可以控制多个夹具，对待测手机单板并行测试，从而成倍提高测试效率。

按照本发明提供的测试系统，一台通用测试平台/计算机上一般通过PCI插槽(或USB)可装有多个数据采集卡，并通过GPIB卡同时控制多个数字电源。

按照本发明提供的测试系统，所述待测手机单板的型号是多种，每种型号对应夹具不同，所述夹具与通用测试平台连接是活动连接，测试不同型号待测手机单板需要更换夹具；进一步，一种夹具也可应用于测试点相同的同一系列多种型号单板，可以降低成本，方便测试。

本发明的上述另一个技术问题这样解决，提供一种手机单板自动测试方法，使用含通用测试平台、数据采集卡和夹具的手机单板自动测试系统，包括以下步骤：

6.1)利用夹具固定待测手机单板并通过夹具建立待测手机单板与通用测试平台和数据采集卡之间的电连接；

6.2)通用测试平台根据与待测手机单板型号对应的测试参数利用内部手机适配模块与待测手机单板建立通讯连接；

6.3)通用测试平台按程序通过所述通讯连接向待测手机单板发送测试指令并驱动数据采集卡模拟测试仪表进行测量或者驱动数据采集卡输出激励信号给待测手机单板并检测其响应信号；所述程序通过预先所述测试参数设置与该待测手机单板型号对应；

6.4)数据处理并输出测试结果。

按照本发明提供的测试方法，所述步骤6.2)和6.3)之间还包括检验待测手机单板烧录的软件版本是否正确并向该待测手机单板写板号。

按照本发明提供的测试方法，所述手机单板自动测试系统还包括供给待测手机单板电源的数字电源，所述步骤6.3)和6.4)之间还包括通用测试平台发送指令控制待测手机单板进入相应工作状态并利用所述数字电源测量对应状态下的工作电流；所述工作状态包括关机、充电、开机和待机。

按照本发明提供的测试方法，所述待测手机单板可以是多个，固定在多个所述夹具中；所述多个待测手机单板的测试可以分别按各自的步骤6.1)、6.2)、6.3)和6.4)依次同时进行，成倍提高测试效率。

按照本发明提供的测试方法，所述待测手机单板的型号可以是多种中的任一种，即该测试方法是通用方法，可以对各种型号手机单板进行测试，仅须预先将该型号设定到通用测试平台中。其中，“多种中的任一种”，即测试前预设手机型号，一次仅对多个该同一种型号的待测手机单板同时进行测试。

本发明提供的一种手机单板自动测试系统及其方法，通过通用测试平台仪表驱动模块和数据采集卡构建虚拟仪表，通过通用测试平台手机适配模块匹配各种型号手机单板，结合规范化的线程自动测试手机单板，这样通过灵活配置就可以适用各种型号手机单板，因而提供一个通用的手机单板测试平台，同时也无须专用仪表，降低了测试系统成本；进一步其使用多个夹具，每一个夹具容纳一块手机单板，所述线程可以并发，这样可以同时同步测试多块手机单板，成倍提高生产测试效率；进一步，通过分离具体业务实现和操作层，不仅可以满足基本的单板测试，还能根据不同的手机单板进行测试项目的增加和删减，具有灵活性和实用性；进一步，通过对夹具的控制实现了测试过程的全面自动化，方便生产线工人掌握和操作；进一步，通过对故障单板的故障初步定位方便维修。

附图说明

下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。

图1是本发明手机单板自动测试系统框图。

图2是本发明的手机单板自动测试方法流程示意图。

具体实施方式

首先，说明本发明手机单板自动测试系统：

一、系统组成：

如图1所示，本发明手机单板自动测试系统包含(一)通用测试平台100、(二)测试仪表2和(三)夹具3，通过夹具3连接待测手机单板4；其中通用测试平台100上运行一个可视化测试程序，该程序由通用测试单元110、测试单元120、驱动单元130组成。

(一)通用测试平台100为工控机，也可以是普通PC机，只是工控机能够支持更多PCI插槽和串口，其上运行的可视化测试程序的3个组成单元分别说明如下：

①通用测试单元110包括：人机交互界面模块111、测试引擎模块112、存储模块113。人机交互界面模块111完成显示测试项目和测试结果等信息，完成与操作员的人机交互。以及对测试系统参数的配置。测试引擎模块112根据操作人员选定的测试脚本，创建线程并装载相应的测试单元120，同时根据测试脚本定义的测试流程依次完成各测试项目的测试。测试引擎模块112可以创建多个并发线程，实现多个单板同时测试。存储模块113完成测试结果保存，包括数据库存储和测试过程中的日志信息存储。

②测试单元120包括：测试项目模块121、数据处理模块122。测试项目模块121，完成具体的测试项目，通过调用驱动单元实现对手机单板测试。每个测试项提供一个公共接口，供编辑测试脚本适用。数据处理模块122，完成每个测试项目的测量数据处理。主要有电压、电流等模拟量判定是否在正常范围内，对连续采样的音频信号进行进行判断，对数字信号判定。同时把测试结果和测试信息返回给通用测试单元110。

③驱动单元130包括：仪表驱动模块131、夹具驱动模块132、手机适配模块133。驱动单元130提供了对仪表、夹具和手机单板最基本的操作。仪表驱动模块131，用于控制各种测试仪器。控制数据采集和数字电源。夹具驱动模块132，通过向夹具系统发送不同指令控制夹具完成指定操作，主要有夹具闭合打开，夹具状态检测。手机适配模块133，对不同型号手机，不同制式手机的通信进行封装，向测试单元提供统一的通信接口。通过串口、USB向手机发送测试指令来控制手机。

(二)测试仪表2有数据采集卡和数字电源。数字采集卡完成对手机单板模拟信号和数字信号采集，向手机发送模拟信号和数字信号。数字电源完成向手机单板供电和测量手机单板电流。

其中由仪表驱动模块131和数据采集卡2组成一个虚拟仪器，实现了数字万用表、波形发生器、示波器、信号发生器和控制器等的部分功能，

(三)夹具3通过线缆和探针分别连接通用测试平台100、待测手机单板4和测试仪表2。

二、系统工作原理：

本发明测试系统将操作层和具体业务实现进行分离。通用测试单元100实现与操作人员的交互以及测试任务调度。通用测试单元100支持多种型号的手机单板测试，每个单板对应一个测试单元110和一个测试脚本，操作人员通过人机交互界面模块111选择手机单板型号，测试引擎模块112根据型号对应的测试脚本加载测试单元110，并根据测试脚本编写的测试流程调用具体的测试项目模块121完成测试，最后由存储模块113把该单板的测试数据写入到数据库中。测试引擎模块112可以创建多个并发线程加载多个测试单元110并发测试2个或2个以上单板。每个测试单元110可以控制一个夹具2、单板4和仪表3，只要对同时运行的测试单元110分配不同的测试资源即可完成并发测试，通过临界区控制有冲突的资源使用。当测试项目模块121完成测试时数据处理模块122会处理测量的数据并判定，并向人机交互界面模块111和存储模块113发送测试结果消息，消息包含测量的数据，如果测试项目是失败还包含故障位置和故障内容信息。收到消息后人机交互界面模块111更新显示信息，存储模块113连接数据库实现测试数据存储和日志信息的存储。

手机单板测试系统测试主要对象是单板上各测试点和接口处的各种电压、电流、电阻和信号，包括模拟信号和数字信号。测试系统对这些测试项目进行区分并定义了一些标准测试项目接口，每个型号的手机单板根据各自的实际情况进行裁减并实现。为了完成测试对象的测试需要构建一套虚拟仪器，使用虚拟仪器后，系统可以不使用昂贵的仪表，降低系统成本。

虚拟仪器由仪表驱动模块131和数据采集卡组成。实现了数字万用表、波形发生器、示波器、信号发生器和控制器等的部分功能，可以测量电压，检测数字信号，可以产生指定波形、频率、占空比、幅值、偏置的连续模拟信号，可以采集连续模拟信号进行分析，可以输出数字控制信号。

在测试过程为了完成对手机控制，需要手机适配模块133向手机单板发送测试指令。因为手机开发平台很多每种平台的控制信号都不同比如ADI和Qualcomm差异性比较大，手机适配模块可以解析测试项目模块发过来的测试指令，并转化针对不同平台手机单板的控制信号，反之可以转换手机发过来的应答信号为测试项目模块可以理解的消息格式。系统只需升级手机适配模块133就可以支持更多型号的手机单板。

第二步，说明利用本发明手机单板自动测试系统进行自动测试的方法，其中主要步骤包括：

步骤一：启动通用测试平台。配置串口、仪器地址等系统参数，根据待测单板型号选择测试脚本。

步骤二：把单板放入夹具中，开始测试，并进行初始化操作。初始化操作主要有，加载测试脚本，控制夹具闭合并对单板位置定位，初始化仪表并给单板上电。

步骤三：检验单板烧录的软件版本是否正确并向单板写板号。该步骤根据实际情况可以省略。

步骤四：测试系统通过串口发送测试指令使单板进入充电、开机和待机等工作状态或某部分电路工作；通过虚拟仪器测量单板各测试点和接口处的电压。

步骤五：虚拟仪器输出音频信号、数字信号等激励信号给单板并检测单板响应信号，根据响应信号判断单板各部分电路是否正常。

步骤六：测试系统控制手机单板进入关机、充电、开机和待机等工作状态并测试各种工作状态下的单板工作电流。

步骤七：处理测试结果，释放测试资源等待下一单板测试。

上述步骤中，每个测试项目、初始化和资源释放等操作都抽象独立的公共接口，通过这些接口可以在测试流程脚本里编写测试流程，通用测试平台根据机型选择不同的测试流程脚本。测试程序可以同时运行多个测试脚本，控制多部手机单板和仪表，实现并发测试。

最后，结合手机单板生产中工位测试的实际过程进一步说明本发明，具体如图2所示，包括步骤：

200)在启动通用测试平台100后，对通用测试平台100进行初始化操作，选择测试脚本，配置测试参数；

210)开始测试，首先将待测单板4放入夹具内，开始执行测试脚本。测试脚本第一项是初始化操作，通用测试单元110根据测试脚本调用“初始化操作”这个测试项目模块121，该模块初始化仪表同时控制夹具3闭合固定单板4并给单板4上电。

220)调用检测单板4烧录的软件版本和写板号测试项目，通用测试平台100产生一个唯一板号，通过手机适配模块133由串口或USB向手机单板4发送测试指令，将身份标识信息写进单板4，同时向单板4发送测试软件版本指令，并由数据处理模块122处理测试数据如果失败由数据处理模块122分析并定位故障再转到步骤290)；如果成功继续执行步骤230)。该步骤可以省略。

230)对单板4上各测试点和接口处的各种电压进行测量。电压测量是使用仪表驱动模块131与数据采集卡组成的虚拟仪器进行测量，单板4上的测试点通过夹具2上的探针与虚拟仪器相连。有些电压是可以直接测量，有些电压需要控制单板4相应的电路工作再测量。

240)测量数据由数据处理模块122处理判定是否存在故障。如果成功继续执行步骤250)；否则转到步骤290)。

250)检验单板4上各部分电路。对于单板4可以自己产生信号的测试项目如MIDI和扬声器电路，通用测试平台100通过串口向单板4发送测试指令由单板MIDI芯片合成音频信号由扬声器送出，虚拟仪器通过夹具2采集扬声器的信号并分析。通用测试平台100不仅可以检测这些模拟信号，也可以检测单板4输出的数字信号。对于需要激励信号才能产生响应信号的测试项目，通用测试平台100可以通过虚拟仪器产生特定波形的模拟信号或数字信号，并检测单板4输出的响应信号。

260)数据处理模块122对测量的信号进行处理判定是否有故障。如果电路正常继续执行步骤270；否则转到步骤290)。

270)检验单板4各测试点和接口处的电流。由数字电源供电的测试点，由数字电源表测量电流，为了更全面的检测单板质量，还需要测量单板不同工作状态下的电流，通过单板发送测试指令，控制单板进入充电、开机和待机等工作状态；对于不能用数字电源表测量的，通过虚拟仪器测量电压再转换成电流。

280)数据处理模块122对测量值判定是否有故障。

290)测试单元120会释放占用的测试资源控制夹具2弹起，通用测试单元110执行统计测试信息，显示并存储测试结果，同时恢复通用测试平台100等待下一块单板4测试。

在上述测试过程中每个测试项目测量的数据都由数据处理模块122处理根据这些数据判定单板4是否有故障，如果有故障就对故障进行定位，并把判定的结果返回给通用测试单元110，通用测试单元110在界面上显示测试结果同时存储到数据库中。测试项目除了开始要执行初始化操作模块，结束时执行释放资源操作模块外，其它测试项目模块121都是相互独立的并可以任意调整测试项目执行顺序。

这样本发明手机单板自动测试系统及方法，不仅能满足基本的单板测试，还能根据不同的手机单板进行测试项目的增加和删减，具有灵活性和实用性，通过对夹具的控制实现了测试过程的自动化，方便生产线工人掌握和操作，通过对故障单板的故障初步定位方便维修。

Claims (10)

1、一种手机单板自动测试系统，包括探针连接待测手机单板的夹具(3)，其特征在于，还包括：

通用测试平台(100)，电缆连接所述夹具(2)，通过内部手机适配模块(133)与待测手机单板(4)建立通讯连接用于发送测试指令和接收待测手机单板(4)应答信号，并通过内部仪表驱动模块(131)驱动与其连接的数据采集卡模拟测试仪表；同时将测试步骤计算机程序化并按该程序自动进行测试；

数据采集卡，电缆连接所述夹具(3)，完成对待测手机单板(4)模拟/数字信号采集并上报给所述通用测试平台(100)，或者依所述通用测试平台(100)指令向待测手机单板(4)发送激励信号。

2、根据权利要求1所述测试系统，其特征在于，还包括数字电源，电缆连接所述夹具(3)，用于完成向待测手机单板(4)供电和测量待测手机单板(4)电流并上报给所述通用测试平台(100)。

3、根据权利要求1所述测试系统，其特征在于，所述通用测试平台(100)是运行通用测试平台软件的计算机。

4、根据权利要求1所述测试系统，其特征在于，所述待测手机单板(4)的型号是多种；所述通用测试平台(100)通过手机适配模块(133)与待测手机单板(4)通信，所述手机适配模块(133)根据通用测试平台测试参数设置中定义的所述型号发送控制命令并解析应答消息；所述程序是多种可选程序中对应所述型号的一个。

5、根据权利要求1或4所述测试系统，其特征在于，所述夹具(3)是多个。

6、一种手机单板自动测试方法，其特征在于，使用含通用测试平台(100)、数据采集卡和夹具(3)的手机单板(4)自动测试系统，包括以下步骤：

6.1)利用夹具(3)固定待测手机单板(4)并通过夹具(3)建立待测手机单板(4)与通用测试平台(100)和数据采集卡之间的电连接；

6.2)通用测试平台(100)通过与待测手机单板(4)型号对应的测试参数设置利用内部手机适配模块(133)与待测手机单板(4)建立通讯连接；

6.3)通用测试平台(100)按程序通过所述通讯连接向待测手机单板(4)发送测试指令并驱动数据采集卡模拟测试仪表进行测量或者驱动数据采集卡输出激励信号给待测手机单板(4)并检测其响应信号；所述程序通过预先所述测试参数设置与该待测手机单板型号对应；

6.4)数据处理并输出测试结果。

7、根据权利要求6所述测试方法，其特征在于，所述步骤6.2)和6.3)之间还包括检验待测手机单板(4)烧录的软件版本是否正确并向该待测手机单板(4)写板号。

8、根据权利要求6所述测试方法，其特征在于，所述手机单板自动测试系统还包括供给待测手机单板(4)电源的数字电源，所述步骤6.3)和6.4)之间还包括通用测试平台(100)发送指令控制待测手机单板进入相应工作状态并利用所述数字电源测量对应状态下的工作电流；所述工作状态包括关机、充电、开机和待机。

9、根据权利要求6所述测试方法，其特征在于，所述待测手机单板(4)可以是多块、固定在多个所述夹具(3)中；所述多个待测手机单板(4)的测试可以分别按各自的步骤6.1)、6.2)、6.3)和6.4)依次同时进行。

10、根据权利要求6或9所述测试方法，其特征在于，所述待测手机单板(4)的型号可以是多种中的任一种。

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