CN112345830A - 一种游戏手柄摇杆电路板电阻电压指标检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手柄摇杆电路板检测方法，包括如下步骤：在检测电路板上安装STM32F103RCT6单片机主板和利用电阻分压原理设计的三个均为5K欧姆电阻的测量电路，并且在检测电路板边缘安装有供被测的电路板插入接通用的3块测量区域；所述的STM32F103RCT6单片机控制测量电路中测量需要节点的电压大小，通过多次采集测量数据计算所需测量的电路板中相关节点的电压大小，计算出被测的电路板上电阻的测量值并且迅速得到准确的平均值。本发明解决传统人工测量方法的繁琐耗时问题，减少测量次数，并且用机器计算代替人工处理数据的过程来减少误差提高测量数据的准确度，降低生产的成本及保证高效生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种游戏手柄摇杆电路板电阻电压指标检测方法。
背景技术
游戏手柄是一种常见电子游戏机的部件，通过操纵其按钮等，实现对游戏虚拟角色的控制。方向轴在上、下、左、右四个方向(用X、Y轴参数确定位置)安装有传感器，当使用者按下某个或者多个方向后便会产生相应的电子信号，通过接口传到电脑中进行分析和计算，从而确定移动方向和位移量；而按键部分则是每个按键对应一个地址，当按下时便产生相应的效果。其功能的实现基础为手柄电路板，在生产过程中，电路板上相关点之间的电阻和点电压是非常重要的指标参数。能否短时间内快速测量出必要的电阻和电压数据是保证高效生产的关键点。当下对于这些指标的测量全靠人工测量，其步骤一般是：将电路板平放，用万用表的两根接触表笔的金属部分分别接触所需要测量的电路板上的两端，然后人工读数。接下来重复以上步骤，将多次测量的数据处理得到最大值最小值和平均值。缺点为：1)耗时；对于一块合格的手柄电路板，相关点要求的电压指标和两点之间要求的电阻指标需要人工操作万用表测量。操作时长因人而异且一般较长，将万用表接触表笔精确放置在电路点的时间以及人工读数的时间加起来，再乘以得到一个较准确数据需多次测量的次数，测试一块电路上的电压电阻需要的时间久，所以此测量方法比较耗时。2)需要多次测量；一块手柄电路板生产所需要测量的电压电阻数据组非常多，得到每一个数据的平均值都需要人工进行多次测量，所以此方法的劳动力成本较高3)有误差，不准确；再测量电路板上两点之间的电阻或某一点的电压时，万用表的接触表笔与电路接触不良会对数据造成误差；所用的仪器本身——万用表显示的数据精确度有限会造成数据结果的误差；人工读取万用表显示的数据时进行四舍五入等操作会对数据结果造成误差；测量的结果同样会受到测量环境比如空气的温度和湿度等的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种游戏手柄摇杆电路板电阻电压指标检测方法，本发明解决传统人工测量方法的繁琐耗时问题，减少测量次数，并且用机器计算代替人工处理数据的过程来减少误差提高测量数据的准确度，降低生产的成本及保证高效生产。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种游戏手柄摇杆电路板电阻电压指标检测方法，所述的检测方法采用在检测电路板上安装单片机主板和利用电阻分压原理设计的三个均为5K欧姆电阻的测量电路，并且在检测电路板边缘安装有供被测的电路板插入接通用的3块测量接口的检测装置来完成检测过程；所述的3块测量接口分别与三个均为5K欧姆电阻的测量电路相连；检测时，将被测电路板所需测量的节点分别插入所述的测量接口，利用测量电路与检测电路板上的单片机主板连接后，所述的单片机控制施加到被测电路上的电压，通过多次采集测量数据计算所需被测电路板中相关节点的电压大小，从而计算出被测电路板上电阻的测量值并且迅速得到准确的平均值。
检测时步骤具体为：1)首先初始化意法半导体(ST)的STM32F103RCT6单片机主板上的引脚；2)设定与测量无关的引脚为高阻态；3)将被测电路板插入测量接口，所述的测量接口通过相连的测量电路与STM32F103RCT6单片机主板连接，STM32F103RCT6单片机主板判断本次被测电路2个节点之间电阻是否有接地的引脚；4)当被测电路2个节点之间其中1个为接地的引脚时，STM32F103RCT6单片机将另1个节点设置为5V高电平，并采集所需节点电压值后计算得到电阻值；5)当被测电路2个节点之间没有接地的引脚时，经过多次测量对比后，确定需要加入20％的补偿量后计算得到真实的电阻值。
本发明的有益效果为：本发明针对游戏手柄电路板电阻电压测量设计的检测方法是一种简单省力、高效准确的有效检测方法；根据游戏手柄所需测量电路板的人工测量可知，测量数据的结果为5K欧姆左右，所以用大小约等的电阻对其进行分压既可以减小分压误差得到较为准确的测量值又可以保护电路；本发明就是利用电阻分压原理准确得出电阻值，利用单片机快速控制、采集、计算的优势快速得到需要处理的数据并且计算出最终的测量结果。相比传统人工测量时暴露的耗时长，测量次数多方法繁琐，测量结果受多种因素干扰有误差不准确等缺点，本发明以单片机检测代替人工检测，以机器处理数据代替人工处理数据，避免测量结果的不准确性；且解决传统人工测量方法的繁琐耗时问题，减少测量次数；真正做到了减少误差，提高测量数据的准确度，降低生产的成本及保证高效生产的优势。本发明方法只需将所需测量的电路板放在测试区域即可得到准确的测量结果符合当下科技发展潮流。
附图说明
图1是本发明的检测方法流程图；
图2是本发明检测电路板的示意图；
其中图中测量电路1，运行指示灯电路2，晶振电路3，重启电路4，SD卡卡座电路5，数据通讯电路6；单片机7；电源管理电路8，电源管理电路8与各个芯片的电源引脚连接；电容9；电容9滤波用的，放在芯片的每个电源引脚旁边；
图3是图2中测量电路的电路放大图；
图4是图2中运行指示灯电路，晶振电路，重启电路的电路放大图；
图5是图2中SD卡卡座电路的电路放大图；
图6是图2中数据通讯电路的电路放大图；
图7是图2中单片机的电路放大图；
图8是图2中电源管理电路的电路放大图；
图9是图2中电容的电路放大图。
具体实施方式
实施例1
如图1-9所示，本实施例的一种游戏手柄摇杆电路板电阻电压指标检测方法，所述的检测方法采用在检测电路板(为通用的检测电路板)上安装单片机主板和利用电阻分压原理设计的三个均为5K欧姆电阻的测量电路，并且在检测电路板边缘安装有供被测的电路板插入接通用的3块测量接口的检测装置来完成检测过程；所述的3块测量接口分别与三个均为5K欧姆电阻的测量电路相连；检测时，将被测电路板所需测量的节点分别插入所述的测量接口，利用测量电路与检测电路板上的单片机主板连接后，所述的单片机控制施加到被测电路上的电压，通过多次采集测量数据计算所需被测电路板中相关节点的电压大小，从而计算出被测电路板上电阻的测量值并且迅速得到准确的平均值。
检测时步骤具体为：1)首先初始化意法半导体(ST)的STM32F103RCT6单片机主板上的引脚；2)设定与测量无关的引脚为高阻态；3)将被测电路板插入测量接口，所述的测量接口通过相连的测量电路与STM32F103RCT6单片机主板连接，STM32F103RCT6单片机主板判断本次被测电路2个节点之间电阻是否有接地的引脚；4)当被测电路2个节点之间其中1个为接地的引脚时，STM32F103RCT6单片机将另1个节点设置为5V高电平，并采集所需节点电压值后计算得到电阻值；5)当被测电路2个节点之间没有接地的引脚时，经过多次测量对比后，确定需要加入20％的补偿量后计算得到真实的电阻值。
本实施例举例操作流程为：
本实施例设置为：
PC4连接第1个5K测量电路的出口OUT1构成引脚1(PC4--OUT1--1)；
PC5连接第2个5K测量电路的出口OUT2构成引脚4(PC5--OUT2--4)；PB0连接连接第3个5K测量电路的出口OUT3构成引脚5(PB0--OUT3—5)；
其中1个引脚接地构成引脚2；
其中1个引脚连开关构成引脚3；
PA1连接J1的AD1出口与第1个5K测量电路入口前安装的模/数转换器ADC1之间形成A点(PA1—ADC1，A)；
PA2连接J2的AD1出口与第2个5K测量电路入口前安装的模/数转换器ADC2之间形成B点(PA2—ADC2，B)；
PA3连接J3的AD1出口与第3个5K测量电路入口前安装的模/数转换器ADC3之间形成C点(PA3—ADC3，C)；
当生产过程中需要测量如图所示的A点、B点、C点的电压时，(此三点电压即为被测电路中所需测量节点)，将A点连接至单片机的PA1引脚，B点连接至PA2引脚，C点连接至PA3引脚，单片机可以直接采集者三点的数据显示给工作人员。其次在测量电阻时，单片机可以根据采集到A、B、C、三点的电压，根据这三点的电压，和欧姆定律，电阻分压的关系，可以反算出指A和B之间，A和C之间，B和C之间的电阻值。
测量引脚5、引脚2之间电阻值时，单片机根据指令首先将所有要用的引脚进行初始化以防止对测量结果造成干扰；其次通过PC4连接OUT1构成引脚1，PC5连接OUT2构成引脚4；控制PC4、PC5两个引脚均为高阻态使OUT1和OUT2也为高阻态，防止引脚1和引脚4对测量结果造成干扰；接着通过控制PB0引脚为5V高电平，PB0连接OUT3；使得OUT3也为高电平，至此OUT3和引脚2(接地端)形成回路，单片机读取PA3引脚与ADC3构成C点的电压，根据电阻分压原理对数据进行处理，计算得到被测的引脚5和引脚2之间的电阻值。最后单片机反复重复上述步骤并且根据指令计算其平均值即可得到快速得到准确的测量结果。
测量引脚5、引脚1之间的电阻值时，单片机根据指令首先将所有要用的引脚进行初始化以防止对测量结果造成干扰；其次PC4连接OUT1，PC5连接OUT2，通过控制PC5引脚为高阻态使OUT2也为高阻态，防止引脚4对测量结果造成误差；接着通过控制PC4引脚为高电平—5V使得OUT1也为高电平，通过控制PB0引脚为0V使得OUT3也为0V，单片机读取PA1引脚与ADC1构成A点的电压，根据电阻分压原理对数据进行处理，计算得到被测的引脚5和引脚1之间的电阻值，值得注意的是，由于引脚2一直处于接地状态，所以此次计算过程中需要在程序中加入+20％的补偿量来消除接地的引脚2对于测量结果造成的干扰。最后单片机反复重复上述步骤并且根据指令计算其平均值即可得到快速得到准确的测量结果。
测量如图引脚2和引脚1之间的电阻值时，单片机根据指令首先将所有要用的引脚进行初始化以防止对测量结果造成干扰；其次通过控制PC5、PB0两个引脚均为高阻态使OUT2和OUT3也为高阻态，防止引脚4和引脚5对测量结果造成误差；接着通过控制PC4引脚为高电平—5V使得OUT1也为高电平，至此OUT1和引脚2(接地端)形成回路，单片机读取PA1引脚的ADC1构成A点的电压，根据电阻分压原理对数据进行处理，计算得到被测的引脚2和引脚1之间的电阻值。最后单片机反复重复上述步骤并且根据指令计算其平均值即可得到快速得到准确的测量结果。
测量如图引脚5和引脚4之间的电阻值时，单片机根据指令首先将所有要用的引脚进行初始化以防止对测量结果造成干扰；其次通过控制PC4引脚为高阻态使OUT1也为高阻态，防止引脚1对测量结果造成误差；接着通过控制PC5引脚为高电平—5V使得OUT2也为高电平，通过控制PB0引脚为0V使得OUT3也为0V，单片机读取PA2引脚与ADC2构成B点的电压，根据电阻分压原理对数据进行处理，计算得到被测的引脚5和引脚4之间的电阻值，值得注意的是，由于引脚2一直处于接地状态，所以此次计算过程中需要在程序中加入+20％的补偿量来消除接地的引脚2对于测量结果造成的干扰。最后单片机反复重复上述步骤并且根据指令计算其平均值即可得到快速得到准确的测量结果。
测量如图引脚2和引脚4之间的电阻值时，单片机根据指令首先将所有要用的引脚进行初始化以防止对测量结果造成干扰；其次通过控制PC4、PB0两个引脚均为高阻态使OUT1和OUT3也为高阻态，防止引脚1和引脚5对测量结果造成误差；接着通过控制PC5引脚为高电平—5V使得OUT2也为高电平，至此OUT2和引脚2(接地端)形成回路，单片机读取PA2引脚与ADC2构成B点的电压，引脚采集的数据，根据电阻分压原理对数据进行处理，计算得到被测的引脚2和引脚4之间的电阻值。最后单片机反复重复上述步骤并且根据指令计算其平均值即可得到快速得到准确的测量结果。
Claims (2)
1.一种游戏手柄摇杆电路板电阻电压指标检测方法，其特征在于，所述的检测方法采用在检测电路板上安装单片机主板和利用电阻分压原理设计的三个均为5K欧姆电阻的测量电路，并且在检测电路板边缘安装有供被测的电路板插入接通用的3块测量接口的检测装置来完成检测过程；所述的3块测量接口分别与三个均为5K欧姆电阻的测量电路相连；检测时，将被测电路板所需测量的节点分别插入所述的测量接口，利用测量电路与检测电路板上的单片机主板连接后，所述的单片机控制施加到被测电路上的电压，通过多次采集测量数据计算所需被测电路板中相关节点的电压大小，从而计算出被测电路板上电阻的测量值并且迅速得到准确的平均值。
2.根据权利要求1所述的一种游戏手柄摇杆电路板电阻电压指标检测方法，其特征在于，检测时步骤具体为：1)首先初始化STM32F103RCT6单片机主板上的引脚；2)设定与测量无关的引脚为高阻态；3)将被测电路板插入测量接口，所述的测量接口通过相连的测量电路与STM32F103RCT6单片机主板连接，STM32F103RCT6单片机主板判断本次被测电路2个节点之间电阻是否有接地的引脚；4)当被测电路2个节点之间其中1个为接地的引脚时，STM32F103RCT6单片机将另1个节点设置为5V高电平，并采集所需节点电压值后计算得到电阻值；5)当被测电路2个节点之间没有接地的引脚时，经过多次测量对比后，确定需要加入20％的补偿量后计算得到真实的电阻值。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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