CN104461816A - 一种新型电脑主板自动开关机测试卡 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的一种新型电脑主板自动开关机测试卡，包括：主控制器、第一金手指接口、第二金手指接口、显示电路、报警电路和开机功能电路；主控制器采用单片机，其分别连接第一金手指接口、第二金手指接口、显示电路、报警电路和开机功能电路；第一金手指接口为用于连接电脑主板的PCIE接口；第二金手指接口为用于连接电脑主板的MINIPCIE接口。本发明提供的测试卡用于对电脑主板进行自动开关机测试并记录并显示正常开关机的次数，其以自动化的开关机测试方案，将测试人员从疲劳无趣的重复测试工作中解放出来，可有效提高测试的稳定性、可靠性及数据准确性，提高工作效率，降低人力资源成本。
Description
技术领域
本发明涉及电脑开关机测试技术领域，尤其涉及一种新型电脑主板自动开关机测试卡。
背景技术
目前电脑主板测试中，开关机测试主要靠人工进行，即：开机进入窗口桌面后人工关机、关机后手动按开机键开机、开机进窗口桌面后人工关机……如此不断重复的进行测试。如此重复的工作不仅没有意义，使人感觉到疲劳无趣，更重要的是对于企业来说浪费人力资源，作为企业研发及测试人员怎能干如此重复无趣的工作，同时，测试中开关机的次数也无法准确统计，不利于测试结果的精确。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种新型电脑主板自动开关机测试卡。
本发明提出的一种新型电脑主板自动开关机测试卡，包括：主控制器、第一金手指接口、第二金手指接口、显示电路、报警电路和开机功能电路；
主控制器采用单片机，其分别连接第一金手指接口、第二金手指接口、显示电路、报警电路，开机功能电路连接至单片机的开机信号控制端；
第一金手指接口为用于连接电脑主板的PCIE接口，其分别连接电脑主板的备用电源和主电源，其中，在主板EUP功能关闭时，备用电源在开机状态和关机状态下均向测试卡供电，主电源仅在开机状态下有电以用于向主控制器的侦测信号输入端提供被侦测信号作为电脑主板开机状态或关机状态的判断依据；
第二金手指接口为用于连接电脑主板的MINIPCIE接口，其连接电脑主板的备用电源并包括一个复位信号端，其中，在电脑主板EUP功能关闭时，备用电源在开机状态和关机状态下均向测试卡供电，复位信号端用于向主控制器的侦测信号输入端提供被侦测信号作为电脑主板开机状态或关机状态的判断依据；
显示电路用于显示正常开关机的次数；报警电路用于主控制器判断开关机异常时进行报警提示；开机功能电路用于在关机状态下控制电脑主板开机。
优选地，主电源包括+12V电源和+VCC3电源，+12V电源通过串联电阻R14和电阻R16接地，用于输出侦测信号的PCIE_DET端连接至电阻R14和电阻R16之间；+VCC3电源通过电阻R15连接至PCIE_DET端，PCIE_DET端通过电容C6接地。
优选地，包括第一排针和短路帽，其第1脚连接PCIE_DET端，第2脚连接主控制器的侦测信号输入端，第3脚连接复位信号端PERST#；当选用第一金手指接口测试时，短路帽连接第一排针的第1脚和第2脚，单片机侦测PCIE_DET端电平信号；当选用第二金手指接口测试时，短路帽连接第一排针的第2脚和第3脚，单片机侦测复位信号端电平信号。
优选地，第一排针采用三脚排针H3X1。
优选地，开机功能电路包括一个场效应管，开机信号控制端连接场效应管第1脚，场效应管第2脚接地并通过电阻连接至场效应管第1脚，场效应管第3脚用于输出开机信号。
优选地，场效应管为N-CH MOSFET。
优选地，主控制器采用STC11L04E单片机，其侦测信号输入端为引脚P34，其开机信号控制端为引脚P37。
优选地，显示电路采用四位共阴数码管，其包括12个引脚并分别连接单片机的引脚P10、P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P30、P31、P32、P33。
优选地，报警电路包括蜂鸣器，其控制引脚为单片机的引脚P35。
优选地，包括四个LED指示灯TLED1、TLED2、TLED3和TLED4；TLED1用于指示备用电源工作情况，TLED2和TLED3用于指示侦测信号由+12V电源或+VCC3提供；TLED4用于指示复位信号端输出电平。
本发明提供的测试卡用于对电脑主板进行自动开关机测试并记录正常开关机的次数，可应用电脑研发开关机测试、工厂测试等相关可靠性稳定性测试场合中。
本发明提供的自动化的开关机测试方案，将测试人员从疲劳无趣的重复测试工作中解放出来，可有效提高测试的稳定性、可靠性及数据准确性，提高工作效率，降低人力资源成本。
市面上的台式机电脑主板普遍都设计有PCIE接口，MINIPCIE接口常见于笔记本电脑主板上。本发明中第一金手指接口和第二金手指接口的设置可同时满足PCIE接口和MINIPCIE接口的需求，扩大了测试卡应用范围。此外，PCIE接口和MINIPCIE接口都具有方便安装固定的特点，有利于提高工作效率，保证安装稳定性。
附图说明
图1为本发明提出的一种新型电脑主板自动开关机测试卡结构图；
图2为测试卡与电脑主板连接示意图；
图3为单片机外围电路图；
图4为PCIE 1X金手指接口原理图；
图5为MINIPCIE金手指接口原理图；
图6为侦测电路原理图；
图7为开机功能电路原理图；
图8为显示电路图；
图9为报警电路原理图；
图10为PCIE接口模式测试流程图；
图11为MINIPCIE接口模式测试流程图；
图12为LED指示灯原理图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出的一种新型电脑主板自动开关机测试卡，包括：主控制器1、第一金手指接口2、第二金手指接口3、显示电路4、报警电路5、开机功能电路6、第一排针J2和短路帽JP-R。
主控制器1为微控制单元(MCU)，具体采用STC11L04E单片机，其外接电路如图3所示，其中，引脚P34为侦测信号输入端，引脚P37为开机信号控制端。
参照图3、图4、图5，本实施方式中，电脑主板设有备用电源(StandbyPower)和主电源(VCC Power)。备用电源为+3VSB电源，在电脑主板EUP(欧盟环保节能标准)功能关闭时，其在电脑主板开机状态和关机状态下都能正常供电；主电源包括+12V电源和+VCC3电源，两者均由电脑主板提供，在关机状态下，主电源无法供电。
参照图4，第一金手指接口2为用于连接电脑主板的PCIE接口(PCI Express，总线接口)，本实施方式中采用PCIE 1X金手指接口，可与电脑主板上的PCIE 1X插座和PCIE 16X插座配合。第一金手指接口2分别连接备用电源和主电源，其中，备用电源在开机状态和关机状态下均向测试卡供电，主电源仅在开机状态下有电以用于向主控制器1提被供侦测信号作为电脑主板开机状态或关机状态的判断依据。
参照图6，测试卡通过第一金手指接口2插到电脑主板上进行测试时，+12V电源通过串联电阻R14和电阻R16接地，用于输出被侦测信号的PCIE_DET端连接至电阻R14和电阻R16之间；+VCC3电源通过电阻R15连接至PCIE_DET端，PCIE_DET端通过电容C6接地。
本实施方式中，当PCIE_DET端并联连接+12V电源和+VCC3电源以提供被侦测信号，具体实施时，也可只选择一个以提供被侦测信号。
参照图5，第二金手指接口3为用于连接电脑主板的MINIPCIE接口(MiniPCI Express，总线的接口)，本实施方式中采用标准的MINIPCIE金手指接口。选择第二金手指接口3测试时，测试卡通过MINIPCIE金手指接口插到电脑主板MINIPCIE插座上。第二金手指接口3连接备用电源并包括一个复位信号端PERST#。在电脑主板EUP功能关闭时，备用电源在开机状态和关机状态下均向测试卡供电，复位信号端PERST#用于向主控制器1提供被侦测信号作为电脑主板开机状态或关机状态的判断依据。
参照图5，本实施方式中，复位信号端PERST#输出信号为PLTRST#信号，开机状态下PLTRST#信号为高电平，关机状态下PLTRST#为低电平。
参照图6，第一排针J2采用3脚排针H3X1，其第1脚连接PCIE_DET端，第2脚连接主控制器1的侦测信号输入端即单片机引脚P34，第3脚连接复位信号端PERST#。当选用第一金手指接口2测试时，短路帽JP-R连接第一排针J2的第1脚和第2脚，单片机侦测PCIE_DET端电平信号以判断电脑主板开机状态和关机状态；当选用第二金手指接口3测试时，短路帽JP-R连接第一排针J2的第2脚和第3脚，单片机侦测复位信号端电平信号以判断电脑主板开机状态和关机状态。
参照图7，开机功能电路6用于在关机状态下控制电脑主板开机，其包括一个场效应管Q1，开机信号控制端即单片机引脚P37连接场效应管Q1第1脚，场效应管Q1第2脚接地并通过电阻连接至场效应管Q1第1脚，场效应管Q1第3脚用于输出开机信号PWRBTN_L，并通过开机信号输出端即排针J3的第1脚输出。从而，单片机判断出电脑主板处于关机状态后，可通过场效应管Q1输出开机信号PWRBTN_L控制电脑主板开机。图7所示电路中，开机信号控制端即单片机引脚P37输出电平的高低决定了场效应管Q1的通断，从而控制场效应管Q1第3脚输出的信号电平，以达到控制开机信号PWRBTN_L的目的。场效应管Q1采用N-CH MOSFET(N沟道场效应晶体管)。
参照图2、图7，本实施方式提供的电脑主板自动开关机测试卡在工作状态下，将测试卡通过第一金手指接口2或第二金手指接口3插在电脑主板的PCIE 1X插座、PCIE 16X插座或MINIPCIE插座上，然后通过一根信号线连接至电脑主板F_PANEL前置面板接口的开机信号输入端以输入开机信号PWRBTN_L，即可进行开关机测试。
参照图8，显示电路4采用四位共阴数码管，其包括12个引脚并分别连接单片机的引脚P10、P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P30、P31、P32、P33。显示电路4用于显示正常开关机次的数。
参照图9，报警电路5包括蜂鸣器，其控制信号连接至单片机的引脚P35。报警电路5用于主控制器1判断开关机异常时进行报警提示。
参照图10，利用第一金手指接口2进行测试时，当电脑主板关机后，主电源断电，单片机侦测到PCIE_DET为低电平，然后触发开机信号为高电平，开机信号只需触发一下，约0.5S后单片机引脚P37由高电平变为低电平发出开机信号；开机信号发出后单片机侦测PCIE_DET是否为高电平，若为高电平说明已经开机，若一直为低电平说明开机异常，蜂鸣器报警；开机后，电脑进入窗口桌面后等待停留一段时间后，通过设定电脑自动运行程序软件自动关机，等待停留在桌面的时间可以通过程序软件设置；当单片机侦测到PCIE_DET为低电平，自动启动下一次开机过程，以实现循环重复的开关机测试。
本实施方式中，单片机中预设有设定时间并监控PCIE_DET为高电平的时间，设定时间大于一次开关机时间，PCIE_DET为高电平的时间如超过设定时间则说明不能正常关机，蜂鸣器报警。具体实施时，设定时间可调，但需保证设定时间大于一次开关机时间。
参照图11，利用第二金手指接口3进行测试时，当电脑主板关机后，单片机侦测到PLTRST#为低电平，然后触发开机信号为高电平，因开机信号只需触发一下即可，约0.5S后单片机引脚P37由高电平变为低电平发出开机信号；开机信号发出后单片机侦测PLTRST#是否为高电平，若为高电平说明已经开机，若一直为低电平说明开机异常，蜂鸣器报警；开机后，电脑进入窗口桌面后等待停留一段时间后，通过设定电脑自动运行程序软件自动关机，等待停留在桌面的时间可以通过程序软件设置；当单片机侦测到PLTRST#为低电平，启动下一次开机过程，以实现循环重复的开关机测试。
本实施方式中，单片机会监控PLTRST#为高电平的时间，PLTRST#为高电平的时间如超过设定时间则说明不能正常关机，蜂鸣器报警，设定时间可调，但需保证设定时间大于一次开关机时间。
以上实施方式中，为保证判断的可靠性准确性，判断关机后可等待一段时间再触发开机信号，等待时间可由单片机程序调节。
参照图12，本实施方式中，测试卡还包括四个LED指示灯TLED1、TLED2、TLED3和TLED4。TLED1用于指示备用电源工作情况。TLED2和TLED3用于指示主电源工作情况，并根据侦测电路取的是+VCC3还是+12V电压信号，TLED2、TLED3对应选择一个用于指示主电源。TLED4用于指示复位信号端输出电平，TLED4亮起表示PLTRST#为高电平，即电脑处于开机状态。
由于MINIPCIE金手指接口和PCIE金手指接口PCB板厚不一样，MINIPCIE金手指接口＝1mm，PCIE金手指接口＝1.6mm，所以在实际实施时可以采用以下3种方案执行：
(1)测试卡PCB按厚度1mm制作，使用PCIE接口测试时加1.6mm的转接装置；
(2)测试卡PCB按厚度1.6mm制作，使用MINIPCIE接口测试时加1mm的转接装置；
(3)将MINIPCIE接口和PCIE接口测试卡分开按两块测试卡制作，即MINIPCIE接口按1.0mm制作，PCIE接口按1.6mm制作，两块测试卡功能电路相同。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型电脑主板自动开关机测试卡，其特征在于，包括：主控制器(1)、第一金手指接口(2)、第二金手指接口(3)、显示电路(4)、报警电路(5)和开机功能电路(6)；
主控制器(1)采用单片机，其分别连接第一金手指接口(2)、第二金手指接口(3)、显示电路(4)、报警电路(5)，开机功能电路(6)连接至单片机的开机信号控制端；
第一金手指接口(2)为用于连接电脑主板的PCIE接口，其分别连接电脑主板的备用电源和主电源，其中，在电脑主板EUP功能关闭时，备用电源在开机状态和关机状态下均向测试卡供电，主电源仅在开机状态下有电以用于向主控制器(1)的侦测信号输入端提供被侦测信号作为电脑主板开机状态或关机状态的判断依据；
第二金手指接口(3)为用于连接电脑主板的MINIPCIE接口，其连接电脑主板的备用电源并包括一个复位信号端(PERST#)，其中，在电脑主板EUP功能关闭时，备用电源在开机状态和关机状态下均向测试卡供电，复位信号端(PERST#)用于向主控制器(1)的侦测信号输入端提供被侦测信号作为电脑主板开机状态或关机状态的判断依据；
显示电路(4)用于显示正常开关机的次数；报警电路(5)用于主控制器(1)判断开关机异常时进行报警提示；开机功能电路(6)用于在关机状态下控制电脑主板开机。
2.如权利要求1所述的新型电脑主板自动开关机测试卡，其特征在于，主电源包括+12V电源和+VCC3电源，+12V电源通过串联电阻R14和电阻R16接地，用于输出侦测信号的PCIE_DET端连接至电阻R14和电阻R16之间；+VCC3电源通过电阻R15连接至PCIE_DET端，PCIE_DET端通过电容C6接地。
3.如权利要求2所述的新型电脑主板自动开关机测试卡，其特征在于，包括第一排针(J2)和短路帽(JP-R)，其第1脚连接PCIE_DET端，第2脚连接主控制器(1)的侦测信号输入端，第3脚连接复位信号端(PERST#)；当选用第一金手指接口(2)测试时，短路帽(JP-R)连接第一排针(J2)的第1脚和第2脚，单片机侦测PCIE_DET端电平信号；当选用第二金手指接口(3)测试时，短路帽(JP-R)连接第一排针(J2)的第2脚和第3脚，单片机侦测复位信号端电平信号。
4.如权利要求3所述的新型电脑主板自动开关机测试卡，其特征在于，第一排针(J2)采用三脚排针H3X1。
5.如权利要求1所述的新型电脑主板自动开关机测试卡，其特征在于，开机功能电路(6)包括一个场效应管(Q1)，开机信号控制端连接场效应管(Q1)第1脚，场效应管(Q1)第2脚接地并通过电阻连接至场效应管(Q1)第1脚，场效应管(Q1)第3脚用于输出开机信号。
6.如权利要求5所述的新型电脑主板自动开关机测试卡，其特征在于，场效应管(Q1)为N-CH MOSFET。
7.如权利要求1所述的新型电脑主板自动开关机测试卡，其特征在于，主控制器(1)采用STC11L04E单片机，其侦测信号输入端为引脚P34，其开机信号控制端为引脚P37。
8.如权利要求1所述的新型电脑主板自动开关机测试卡，其特征在于，显示电路(4)采用四位共阴数码管，其包括12个引脚并分别连接单片机的引脚P10、P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P30、P31、P32、P33。
9.如权利要求1所述的新型电脑主板自动开关机测试卡，其特征在于，报警电路(5)包括蜂鸣器，其控制引脚为单片机的引脚P35。
10.如权利要求1至9任一项所述的新型电脑主板自动开关机测试卡，其特征在于，包括四个LED指示灯TLED1、TLED2、TLED3和TLED4；TLED1用于指示备用电源工作情况，TLED2和TLED3用于指示侦测信号由+12V电源或+VCC3提供；TLED4用于指示复位信号端输出电平。
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Date of cancellation: 20220119 Granted publication date: 20160518 Pledgee: Huizhou Merchants Bank, Hefei, Qingnian Road branch Pledgor: HEFEI BITLAND INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: 2017340000439 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220315 Address after: 518000 5c104, floor 5, plant 4, Bangkai science and Technology Industrial Park, south of sightseeing road and west of Bangkai Road, Tangjia community, Fenghuang street, Guangming District, Shenzhen, Guangdong Patentee after: SHENZHEN BITLAND INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: No.4088 Jinxiu Avenue, Hefei Economic and Technological Development Zone, Anhui Province Patentee before: HEFEI BITLAND INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |