CN110907806A - 一种icc多功能集成测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种ICC多功能集成测试系统，包括测试台组、信号转接板、IIC电平转换板、测试板卡、直流电源和工控机；数模转换器由单片机控制提供输出电压源，再以继电器阵列构成测试点选择电路，将选好的测试点信号由仪表放大器选取增益，再经所述单刀双掷开关切换直流信号和交流信号，其中，直流信号送至差分放大器进行单端差分转换，再进入多通道ADC芯片的不同端口将模拟电压值转换成数字量信号，数字量信号再通过SPI通讯接口传输到单片机，由单片机转换成合适单位后根据测量数据判断产品测试结果通过与否，并将测量数据和结果通过串口UART传输到工控机。系统可同时进行IIC数据传输测试、开短路测试以及电流等测试；测试集成度高，节省空间、人力。

Description

一种ICC多功能集成测试系统
技术领域
本发明涉及电气检测技术，尤其涉及一种ICC多功能集成测试系统。
背景技术
随着大规模集成电路技术的发展，嵌入式系统的应用越来越广泛，嵌入式系统的核心是单片机。世界上许多公司生产单片机，品种很多，其中包括各种字长的CPU，各种容量的ROM、RAM以及功能各异的I/O接口电路等等。但是，单片机与单片机之间或者单片机与外围设备之间的数据传输方式仍然有限，主要有以下两种：一种是并行总线，另一种是串行总线。由于串行总线的连线少，结构简单，往往不用专门的母板和插座而直接用导线连接各个设备。因此，采用串行线可大大简化系统的硬件设计。PHILIPS公司早在十几年前就推出了IIC(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线，简称IIC)串行总线，利用该总线可实现多主机系统所需的裁决和高低速设备同步等功能。因此，这是一种高性能的串行总线。
IIC数据传输是带有IIC接口的产品需要重点关注的方面，而ICT(在线电性能测试)和FCT(电子电路功能性测试)是PCBA(Printed Circuit Board+Assembly，成品印刷线路板组件)的基本测试内容。因此，集合这两种功能的测试方案成为一种新的需求。
目前市场上的IIC数据传输测试与IIC接口端的ICT和FCT测试，大多各自使用不同的定制测试治具或者是在不同的测试工站来完成。即，目前，IIC数据传输测试与ICT/FCT测试相对独立，使用不同治具或在不同工站进行测试，占用空间和人力，且测试效率低，耗费成本高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种ICC多功能集成测试系统，其能解决上述问题。
设计原理：将IIC数据传输测试整合到FCT测试中。在整个测试过程中，只需要供电供气，将待测产品放置到载板相应位置，按下开始键，治具将会执行动作并按照既定的测试软件进行IIC数据传输、ICT及FCT测试，测试板卡将测试数值及测试结果上传给上位机。
技术方案：本发明的目的采用以下技术方案实现。
一种ICC多功能集成测试系统，所述多指标测试系统包括测试台组、信号转接板、IIC电平转换板、测试板卡、直流电源和工控机。
所述测试台组包括下压模块、顶升模块和载板，所述下压模块可升降的设置在所述载板上方，所述顶升模块可升降的设置在所述载板下方。
所述信号转接板分别与所述测试台组、IIC电平转换板、测试板卡双向电信连接，所述信号转接板与测试台组之间传输产品IIC相关信息，所述信号转接板与所述IIC电平转换板之间传输IIC通讯信号，所述信号转接板与所述测试板卡之间传输ICT/FCT测试信号。
所述测试板卡分别与所述信号转接板、IIC电平转换板、测试板卡、和工控机双向电信连接，所述直流电源向所述测试板卡供电。所述测试板卡与所述IIC电平转换板之间传输IIC通信传输信号，所述测试板卡与所述工控机之间通过UART通讯接口连接。
优选的，所述下压模块和顶升模块由气缸驱动升降。载板上的待测产品通过探针连接检测。
优选的，信号转接板包括开关切换电路，所述开关切换电路包括继电器，并使用八路NPN晶体管ULN2803将测试板卡的输出信号电平转换后控制继电器信号进行IIC信号传输测试与ICT/FCT测试信号的切换。
优选的，所述IIC电平转换板将信号转接板传输的1.8V工作的IIC通讯信号与测试板卡中MCU的3.3V工作的IIC通讯传输信号转换传输。
优选的，测试板卡包括ICT/FCT单元、IIC通讯单元和单片机。
其中，所述ICT/FCT单元包括数模转换器、继电器阵列、仪表放大器、单刀双掷开关、差分放大器、和多通道ADC芯片，
所述数模转换器(DAC)由所述单片机控制提供输出电压源，再以继电器阵列构成测试点选择电路，将选好的测试点信号由仪表放大器选取增益，再经所述单刀双掷开关切换直流信号和交流信号，其中，所述直流信号送至差分放大器进行单端差分转换，再进入所述多通道ADC芯片的不同端口将模拟电压值转换成数字量信号，数字量信号再通过SPI通讯接口传输到单片机，由单片机转换成合适单位后根据测量数据判断产品测试结果通过与否，并将测量数据和结果通过串口UART传输到工控机。
所述IIC通讯单元包括由数模转换器(DAC)，通过继电器阵列为待测产品提供不同的电源电压，单片机通过IIC总线与待测产品进行IIC通讯，读取产品IIC不同寄存器地址里的数值，根据读取出来的数据经过算法计算并判断产品测试结果通过与否，并通过串口UART传输到工控机。
优选的，所述工控机包括数控触摸屏。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1.可同时进行IIC数据传输测试、开短路测试以及电流等测试；
2.测试集成度高，节省空间、人力；
3.自动化测试，极大的减少对人力的依赖；
4.测试的可靠性高；
5.时效性高，操作简易，成本低廉。
附图说明
图1为本发明一种ICC多功能集成测试系统的系统框架图；
图2为测试系统的信号测试示意图。
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，下面将结合本发明实施例中的附图，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的一部分实施例，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做出创造性劳动的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。
参见图1，一种ICC多功能集成测试系统，所述多指标测试系统包括测试台组、信号转接板、IIC电平转换板、测试板卡、直流电源和工控机。
连接关系：测试台组包括下压模块、顶升模块和载板，所述下压模块可升降的设置在所述载板上方，所述顶升模块可升降的设置在所述载板下方。
信号转接板分别与所述测试台组、IIC电平转换板、测试板卡双向电信连接，所述信号转接板与测试台组之间传输产品IIC相关信息，所述信号转接板与所述IIC电平转换板之间传输IIC通讯信号，所述信号转接板与所述测试板卡之间传输ICT/FCT测试信号。
测试板卡分别与所述信号转接板、IIC电平转换板、测试板卡、和工控机双向电信连接，所述直流电源向所述测试板卡供电；所述测试板卡与所述IIC电平转换板之间传输IIC通信传输信号，所述测试板卡与所述工控机之间通过UART通讯接口连接。
其中，下压模块和顶升模块由气缸驱动升降；载板上的待测产品通过探针连接检测。
进一步的，信号转接板包括开关切换电路，所述开关切换电路包括继电器，并使用八路NPN晶体管ULN2803将测试板卡的输出信号电平转换后控制继电器信号进行IIC信号传输测试与ICT/FCT测试信号的切换。
IIC电平转换板将信号转接板传输的1.8V工作的IIC通讯信号与测试板卡中MCU的3.3V工作的IIC通讯传输信号转换传输。
参见图2，测试板卡包括ICT/FCT单元、IIC通讯单元和单片机(MCU)。
ICT/FCT单元包括数模转换器、继电器阵列、仪表放大器、单刀双掷开关、差分放大器、和多通道ADC芯片。
所述数模转换器(DAC)由所述单片机控制提供输出电压源，再以继电器阵列构成测试点选择电路，将选好的测试点信号由仪表放大器选取增益，再经所述单刀双掷开关切换直流信号和交流信号，其中，所述直流信号送至差分放大器进行单端差分转换，再进入所述多通道ADC芯片的不同端口将模拟电压值转换成数字量信号，数字量信号再通过SPI通讯接口传输到单片机，由单片机转换成合适单位后根据测量数据判断产品测试结果通过与否，并将测量数据和结果通过串口UART传输到工控机。
其中，测试点信号由仪表放大器放大10倍。
所述IIC通讯单元包括由数模转换器(DAC)，通过继电器阵列为待测产品提供不同的电源电压，单片机通过IIC总线与待测产品进行IIC通讯，读取产品IIC不同寄存器地址里的数值，根据读取出来的数据经过算法计算并判断产品测试结果通过与否，并通过串口UART传输到工控机。
其中，工控机包括数控触摸屏。
具体电气单元参数：
单片机(MCU)：STM32F103ZET6；
数模转换器(DAC)：AD5686；
仪表放大器：AD8253；
单刀双掷开关ADG4149；
差分放大器AD8475；
多通道ADC芯片：AD7175。
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 (6)

1.一种ICC多功能集成测试系统，其特征在于：所述多指标测试系统包括测试台组、信号转接板、IIC电平转换板、测试板卡、直流电源和工控机；
所述测试台组包括下压模块、顶升模块和载板，所述下压模块可升降的设置在所述载板上方，所述顶升模块可升降的设置在所述载板下方；
所述信号转接板分别与所述测试台组、IIC电平转换板、测试板卡双向电信连接，所述信号转接板与测试台组之间传输产品IIC相关信息，所述信号转接板与所述IIC电平转换板之间传输IIC通讯信号，所述信号转接板与所述测试板卡之间传输ICT/FCT测试信号；
所述测试板卡分别与所述信号转接板、IIC电平转换板、测试板卡、和工控机双向电信连接，所述直流电源向所述测试板卡供电；所述测试板卡与所述IIC电平转换板之间传输IIC通信传输信号，所述测试板卡与所述工控机之间通过UART通讯接口连接。
2.根据权利要求1所述的多指标测试系统，其特征在于：所述下压模块和顶升模块由气缸驱动升降；载板上的待测产品通过探针连接检测。
3.根据权利要求1所述的多指标测试系统，其特征在于：信号转接板包括开关切换电路，所述开关切换电路包括继电器，并使用八路NPN晶体管ULN2803将测试板卡的输出信号电平转换后控制继电器信号进行IIC信号传输测试与ICT/FCT测试信号的切换。
4.根据权利要求1所述的多指标测试系统，其特征在于：所述IIC电平转换板将信号转接板传输的1.8V工作的IIC通讯信号与测试板卡中MCU的3.3V工作的IIC通讯传输信号转换传输。
5.根据权利要求1所述的多指标测试系统，其特征在于：测试板卡包括ICT/FCT单元、IIC通讯单元和单片机；
其中，所述ICT/FCT单元包括数模转换器、继电器阵列、仪表放大器、单刀双掷开关、差分放大器、和多通道ADC芯片，
所述数模转换器由所述单片机控制提供输出电压源，再以继电器阵列构成测试点选择电路，将选好的测试点信号由仪表放大器选取增益，再经所述单刀双掷开关切换直流信号和交流信号，其中，所述直流信号送至差分放大器进行单端差分转换，再进入所述多通道ADC芯片的不同端口将模拟电压值转换成数字量信号，数字量信号再通过SPI通讯接口传输到单片机，由单片机转换成合适单位后根据测量数据判断产品测试结果通过与否，并将测量数据和结果通过串口UART传输到工控机；
所述IIC通讯单元包括由数模转换器，通过继电器阵列为待测产品提供不同的电源电压，单片机通过IIC总线与待测产品进行IIC通讯，读取产品IIC不同寄存器地址里的数值，根据读取出来的数据经过算法计算并判断产品测试结果通过与否，并通过串口UART传输到工控机。
6.根据权利要求1所述的多指标测试系统，其特征在于：所述工控机包括数控触摸屏。
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