CN102152642A - 打印机墨盒芯片测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种打印机墨盒芯片测试装置，包括打印机控制模块；与打印机控制模块连接的芯片信号转接模块，芯片信号转接模块具有一个用于连接芯片的测试端子；与打印机控制模块连接的USB控制模块；与USB控制模块连接的人机交互界面。通过USB控制模块控制整个测试过程的一步到位，采用打印机自身的信号产生能力和信号测量能力，测试结果精确度高。本发明提高了芯片测试的精确度和操作效率，使用可靠。

Description

打印机墨盒芯片测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及一种芯片测试装置，尤其是打印机墨盒芯片测试装置以及应用该打印机墨盒芯片测试装置的芯片测试方法。

背景技术

喷墨打印机是一种常见的打印设备，现有的喷墨打印机大多使用可拆卸的墨盒，将其安装于喷墨打印机的字车内，向喷墨打印机提供墨水，墨水从字车上的喷嘴喷射到记录介质上，最终形成打印图案。多数喷墨打印机使用的墨盒通常都设有用于存储墨水相关信息的打印机墨盒芯片，该墨盒芯片一般被固定在墨盒外表面上与打印机字车内的探针对应的位置。打印机探针一般为七个或者九个，墨盒芯片上有与打印机探针数量和位置对应的触点，工作时两者之间一一对应地形成电连接。

打印机墨盒芯片大多由两部分电路组成，一部分为数字电路，通过同步串行通信来进行数据读写操作；另一部分为模拟电路，一般采用传感器，通过传感器检测墨盒中的墨量。为了保证产品的可靠性，在打印机墨盒芯片出厂前需要抽检，通过测试机检验打印机墨盒芯片是否合格。采用测试机检验打印机墨盒芯片是否合格时，需要对数字电路和模拟电路两部分进行检验。对数字电路部分的检验只需要测试机对芯片的数字电路部分进行读取并将读取的结果与合格的数据进行比较即可得出。而对于模拟电路部分的检验，则需要测试机产生激励信号并将激励信号施加到传感器上得出响应信号，再对响应信号进行测量，通过分析测量数据得出芯片的模拟电路部分是否合格。

自行设计的测试机中，数字电路部分的读取比较简单，通过单片机即可实现，所以，数字电路部分的测试容易执行且测试结果可靠；但是，模拟电路部分需要通过微控制器模仿打印机产生激励信号，而且对响应信号的测量也难以得出精确的数据，因为响应信号作为一个模拟量，需要通过采样比较才能得出判定结果，但是模拟量的数据严格来说只是一个量值范围，即使采用示波器甚至更先进的仪器也难以分辨出究竟选取哪段范围的量值进行采样才合适。因此，自行开发的测试机难以对每个响应信号的测量定出合格与不合格的判决界限，不能保证与打印机的判决标准保持一致，通过测试机验证为合格的芯片在打印机上会出现不能使用的情况。另外，更新换代的打印机对传感器的激励信号越来越多，对响应特性的测量要求也就越来越多，越来越细致，自行开发出完全可靠的芯片测试机更加困难。

如果利用打印机主体与芯片之间的通信来测试芯片，基于打印机主体自身的信号产生能力与信号测量能力来测试芯片，测试的精度将会较高，测试可靠。而且，打印机升级时，对芯片的要求是向下兼容的，因此选择一台较新款的打印机主体测试芯片，则经其测试合格的芯片可以在之前版本的打印机上正常使用。

参见图1，示出了一种喷墨打印机，喷墨打印机的机架1内设有滑轨2，固定于机架上可沿滑轨往复滑动的字车3及字车压盖4，和可拆卸地固定于字车内的多只墨盒5，字车底部设有进墨口，墨盒的出墨口连通进墨口。字车3内设有一个芯片信号转接板（图1中不可见），芯片信号转接板通过一根排线6与打印机主体电路连接。设置在墨盒5上的芯片（图1中不可见）上的触点与芯片信号转接板上的探针一一对应地接触连接，从而使打印机与芯片进行通信。

如果将芯片直接放入打印机，通过打印机与芯片的通信来测试芯片是否合格，会存在一些问题：打印机与芯片通信时，字车在机架内会运动，而每次换装芯片时，都需要将字车移动到规定的位置，才能将芯片装到字车内，导致测试过程繁琐，使得测试时间长；测试芯片时，一般都是将芯片固定在墨盒或者专门制作的模具上，当芯片装入字车内时，芯片的触点能与字车内芯片信号转接板上的探针可靠地接触连接，但是，芯片测试完成后，还得将芯片从墨盒或者专门制作的模具上拆卸下来，操作过程繁杂，测试效率低；由于打印机字车设有管状的进墨口，如果是对产品进行抽检，使用成品墨盒装入字车，则墨盒出墨口封胶会被进墨口捅破，即使芯片测试合格，墨盒也无法作为合格成品出货，损失较大。

另外，一般是通过PC机的控制面板来控制打印机的测试过程，这样，不但需要增加一台电脑，而且操作时，PC机的控制面板依照打印机字车位置一步一步地跟进控制，需要操作人员不停地点击鼠标，操作人员的工作繁琐、效率低。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种测试精度高、操作方便的打印机墨盒芯片测试装置。

本发明的第二目的是提供一种使用上述打印机墨盒芯片测试装置的测试方法。

为实现上述的第一目的，本发明提供的打印机墨盒芯片测试装置包括打印机控制模块；与打印机控制模块连接的芯片信号转接模块，芯片信号转接模块具有一个用于连接待测芯片的测试端子；与打印机控制模块连接的USB控制模块；与USB控制模块连接的人机交互界面。

由上述方案可见，芯片与测试端子连接，USB控制模块控制整个测试过程的进行，在USB控制下，打印机控制模块控制芯片信号转接模块采集芯片上的数字电路和模拟电路的数据信息，然后打印机控制模块通过分析这些数据信息得出芯片性能的判定结果，USB获取打印机控制模块上的芯片性能判定结果，并将判定结果分析，最后通过人机交互界面显示出来。采用USB控制模块控制程序的运行，操作过程可实现一步到位，操作自动化程度高。

一种优选的方案，USB控制模块包括主/从双工作模式USB接口芯片和与所述主/从双工作模式USB接口芯片连接的微处理器。使用时，主/从双工作模式USB接口芯片工作在主机模式，主/从双工作模式USB接口芯片的微处理器接口将微处理器控制线连接到打印机控制模块。针对主/从双工作模式USB接口芯片编写USB主机控制驱动程序，以及按照与打印机主体控制模块进行指令、数据的收发的USB通信协议通信，可实现USB控制模块对打印机主体控制模块的控制，而微处理器可对接收的数据进行跟踪分析，得出芯片特性和测试结果。

进一步的方案是，USB控制模块与打印机芯片信号转接模块连接。使用时，芯片信号转接模块内的数据被USB控制模块读取，USB对芯片信号转接模块进行监测。如果芯片信号转接模块测试过程中出现错误，USB能通过记录的测试步骤分析出错的步骤。

再进一步的方案是，打印机控制模块为一台打印机内的控制模块；打印机的芯片信号转接模块设置在打印机壳体外；芯片信号转接模块的测试端子设置在一个测试架上，测试架上设有芯片安装位。使用时，直接利用打印机自身的打印机控制模块以及芯片信号转接模块，不过将芯片信号转接模块设置在打印机壳体外，可方便地将芯片信号转接模块靠近USB控制模块并与之连接。另外，通过测试架可将待测芯片与芯片测试端子可靠地接触连接，而且拆装芯片方便，提高芯片测试效率。

为实现上述的第二目的，本发明提供的打印机墨盒芯片测试方法包括待测芯片与测试端子连接；通过人机交互界面输入启动测试命令；USB控制模块发送启动测试命令给打印机控制模块；打印机控制模块控制芯片信号转接模块开始测试；芯片信号转接模块读取待测芯片内的数字信号并将数字信号传送到打印机控制模块，同时，待测芯片转接模块产生激励信号并将激励信号发送到待测芯片的模拟电路；待测芯片的模拟电路产生响应信号，响应信号被芯片信号转接模块捕捉；芯片信号转接模块将响应信号转换成数字信号并将数字信号传送到打印机控制模块；打印机控制模块对数字信号进行分析判定，并将判定结果传送到USB控制模块；USB控制模块分析判定结果并控制人机交互界面显示测试结果。

使用时，通过USB控制模块控制打印机控制模块和芯片信号转接模块对芯片进行测试，由于是依靠打印机自身的信号产生能力与信号测量能力，测试结果精确度高，又USB控制模块的控制过程自动化程度过，省却了不必要的指令，整个控制过程，操作人员只需要按下启动按钮，即可一步到位，测试效率高。

进一步的方案是，USB控制模块读取并存储芯片信号转接模块的过程信息。使用时，芯片信号转接模块的过程信息发送到USB控制模块，USB控制模块存储芯片信号转接模块的过程信息。USB控制模块监测芯片信号转接模块的测试过程，从而可以掌握测试过程中每一步，跟进测试进程。一旦，在芯片转接模块测试芯片的过程中出现错误，USB可精确掌握出错的步骤，从而可分析出错误原因，用以纠正错误，保证测试正常进行。

一种优选的方案是，USB控制模块包括主/从双工作模式USB接口芯片和与主/从双工作模式USB接口芯片连接的微处理器。

进一步的方案是，USB控制模块与打印机芯片信号转接模块连接。

一种优选的技术方案，打印机控制模块为一台打印机内的控制模块；打印机的芯片信号转接模块设置在打印机壳体外；芯片信号转接模块的测试端子设置在一个测试架上，测试架上设有芯片安装位。

附图说明

图1是现有的喷墨打印机的结构示意图；

图2是本发明打印机墨盒芯片测试装置实施例的结构示意图；

图3是本发明打印机墨盒芯片测试方法实施例的流程框图。

以下结合附图及各实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

打印机墨盒芯片测试装置实施例

参见图2，打印机墨盒芯片测试装置，由一台喷墨打印机1、一个测试控制盒2和一个测试架3组成。

喷墨打印机1内具有打印机控制模块11。其中，喷墨打印机1的字车内具有的一块芯片信号转接板上设置有芯片信号转接模块，芯片信号转接板被从喷墨打印机1的字车内移动到测试控制盒2内固定安装。位于测试控制盒内的芯片信号转接模块21与位于喷墨打印机内的打印机控制模块通过排线电连接。

测试控制盒内设有用于控制打印机测试过程以及获取芯片测试结果的USB控制模块22，USB控制模块22包括主/从双工作模式USB接口芯片221和与主/从双工作模式USB接口芯片221电连接的微处理器222。主/从双工作模式USB接口芯片221与打印机控制模块11之间通过一根USB线缆电连接。微处理器222与芯片信号转接模块21电连接。主/从双工作模式USB接口芯片221可采用主/从双工作模式USB接口芯片SL811HS。

测试控制盒2内还设有用于输入启动测试命令和显示测试结果的人机交互界面23，包括声光电路、LCD显示屏以及功能键等，人机交互界面与微处理器222电连接。

测试架3，芯片信号转接模块21的测试端子31设置在测试架上。测试端子31是用于与待测芯片接触连接的多个触针，多个触针通过排线与芯片信号转接模块21电连接。在测试架3上设有芯片安装位，芯片安装位可保证待测芯片与测试端子可靠地接触连接。待测芯片可以是还未与墨盒结合的独立芯片，也可以是出货前进行抽检的墨盒上的芯片。

打印机墨盒芯片测试方法实施例

以下结合图3说明打印机墨盒芯片测试装置测试芯片的使用原理。首先，将待测芯片安装在测试架3的芯片安装位上，待测芯片的触点与测试架3上的触针一一对应地接触连接，操作人员按下测试控制盒2上的启动按钮。执行步骤S1，USB控制模块22发送“启动测试”命令。

步骤S2中，打印机控制模块接收“启动测试”命令，打印机控制模块11控制芯片信号转接模块21开始测试，命令芯片信号转接模块采集待测芯片的数字电路和模拟电路上的数据信息。

执行步骤S3，芯片信号转接模块21读取待测芯片的数字电路上的数字信号并将数字信号发送到打印机控制模块11。同时，执行步骤S4-S6，芯片信号转接模块21产生激励信号并将激励信号施加到待测芯片的模拟电路上，待测芯片的模拟电路产生响应信号，响应信号被芯片信号转接模块21捕捉，芯片信号转接模块21将响应信号转换为数字信号并将数字信号发送到打印机控制模块11。执行S3-S6步骤中，芯片信号转接模块21的过程信息均被发送到USB控制模块22，USB控制模块22对芯片信号转接模块21的测试过程进行记录及存储，如果需要查看测试过程出错原因，可通过读取USB控制模块22中记录的测试过程信息而分析出错原因。

执行步骤S7，打印机控制模块11分析数字信号，对芯片性能进行判定，并将判定结果发送到USB控制模块22。

执行步骤S8，USB控制模块22中的微处理器222分析判定结果，将芯片是否合格的信息通过显示屏显示，完成测试，将待测芯片从测试架上取下，可换装下一批待测芯片。

本实施例采用USB控制模块控制整个测试的进程，USB控制模块实现程序的一步到位,对于不关心的步骤可以直接发下一条指令跳过，省却了中间繁琐的确认/选择过程，整个测试过程，只要测试员按一下启动按钮就可完成。而且，在使用时，每次测试完成时，喷墨打印机内的打印字车自动归位，而无需操作人员调整。

USB控制模块与打印机之间的传输通信的数据传输的格式及含义的确定，可以通过使用Bushound工具来捕捉打印机中用于与PC机通信所使用的所有USB命令和数据并分析出每个传输的格式及含义来确定。USB控制模块按照同样的格式及含义来传送、接收数据，即可达到控制打印机测试过程和获取测试结果的目的。

另外，本实施例中优选的芯片信号转接模块安装在控制盒内，这样，可使得芯片信号转接模块妥善保护，而且也方便USB控制模块的微处理器从芯片信号转接模块采集信息。

本实施例通过打印机自身的打印机控制模块和芯片信号转接模块对芯片的通信原理，测试芯片是否合格，具有较高的精确度；采用的USB控制模块能实现测试过程一步到位，节省人力、提高工作效率；芯片测试操作简单、方便，使用可靠。

当然，上述实施例仅是本发明较佳的实施方案，实际应用时还可以有更多的变化，例如，芯片信号转接模块可以设置在打印机主体内，也可设置在测试控制盒之外的其它地方，这些改变同样可以实现本发明的目的。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，如USB控制模块与芯片信号转接模块不连接等变化也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1. 打印机墨盒芯片测试装置，其特征在于，包括

打印机控制模块；

与所述打印机控制模块连接的芯片信号转接模块，所述芯片信号转接模块具有一个用于连接芯片的测试端子；

与所述打印机控制模块连接的USB控制模块；

与所述USB控制模块连接的人机交互界面。

2. 根据权利要求1所述的打印机墨盒芯片测试装置，其特征在于：

所述USB控制模块包括

主/从双工作模式USB接口芯片；

与所述主/从双工作模式USB接口芯片连接的微处理器。

3. 根据权利要求1或2所述的打印机墨盒芯片测试装置，其特征在于：

所述USB控制模块与所述打印机芯片信号转接模块连接。

4. 根据权利要求3所述的打印机墨盒芯片测试装置，其特征在于：

所述打印机控制模块为一台打印机内的控制模块；

所述打印机的芯片信号转接模块设置在所述打印机壳体外；

所述芯片信号转接模块的测试端子设置在一个测试架上，所述测试架上设有芯片安装位。

5. 应用如权利要求1所述打印机墨盒芯片测试装置打印机墨盒芯片测试方法，包括如下步骤

将待测芯片与测试端子连接；

通过人机交互界面输入启动测试命令；

USB控制模块发送启动测试命令给打印机控制模块；

打印机控制模块控制芯片信号转接模块开始测试；

芯片信号转接模块读取待测芯片内的数字信号并将数字信号传送到打印机控制模块，同时，芯片信号转接模块产生激励信号并将激励信号发送到待测芯片的模拟电路；

待测芯片的模拟电路产生响应信号，响应信号被芯片信号转接模块捕捉；

芯片信号转接模块将响应信号转换成数字信号并将数字信号传送到打印机控制模块；

打印机控制模块对数字信号进行分析判定，并将判定结果传送到USB控制模块；

USB控制模块分析判定结果并控制人机交互界面显示测试结果。

6. 根据权利要求5所述的打印机墨盒芯片测试方法，其特征在于：

USB控制模块读取并存储芯片信号转接模块的过程信息。

7. 根据权利要求5或6所述的打印机墨盒芯片测试方法，其特征在于：

所述USB控制模块包括

主/从双工作模式USB接口芯片；

与所述主/从双工作模式USB接口芯片连接的微处理器。

8. 根据权利要求5或6所述的打印机墨盒芯片测试方法，其特征在于：

所述USB控制模块与所述打印机芯片信号转接模块连接。

9. 根据权利要求8所述的打印机墨盒芯片测试方法，其特征在于：

所述打印机控制模块为一台打印机内的控制模块；

所述打印机的芯片信号转接模块设置在所述打印机壳体外；

所述芯片信号转接模块的测试端子设置在一个测试架上，所述测试架上设有芯片安装位。

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