CN103777111B - 工程自动化短路和/或开路测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工程自动化短路和/或开路测试装置，其应用于一短路和/或开路测试装置，该短路和/或开路测试装置包括微控制处理器以及与微控制处理器相连的供电电路，所述微控制处理器的N个I/O端口分别用于与N个待测试端口相连。本发明的工程自动化短路和/或开路测试方法提供了一种易于实现、可以广泛使用的自动检测PCB端口及其线路开短路的方案，可对应各种各样端口及其线路的开短路实际情况，测试电压低，测试电流小，保护被测试电路的安全，扫描速度快，结果指示清晰，可以与其他测试控制电源进行指令输入输出无缝对接控制。
Description
技术领域
本发明涉及测试方法，特别涉及一种工程自动化短路和/或开路测试方法。
背景技术
在电子设备的生产过程中，特别是PCB板的生产过程中，需要对各种管脚和焊点进行短路和/或开路测试，也确保产品质量。目前的一般做法是用万用表进行手工测量或者是采购专用设备进行测试。使用万用表进行测试效率低且易出错，采购的专用设备一般应用场合有限。专利申请号201210035239.3、专利申请名称为《一种线路开路、短路检测装置》的中国发明专利申请公开的开路和短路测试装置电路结构简单，然而其工作电压高达8.5V-9.3V容易造成测试部品损坏，且操作繁琐，需要操作人员根据LED灯和蜂鸣器的信号来做记录，效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可自动测试并输出结果的工程自动化短路和/或开路测试方法。
一种工程自动化短路和/或开路测试方法，其应用于一短路和/或开路测试装置，该短路和/或开路测试装置包括微控制处理器以及与微控制处理器相连的供电电路，所述微控制处理器的N个I/O端口分别用于与N个待测试端口相连。所述测试方法包括步骤一和步骤二。步骤一，通过对应的I/O端口向第i个待测试端口输出一预设电压，其中i为整数，且满足1≤i≤N。步骤二，获取与第i个待测试端口相邻的待测试端口的电压，将该获取的电压与已存储的预设电压表进行比较，如果和预设电压表上的对应值相同，则确认第i个待测试端口与其相邻的待测试端口之间的状态正常，反之输出所述第i个待测试端口与其相邻的待测试端口连接异常信息并结束测试。
优选的，所述预设电压为高电平，步骤一中，首先通过所述N个I/O端口向N个待测试端口输出低电平，然后改变第i个I/O端口的输出电平为高电平，使其向第i个待测试端口输出高电平。
优选的，所述相邻的待测试端口为第i+1个待测试端口。
作为一种实施方式，当步骤二中确认第i个和第i+1个待测试端口之间的状态正常时，获取第i+2个待测试端口的电压，并与已存储的预设电压表进行比较，如果和预设电压表上的对应值相同，则确认第i个和i+2个待测试端口连接状态正常，反之输出第i个和i+2个待测试端口连接异常信息并结束测试。
进一步的，当确认第i个和第i+1个待测试端口之间的状态正常，且第i个和第i+2个待测试端口之间的状态也正常时，恢复第i个I/O端口的输出电平为低电平，如果i+1大于N则结束测试，输出测试通过信息，否则设置i=i+1，返回执行步骤一。
进一步的，步骤二中，如果该第i+1个待测试端口没有连接到参考地，且其电压为高电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口短路；如果该第i+1个待测试端口没有连接到参考地，且其电压为低电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口开路；如果该第i+1个待测试端口连接到参考地，且第i个待测试端口电压为低电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口短路；如果该第i+1个待测试端口连接到参考地，且第i个待测试端口电压为高电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口开路。
进一步的，如果该第i+2个待测试端口没有连接到参考地，且其电压为高电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口短路；如果该第i+2个待测试端口没有连接到参考地，且其电压为低电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口开路；如果该第i+2个待测试端口连接到参考地，且第i个待测试端口电压为低电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口短路；如果该第i+2个待测试端口连接到参考地，且第i个待测试端口电压为高电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口开路。
作为一种实施方式，所述短路和/或开路测试装置还包括与微控制处理器相连的测试启动单元，所述测试启动单元为可连接至其他测试电路并受所述其他测试电路控制的开关电路，其与微控制处理器的外部中断控制管脚相连。
作为一种实施方式，所述短路和/或开路测试装置还包括与微控制处理器相连的结果输出单元，所述结果输出单元包括声光显示设备和显示屏中的至少一种。
在一实施例中，所述高电平为3.3V~5V。
本发明的工程自动化短路和/或开路测试方法提供了一种易于实现、可以广泛使用的自动检测PCB端口及其线路开短路的方案，可对应各种各样端口及其线路的开短路实际情况，测试电压低，测试电流小，保护被测试电路的安全，扫描速度快，结果指示清晰，可以与被测电路的其他自动测试装置进行指令输入输出无缝对接控制。
附图说明
图1为一实施例的短路和/或开路测试装置的电路结构原理图。
图2为一实施例中工程自动化短路和/或开路测试方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图对本发明工程自动化短路和/或开路测试装置作进一步详细描述。
本发明的工程自动化短路和/或开路测试方法应用于如图1所示的短路和/或开路测试装置。该测试装置主要包括微控制处理器以及与微控制处理器相连的供电电路、结果输出单元、测试启动单元和多个测试端子。本实施例中，微控制处理器采用RENESASRL78/G13系列芯片，例如R5F100LJ，其具有多个I/O端口，其供电端与供电电路相连，其中一个I/O端口作为输出端与结果输出单元相连，其外部中断端与测试启动单元相连，其N个I/O端口分别与多个测试端子相连,所述微控制处理器的I/O端口为M个，N≤M。这些测试端子在测试过程中与对应的待测试端口相连。结果输出单元可包括LED指示灯、蜂鸣器和LCD显示器等。测试启动单元为开关电路，例如由普通开关连接上/下拉电阻组成，也可以由光电检测电路，压力检测开关等电路组成，可以由纯电路组成，也可以是机械加电路等形式组成，最终应根据使用者的具体实际情况进行选择。上述多个测试端子可为测试夹、测试插针等现有测试端子，通过导线与对应的I/O端口相连。
测试启动单元和结果输出单元可与被测电路的其他自动测试设备的电路相连，从而使本发明的短路和/或开路测试装置受被测电路的其他自动测试设备控制。被测电路的其他自动测试设备可包括但不限于LED灯正常亮灭检测设备，各种存储外设（如DVD,U盘，SD卡片等）的读取解码功能检测设备，音视频输出功能检测设备，无线信号收发功能检测设备等等。
由于端口针脚的短路和/或开路现象可能而且仅可能发生在物理位置相邻的两个或多个针脚之间，所以判断是否短路只需要判断相邻引脚之间的连接属性即可。被测电路板在测量接口开短路现象时，默认被测电路板是在未上电工作状态下进行，所有待测试端口默认的正确状态的开短路现象以预设电压表的形式存储至微控制处理器中，作为判断待测试端口的开短路状态是否正确的依据。
本发明的测试方法的原理为通过对应的I/O端口向其中一个待测试端口输出一预设电压，然后获取与该待测试端口相邻的待测试端口的电压，将该获取到的电压与已存储的预设电压表进行比较，如果和预设电压表上的对应值相同，则确认该待测试端口与其相邻的待测试端口之间的状态正常，反之确认该待测试端口与其相邻的待测试端口连接异常。特别的，还可同时测试该待测试端口（连接到所述预设电压的端口）与其相隔的待测试端口直接的连接状态，确保测试的全面性和准确性。
一较佳实施例中，如图2所示，本发明测试方法主要包括以下步骤：
步骤S101，首先由测试启动单元发出启动测试指令。
步骤S102，通过对应的I/O端口向所有测试端子输出低电平，然后由微控制处理器向第i个I/O端口发送一定时长的高电平，也即通过第i个测试端子向第i个待测试端口输出高电平。其中i为整数，初始值为1，且满足1≤i≤N。N为待测试端口数量。所述高电平为3.3V~5V。在微控制处理器向第i个I/O端口发送高电平的时间段内依次执行步骤S103至S106。
步骤S103，获取第i+1个待测试端口的电压。
此时，停止I/O端口对外数据的发送，I/O端口变为读取状态，以读取此刻第i个和i+1个待测试端口的电压。
步骤S104，将获得的电压与已存储的预设电压表进行比较，如果和预设电压表上的对应值相同，则执行步骤S105，反之执行步骤S1051。
步骤S1051，确认第i个和i+1个待测试端口为不良品，输出第i个和i+1个待测试端口连接异常信息，并结束测试。后续需执行维修程序。具体的，如果该第i+1个待测试端口没有连接到参考地，且其电压为高电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口短路。如果该第i+1个待测试端口没有连接到参考地，且其电压为低电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口开路。如果该第i+1个待测试端口连接到参考地，且第i个待测试端口电压为低电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口短路。如果该第i+1个待测试端口连接到参考地，且第i个待测试端口电压为高电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口开路。
步骤S105，获取i+2个待测试端口的电压。
步骤S106，将步骤S105获得的电压与已存储的预设电压表进行比较，如果和预设电压表上的对应值相同，则执行步骤S10,7，否则执行步骤S1071。
步骤S1071，确认第i个和i+2个待测试端口为不良品，输出第i个和i+2个待测试端口连接异常信息并结束测试。后续需执行维修程序。与步骤S051类似的，如果该第i+2个待测试端口没有连接到参考地，且其电压为高电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口短路。如果该第i+2个待测试端口没有连接到参考地，且其电压为低电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口开路。如果该第i+2个待测试端口连接到参考地，且第i个待测试端口电压为低电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口短路。如果该第i+2个待测试端口连接到参考地，且第i个待测试端口电压为高电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口开路。
步骤S107，恢复第i个I/O端口的输出电平为低电平，判断i+1是否大于N，如果大于N，则表示测试结束，输出测试通过的信息，否则设置i=i+1，返回执行步骤S102。
在工程制造中难免因工艺水平，设备，设计等问题造成接口在焊接到电路板时的短路或开路现象，本发明可以适用于为各种测试夹具设备增加开短路测试功能，适用于各种电路的端口及其线路的开短路测试，安全，高效，准确，清晰，简洁。工作电压为3.3V-5V，可广泛用于各种模数电路电路板的端口及其线路的开/短路测试。一个微控制处理器可以同时测试多个不同的端口及其线路，成本低。并且对不同端口及其信号线的开短路实际情况可以进行定制处理，应用范围广泛。此外，微控制处理器的电压扫描速度快、电流小，对端口，线路，以及连接的芯片都不会有任何损伤，安全性高。还可以选择多样化的结果表示输出，包括简单的LED结果输出，蜂鸣器输出，显示屏输出等方式，提示方式多样，输出结果识别简单且精准。可以无缝对接现有的检测电路板功能的自动测试设备，以最小花费加入开短路测试功能。适用于各种工程焊接，如波峰焊锡炉，硬化炉等工艺。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。
Claims (6)
1.一种工程自动化短路和/或开路测试方法，其应用于一短路和/或开路测试装置，该短路和/或开路测试装置包括微控制处理器以及与微控制处理器相连的供电电路，所述微控制处理器的N个I/O端口分别用于与N个待测试端口相连，所述测试方法包括步骤：
步骤一，通过对应的I/O端口向第i个待测试端口输出一预设电压，其中i为整数，且满足1≤i≤N；
步骤二，获取与第i个待测试端口相邻的待测试端口的电压，将该获取的电压与已存储的预设电压表进行比较，如果和预设电压表上的对应值相同，则确认第i个待测试端口与其相邻的待测试端口之间的状态正常，反之输出所述第i个待测试端口与其相邻的待测试端口连接异常信息并结束测试；
所述预设电压为高电平，步骤一中，首先通过所述N个I/O端口向N个待测试端口输出低电平，然后改变第i个I/O端口的输出电平为高电平，使其向第i个待测试端口输出高电平；
所述i的初始值为1，所述相邻的待测试端口为第i+1个待测试端口；
当步骤二中确认第i个和第i+1个待测试端口之间的状态正常时，获取第i+2个待测试端口的电压，并与已存储的预设电压表进行比较，如果和预设电压表上的对应值相同，则确认第i个和i+2个待测试端口连接状态正常，反之输出第i个和i+2个待测试端口连接异常信息并结束测试；当确认第i个和第i+1个待测试端口之间的状态正常，且第i个和第i+2个待测试端口之间的状态也正常时，恢复第i个I/O端口的输出电平为低电平，如果i+1大于N则结束测试，输出测试通过信息，否则设置i＝i+1，返回执行步骤一。
2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤二中，如果该第i+1个待测试端口没有连接到参考地，且其电压为高电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口短路；如果该第i+1个待测试端口没有连接到参考地，且其电压为低电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口开路；如果该第i+1个待测试端口连接到参考地，且第i个待测试端口电压为低电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口短路；如果该第i+1个待测试端口连接到参考地，且第i个待测试端口电压为高电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口开路。
3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，如果该第i+2个待测试端口没有连接到参考地，且其电压为高电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口短路；如果该第i+2个待测试端口没有连接到参考地，且其电压为低电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口开路；如果该第i+2个待测试端口连接到参考地，且第i个待测试端口电压为低电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口短路；如果该第i+2个待测试端口连接到参考地，且第i个待测试端口电压为高电平，则判断该待测试端口与第i个待测试端口开路。
4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述短路和/或开路测试装置还包括与微控制处理器相连的测试启动单元，所述测试启动单元为可连接至其他测试电路并受所述其他测试电路控制的开关电路，其与微控制处理器的外部中断控制管脚相连。
5.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述短路和/或开路测试装置还包括与微控制处理器相连的结果输出单元，所述结果输出单元包括声光显示设备和显示屏中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述高电平为3.3V～5V。
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