CN109900990B - 一种可穿戴设备整机电流测试方法 - Google Patents

Abstract

一种可穿戴设备整机电流测试方法，一是用户可以在不拆机的情况下，排除对电池充电、锂电池的影响对可穿戴设备的电流进行测试；二是本申请区别于以往单独对某个负载进行测试的方法，创造性的考虑到多个负载之间的相互影响，从多个负载存在相互干扰的前提下，对电流进行测试，这种方式在可穿戴领域未被使用过，甚至未被提及过。

Description

一种可穿戴设备整机电流测试方法

技术领域

本发明涉及一种可穿戴设备的测试方法，具体而言，涉及一种可穿戴设备的可进行整机电流测试的测试方法。

背景技术

目前的智能可穿戴设备如智能手表手环防水要求越来越高，这就导致产品拆机就造成整机报废，工厂生产时会测试PCBA电流，以确保板子SMT贴片完成后无功能和电性能故障，确保整机组装完成后功能和性能正常，可检测出PCBA在生产组装后端造成的损伤，但是组装成整机后无法测试整机电流功耗，如产品不良整机装配后拆机将报废物料，或者批量出货客诉造成批量损失。

这种测试PCBA功能和性能的方式可以在生产线组装前端发现功能和电性能故障，但是生产过程中往往很难避免人员和设备损伤电路板和元器件，如生产过程中掉入异物，飞溅的锡渣，器件脱落，PCB变形导致电容损伤漏电等，整机组装后往往只能测试功能是否异常，无法测试整机电性能，如整机因为PCB或器件损伤漏电是无法检测的，尤其是可穿戴设备如智能手环手表对待机续航时间要求非常高，一旦由于生产造成的不良无法及时发现，造成批量客诉损失，并且生产线无法及时识别到风险，由于持续生产造成的大批量损失。

发明内容

手表或者手环类的可穿戴设备，里面需要安装各种芯片，一般性的，具有蓝牙芯片和WIFI芯片，当然，也可能有NB-IOT芯片和传统的GSM芯片，这些都属于恶意进行数据传输的芯片。当前的智能手表在电流检测之后计算的理论待机、用机时长总是比实际的长，拆机检测之后，也通过检测每种负载的电流来判断设备是否正常，对于系统整体电流与每个负载展现出来的差异比较难解释。

本发明基于上述的缺陷提供一种可穿戴设备如智能手表手环等设备实现整机测试电流方法，解决产品整机无法测试电性能的缺陷，并且有效的批量检测生产不良，并反馈问题及时改善生产工艺，并创造性的提出交叉检测的概念，使得手表能在各种芯片的布局上，尽量减少相互之间的干扰。进一步提高产品批量生产的可靠性，避免生产工艺和设计考虑不全造成的批量不良损失。

本发明具体的技术方案如下：

一种可穿戴设备整机电流测试方法，所述方法包括，

S1，不拆机切断所述可穿戴设备自身的电池供电电路以及充电电路；

S2，外接具有带有电流测试单元的电源电路；

S3，查看所述可穿戴设备待机的第一电流；

S4，第一芯片连接移动终端或服务器，保持屏幕关闭，测试第二电流值；根据所述第一电流值和所述第二电流值来计算第一芯片保持连接的第三电流值；

S5，同步所述可穿戴设备的数据至移动终端或服务器，测试数据传输且屏幕关闭时的第四电流值，根据所述第四电流值和所述第三电流值计算第一芯片传输数据的第五电流值；

S6，关闭第一芯片，打开所述可穿戴设备的第二芯片，关闭屏幕，测试第六电流；根据所述第一电流值和所述第六电流值来计算第二芯片保持连接的第七电流值；

S7，利用第二芯片同步数据到移动终端或服务器，测试数据传输且屏幕关闭时的第八电流，根据所述第八电流值和所述第七电流值，得到第二芯片数据传输的第九电流值；

S9，同时打开第一芯片和第二芯片，关闭屏幕，测试此时的第十电流，若所述第十电流与所述第三电流和第七电流之和的差值小于第一电流阈值（每个电流阈值都应该加上步骤S3的第一电流值），则判断第一芯片和第二芯片连接电流合格；若否，则判断第一芯片和第二芯片同时连接存在干扰；

S10，在所述S9的“电流合格”基础上进行，打开第一芯片数据传输，关闭屏幕，测试此时的第十一电流，若所述第十一电流与所述第五电流值和第七电流值之和的差值小于第二电流阈值，则判断第一芯片数据传输对第二芯片的连接无干扰；若否，则判断第一芯片数据会影响第二芯片的连接；

S11，在所述S9的“电流合格”基础上进行，打开第二芯片数据传输，关闭屏幕，测试此时的第十二电流，若所述第十二电流与所述第三电流值和第九电流值之和的差值小于第三电流阈值，则判断第二芯片数据传输对第一芯片的连接无干扰；若否，则判断第二芯片数据传输会影响第一芯片的连接；

S12，在所述S10的“无干扰”和S11的“无干扰”的基础上，同时打第一芯片数据传输和第二芯片传输，测试此时的第十三电流，若所述第十三电流与所述第五电流值和第九电流值之和的差值小于第四电流阈值，则判断第一芯片传输和第二芯片数据传输之间无干扰；若否，则判断第一芯片传输和第二芯片数据传输相互干扰。

进一步地，在所述S1步骤中，所述可穿戴设备电源电路包括锂电池B1、充电接口、充电芯片U5、降压LDO芯片U6，所述锂电池B1连接所述充电芯片U5，所述充电芯片U5连接所述充电接口；

所述锂电池B1连接所述降压LDO芯片U6，所述降压LDO芯片U6连接所述充电接口；

在所述锂电池B1与所述充电芯片U5之间，还设置有第一P-MOS开关；

在所述锂电池B1与所述降压LDO芯片U6之间，还设置有第二P-MOS开关；

所述第一P-MOS开关的栅极连接高电平输入单元。

进一步地，所述第一P-MOS开关的源极连接所述锂电池B1，漏极连接所述充电芯片；所述第一P-MOS开关的栅极连接第一电阻R19后接地。

进一步地，所述第二P-MOS开关的漏极连接所述锂电池B1，栅极连接所述高电平输入单元，源极连接所述降压LDO芯片U6；所述第二P-MOS开关的栅极连接第二电阻R22后接地。

进一步地，所述高电平输入单元为单片机U7。

进一步地，所述单片机U7的连接蓝牙芯片和/或所述单片机U7的连接按键开关和/或触摸开关。

进一步地，在所述S2步骤中，带有电流测试单元的电源电路接入到所述可穿戴设备的电路中设置有可串联的电阻。

进一步地，所述第一芯片可以是蓝牙芯片、WIFI芯片、NB-IOT芯片和GSM芯片中的任一个；所述第二芯片可以是异于所述第一芯片的蓝牙芯片、WIFI芯片、NB-IOT芯片和GSM芯片中的任一个。

进一步地，在S9中同时打开大于2数量的多个芯片，重复步骤S9至S12，判断多个芯片中，某一个芯片的数据传输或者多个芯片的数据传输是否会对其他芯片的连接或数据传输产生干扰。

进一步地，所述第一电流阈值、第二电流阈值、第三电流阈值和第四电流阈值均大于等于所述第一电流值。

通过上述的测试电路，一是用户可以在不拆机的情况下，排除对电池充电、锂电池的影响对可穿戴设备的电流进行测试；二是本申请区别于以往单独对某个负载进行测试的方法，创造性的考虑到多个负载之间的相互影响，从多个负载存在相互干扰的前提下，对电流进行测试，这种方式在可穿戴领域未被使用过，甚至未被提及过。

附图说明

图1为本发明的测试电路的结构图。

图2是本发明的外接电路连接可连接的电阻的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述……，但这些……不应限于这些术语。这些术语仅用来将……区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一……也可以被称为第二……，类似地，第二……也可以被称为第一……。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测（陈述的条件或事件）”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测（陈述的条件或事件）时”或“响应于检测（陈述的条件或事件）”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

另外，下述各方法实施例中的步骤时序仅为一种举例，而非严格限定。

实施例一

一种可穿戴设备整机电流测试方法，该方法可以检测成表或者成手环（或类似的可穿戴设备）的电流。

通过在可穿戴设备中集成可断电的电路，可以实现在不拆机的情况下切断所述可穿戴设备自身的电池供电电路以及充电电路。具体的实现方法在下述中会提到。

连接带有电流检测装置的外接电源电路。电源电路直接接入到可穿戴设备的充电接头，施加电压以测试电流。

接入之后，查看可穿戴设备的待机电流，可以记为第一电流。以下，为判断各种负载之间是否存在干扰的具体方法（下面说的芯片，实际上，芯片可以设定为各种负载）。

将第一芯片连接移动终端或服务器，保持屏幕关闭（各种测试都需要保持屏幕关闭，屏幕是耗电大户，当屏幕开启之后，大部分的电流都在屏幕上，可能导致其余负载测量的不准确性），测试第二电流值；根据所述第一电流值和所述第二电流值来减法计算第一芯片保持连接的第三电流值；

同步所述可穿戴设备的数据至移动终端或服务器，测试数据传输且屏幕关闭时的第四电流值，根据所述第四电流值和所述第三电流值减法计算第一芯片传输数据的第五电流值；

关闭第一芯片，打开所述可穿戴设备的第二芯片，关闭屏幕，测试第六电流；根据所述第一电流值和所述第六电流值来减法计算第二芯片保持连接的第七电流值；

利用第二芯片同步数据到移动终端或服务器，测试数据传输且屏幕关闭时的第八电流，根据所述第八电流值和所述第七电流值，减法计算得到第二芯片数据传输的第九电流值；

同时打开第一芯片和第二芯片，关闭屏幕，测试此时的第十电流，若所述第十电流与所述第三电流和第七电流之和的差值小于第一电流阈值（第一电流阈值至少大于第一电流值），则判断第一芯片和第二芯片连接电流合格；若否，则判断第一芯片和第二芯片同时连接存在干扰；

在“电流合格”基础上进行，打开第一芯片数据传输，关闭屏幕，测试此时的第十一电流，若所述第十一电流与所述第五电流值和第七电流值之和的差值小于第二电流阈值，则判断第一芯片数据传输对第二芯片的连接无干扰；若否，则判断第一芯片数据会影响第二芯片的连接；

在 “电流合格”基础上进行，打开第二芯片数据传输，关闭屏幕，测试此时的第十二电流，若所述第十二电流与所述第三电流值和第九电流值之和的差值小于第三电流阈值，则判断第二芯片数据传输对第一芯片的连接无干扰；若否，则判断第二芯片数据传输会影响第一芯片的连接；

在 “无干扰”的基础上，同时打第一芯片数据传输和第二芯片传输，测试此时的第十三电流，若所述第十三电流与所述第五电流值和第九电流值之和的差值小于第四电流阈值，则判断第一芯片传输和第二芯片数据传输之间无干扰；若否，则判断第一芯片传输和第二芯片数据传输相互干扰。

上面提到的第一芯片可以是蓝牙芯片、WIFI芯片、NB-IOT芯片和GSM芯片中的任一个；所述第二芯片可以是异于所述第一芯片的蓝牙芯片、WIFI芯片、NB-IOT芯片和GSM芯片中的任一个。

并且，由于存在多种芯片，上面详细阐述了两个芯片之间的干扰，实事上，多个芯片之间更容易产生不易发现的干扰，因此，在上面的方法中，可以将测试的芯片数量增加，判断多个芯片中，某一个芯片的数据传输或者多个芯片的数据传输是否会对其他芯片的连接或数据传输产生干扰。

实施例二

为了实现不拆机切断所述可穿戴设备自身的电池供电电路以及充电电路，本发明设计了如下电路。

如附图1所示，可穿戴设备一般为不可拆卸的结构，电池为可充电电池，当充电时，通过充电芯片U5对锂电池B1进行充电，在使用时，锂电池B1经过降压电路U6对负载进行供电。

在锂电池B1和充电芯片U5之间，设置第一P-MOS开关Q4，用于在适当的时候切断充电电路。外界电源通过充电接口和单向二极管D5之后，接入到充电芯片U5的VIN引脚。充电芯片U5可以是SGM40561。第一P-MOS开关Q4的源极2连接到锂电池B1，漏极3连接到充电芯片U5的BAT引脚。栅极1用于引入触发高电平的单元。

在锂电池和降压LDO芯片U6之间，设置第二P-MOS开关Q3，用于在适当的时候切断电池供电。外界电源通过充电接口和单向二极管D5之后，接入到降压LDO芯片U6。降压LDO芯片U6可以是CE6230B33F。第二P-MOS开关Q3的漏极3连接锂电池B1，源极2连接到降压LDO芯片U6，栅极1用于引入触发高电平的单元。

为了批量监测，节省人工，申请人在高电平的触发短设置采用蓝牙输入信号，即采用蓝牙芯片和单片机来进行脉冲的输入。

高电平输入单元为单元机U7，单片机U7可以是Apollo3可编程控制单片机。

蓝牙芯片E2连接到单片机U7的RF引脚。

或者，当需要人工操作的时候，设置另外两种信号输入的方式，一种是通过开关SW1进行输入，一种是通过触摸来输入。这两种输入单元连接到单片机的GPIO1引脚。

当产品组装成整机后需要测试整机功耗是否正常，需要测试整机耗电情况就需测量电流大小，以确保正常待机和使用各种功能状态下电流正常，先将设备固定在充电座或者专用充电夹具，然后通过蓝牙或者设备自身的触摸或按键触发电流测试模式，U7单片机通过蓝牙接收到整机电流测试信号，或者SW1按键开关信号，TOUCH1触摸信号，通过U7的RF或GPIO1引脚接收到无线指令，外部触摸或按键信号，识别为测试整机电流信号，此时U7单片机GPIO3引脚输出高电平信号，此时Q4的栅极处于高电平状态，Q4开关管截止，充电芯片和锂离子电池断开，此时整机处于不充电的状态，由于此时USB充电接口接着5V电压，UCB5V通过Q3栅极的分压电阻分压之后，Q3的栅极电平为高，Q3开关管截止，锂离子电池与U6断开连接，此时锂离子电池无法为系统供电，相当于切断内部锂离子电池供电，USB 5V供电通过D5防反接二极管之后与U6降压系统供电连接，此时系统供电由外部USB 5V直接经过U6降压后给系统供电，成功切断内部锂离子电池供电，由外部USB 5V供电，即可在USB 5V输入端串接一个电流表测试整机工作，待机和关机电流等，且全程系统电路USB 5V和锂离子电池之间供电切换时不断电，可保证整机不断电关机，有利于分析不良器件和生产故障判断。

当整机电流测试完成时，直接停止USB 5V供电，机器可自动切换为锂离子电池供电，实现步骤如下：

当整机电流测试完成时，直接切断USB 5V供电，此时USB 5V无法为U6降压系统供电提供电源，此时Q3栅极的电阻R22接电源地，Q3的栅极电平为低，Q3开关管导通，锂离子电池与U6降压系统供电输入端连接，此时锂离子电池切换为系统供电，U7的USB_IN输入端此时R22为下拉到电源地为低电平，U7识别到外部USB 5V供电断开，U7的GPIO3输出引脚设置为输入下拉，此时Q4的栅极为低电平，Q4导通，锂离子电池与充电芯片导通连接，D4二极管防止电池电压倒灌到充电芯片影响充电电路，此时产品恢复正常状态，外部USB 5V电源接入时可正常充电。在无工厂整机电流测试触发信号条件下可正常充电，对用户使用无任何影响。

实施例三

手表手环类的可穿戴设备，属于小电流的产品。在施加小电压时，很多时候由于电压的问题，导致测试的数值不是那么准确。

本发明在外接电源电路中设置了可切换的电阻接入，如附图2所示。

一种方式是外接电源电路直接接入可穿戴设备的充电接口。另外的方式是施加大电压时，切入到具有电阻的路线，这样，施加大电压的时候，可以分一部分电压到可穿戴电路，相对于直接输入小电压，这种方式更精确。目前，在外接带可穿戴设备的电流检测电源电路中还没使用到这种技术。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种可穿戴设备整机电流测试方法，所述方法包括，

S1，不拆机切断所述可穿戴设备自身的电池供电电路以及充电电路；

S2，外接具有带有电流测试单元的电源电路；

S3，查看所述可穿戴设备待机的第一电流；

S4，第一芯片连接移动终端或服务器，保持屏幕关闭，测试第二电流值；根据所述第一电流值和所述第二电流值来计算第一芯片保持连接的第三电流值；

S5，同步所述可穿戴设备的数据至移动终端或服务器，测试数据传输且屏幕关闭时的第四电流值，根据所述第四电流值和所述第三电流值计算第一芯片传输数据的第五电流值；

S6，关闭第一芯片，打开所述可穿戴设备的第二芯片，关闭屏幕，测试第六电流；根据所述第一电流值和所述第六电流值来计算第二芯片保持连接的第七电流值；

S7，利用第二芯片同步数据到移动终端或服务器，测试数据传输且屏幕关闭时的第八电流，根据所述第八电流值和所述第七电流值，得到第二芯片数据传输的第九电流值；

S9，同时打开第一芯片和第二芯片，关闭屏幕，测试此时的第十电流，若所述第十电流与所述第三电流和第七电流之和的差值小于第一电流阈值，则判断第一芯片和第二芯片连接电流合格；若否，则判断第一芯片和第二芯片同时连接存在干扰；

S10，在所述S9的“电流合格”基础上进行，打开第一芯片数据传输，关闭屏幕，测试此时的第十一电流，若所述第十一电流与所述第五电流值和第七电流值之和的差值小于第二电流阈值，则判断第一芯片数据传输对第二芯片的连接无干扰；若否，则判断第一芯片数据会影响第二芯片的连接；

S11，在所述S9的“电流合格”基础上进行，打开第二芯片数据传输，关闭屏幕，测试此时的第十二电流，若所述第十二电流与所述第三电流值和第九电流值之和的差值小于第三电流阈值，则判断第二芯片数据传输对第一芯片的连接无干扰；若否，则判断第二芯片数据传输会影响第一芯片的连接；

S12，在所述S10的“无干扰”和S11的“无干扰”的基础上，同时打开第一芯片数据传输和第二芯片传输，测试此时的第十三电流，若所述第十三电流与所述第五电流值和第九电流值之和的差值小于第四电流阈值，则判断第一芯片传输和第二芯片数据传输之间无干扰；若否，则判断第一芯片传输和第二芯片数据传输相互干扰。

2.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备整机电流测试方法，其特征在于，在所述S1步骤中，所述可穿戴设备电源电路包括锂电池B1、充电接口、充电芯片U5、降压LDO芯片U6，所述锂电池B1连接所述充电芯片U5，所述充电芯片U5连接所述充电接口；

所述锂电池B1连接所述降压LDO芯片U6，所述降压LDO芯片U6连接所述充电接口；

在所述锂电池B1与所述充电芯片U5之间，还设置有第一P-MOS开关；

在所述锂电池B1与所述降压LDO芯片U6之间，还设置有第二P-MOS开关；

所述第一P-MOS开关的栅极连接高电平输入单元。

3.根据权利要求2所述的一种可穿戴设备整机电流测试方法，其特征在于，所述第一P-MOS开关的源极连接所述锂电池B1，漏极连接所述充电芯片；所述第一P-MOS开关的栅极连接第一电阻R19后接地。

4.根据权利要求2所述的一种可穿戴设备整机电流测试方法，其特征在于，所述第二P-MOS开关的漏极连接所述锂电池B1，栅极连接所述高电平输入单元，源极连接所述降压LDO芯片U6；所述第二P-MOS开关的栅极连接第二电阻R22后接地。

5.根据权利要求2所述的一种可穿戴设备整机电流测试方法，其特征在于，所述高电平输入单元为单片机U7。

6.根据权利要求5所述的一种可穿戴设备整机电流测试方法，其特征在于，所述单片机U7连接蓝牙芯片和/或所述单片机U7连接按键开关和/或触摸开关。

7.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备整机电流测试方法，其特征在于，在所述S2步骤中，带有电流测试单元的电源电路接入到所述可穿戴设备的电路中设置有可串联的电阻。

8.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备整机电流测试方法，其特征在于，所述第一芯片是蓝牙芯片、WIFI芯片、NB-IOT芯片和GSM芯片中的任一个；所述第二芯片是异于所述第一芯片的蓝牙芯片、WIFI芯片、NB-IOT芯片和GSM芯片中的任一个。

9.根据权利要求1或8所述的一种可穿戴设备整机电流测试方法，其特征在于，在S9中同时打开大于2数量的多个芯片，重复步骤S9至S12，判断多个芯片中，某一个芯片的数据传输或者多个芯片的数据传输是否会对其他芯片的连接或数据传输产生干扰。

10.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备整机电流测试方法，其特征在于，所述第一电流阈值、第二电流阈值、第三电流阈值和第四电流阈值均大于等于所述第一电流值。

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