CN114137392A - Pcba故障检测装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电路板技术领域，尤其涉及一种PCBA故障检测装置和方法。一种印刷电路板组件PCBA的故障检测装置，包括：检测载具，用于固定PCBA，并通过探针获取所述PCBA搭载的待测器件的检测信号；控制器，用于通过信号连接线从所述检测载具获取所述PCBA的所述检测信号并传输给上位机；上位机，用于将所述PCBA的检测信号与测试指标进行比对，以确定所述PCBA是否出现故障。对测试项覆盖全面，无论单个故障还是多个故障都可以进行有效定位，极大的提高故障处理准确率和效率。
Description
【技术领域】
本申请涉及电路板技术领域，尤其涉及一种PCBA故障检测装置和方法。
【背景技术】
印刷电路板(Printed Circuit Board Assembly，PCBA)的质量往往会决定电子产品的诸多功能能否正常使用，因此经常需要检测PCBA自身的功能指标以避免电子产品出现质量问题。如果采用人工方法进行测试，常常会出现测试准确率低，耗时长等问题。尤其在PCBA贴片后无法及时进行功能确认，导致设备量产延期，进入市场延缓，造成竞争力下降。同时随着检测数量的增加，测试需要花费大量的时间成本，造成效率的下降。而通过直接对PCBA通电进行检测的方法，常常会因为设计缺陷，而导致个别器件损坏，甚至损毁整个PCBA造成经济损失。
【发明内容】
有鉴于此，本发明实施例提供了一种印刷电路板组件PCBA的故障检测装置和方法，用以实现对PCBA的自动检测。
第一方面，本实施例提供了一种印刷电路板组件PCBA的故障检测装置，包括：
检测载具，用于固定PCBA，并通过探针获取所述PCBA搭载的待测器件的检测信号；
控制器，用于通过信号连接线从所述检测载具获取所述PCBA的所述检测信号并传输给上位机；
上位机，用于将所述PCBA的检测信号与测试指标进行比对，以确定所述PCBA是否出现故障。
可选的，所述检测载具通过探针与PCBA搭载的待测器件的测试引脚相连接。
可选的，所述待测器件为单片机。
可选的，所述控制器还通过电源连接线为所述检测载具供电，以使所述检测载具固定的PCBA运行。
可选的，所述上位机通过串行总线与多个所述控制器连接，以获取所述多个控制器分别连接的检测载具上的PCBA的检测信号。
第二方面，本实施例提供了一种印刷电路板组件PCBA的故障检测方法，所述方法应用于控制器，包括：
通过信号连接线从检测载具获取PCBA的检测信号，其中所述PCBA的检测信号是通过所述检测载具从所述PCBA搭载的待测器件上获取的；
将所述检测信号传输给上位机，其中所述上位机用于将所述PCBA的检测信号与测试指标进行比对，以确定所述PCBA是否出现故障。
可选的，所述接收所述PCBA发送的检测信号，还包括：
接收所述上位机发送的测试项信息，其中所述测试项信息通过上位机从全部测试项中确定的；
根据所述测试项信息确定待检测项，并通过检测载具接收所述待检测项的检测信号。
可选的，以确定所述PCBA是否出现故障之后，还包括：
通过上位机检测软件显示故障检测结果，并将所述故障检测结果保存至固定路径。
第三方面，本实施例提供了一种PCBA故障检测设备，包括：
至少一个控制器；以及
与所述控制器通信连接的至少一个存储器，其中：
所述存储器存储有可被所述控制器执行的程序指令，所述控制器调用所述程序指令能够执行如第二方面任一项所述的方法。
第四方面，本实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行第二方面任一所述的方法。
上述技术方案在对PCBA进行检测时，直接通过PCBA搭载的单片机GD32上的功能引脚来获取PCBA的检测信号，完成了对PCBA故障问题的自动检测，并实现自动化定位故障位置，并提供故障解决办法，具有更加高效的检测效率。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种PCBA故障检测系统结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种PCBA故障检测方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的另一种PCBA故障检测方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的一种PCBA故障检测设备的结构示意图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例首先需要建立PCBA故障检测系统。如图1所示，PCBA故障检测系统包括：待测PCBA101、检测载具102、控制器103和上位机104。
待测PCBA101用于提供检测信号。其中待测PCBA101上搭载有待测器件，通过探测待测器件引脚上的信号可以获取到待测PCBA101的检测信号。具体的，一般的待测器件通常为单片机GD32。由于单片机GD32自身具有可以采集、处理通信数据，并能控制外部器件的特点，故本发明实施例直接利用GD32的功能引脚来获取PCBA101的检测信号，以具体达到检测PCBA101各项功能指标的目的。
检测载具102，用于固定所述PCBA101，并获取PCBA101的检测信号。具体的，检测载具102上搭载有探针，并通过探针与PCBA101上搭载的GD32的引脚相连接，以获取PCBA101上的检测信号。
控制器103，用于接收检测信号，并对检测信号进行简单处理。具体的，控制器103与检测载具102分别通过电源连接线与信号连接线相连接。电源连接线用于向检测载具102供电，当检测载具102通电后，其搭载的PCBA101开始运行，并开始发送检测信号。控制器103通过信号连接线获取检测载具102通过探针从待测PCBA101上接收到的检测信号。
其中，当控制器103通过信号连接线接收到检测信号后，需要对检测信号进行滤波、降噪和数模转化等简单处理，并将处理后的信号通过通用串行总线(Universal SerialBus，USB)传输给上位机104。
上位机104，用来接收控制器103发送的检测信号，并将所述检测信号与预先设定的测试指标进行对比，从而判断PCBA101是否发生故障。具体的，上位机104中安装有检测软件，通过预先在检测软件中设定测试指标，与接收到的检测信号进行对比，以具体确定PCBA101是否发生故障。
完成故障检测后，上位机检测软件默认将故障判断结果储存至预设的固定位置，用于存储记录以供日后查询。可选的，同样可以通过提示信息引导用户将故障检测结果储存至用户需要的特定位置。
结合图1所示的PCBA故障检测系统，本发明实施例提供了一种PCBA故障检测方法。基于该方法，可以实现对PCBA的自动故障检测。其中，该方法执行主体为图1所示PCBA故障检测系统中的控制器，如图2所示，该方法的处理步骤包括：
201，为检测载具供电。
具体的，控制器首先需要进行初始化以恢复默认状态。当控制器完成初始化后，通过电源连接线为检测载具供电，以使所述检测载具固定的PCBA开始运行，并发送检测信号。
202，通过信号连接线从检测载具获取PCBA的检测信号，其中所述PCBA的检测信号是通过所述检测载具从所述PCBA搭载的待测器件上获取的。
具体的，PCBA上搭载有单片机GD32，检测载具上搭载有探针。检测开始之前需要用户将检测载具与单片机GD32上的引脚相连接。当PCBA通电开始运行后，检测载具通过与GD32引脚相连接的探针获取PCBA的检测信号，并通过信号连接线将所述检测信号发送给控制器。
其中PCBA的检测信号包括PCBA的模拟量输入输出、数字量输入输出、通用GPIO信息、供电电源信息和通信信号等。
203，对检测信号进行信号处理。
具体的，当控制器通过信号连接线接收到PCBA的检测信号后，对所述检测信号进行滤波、降噪和数模转化等信号处理。并同时对检测信号进行基本指标检查，以去除其中的干扰信号。
204，将所述检测信号传输给上位机，其中所述上位机用于将所述PCBA的检测信号与测试指标进行比对，以确定所述PCBA是否出现故障。
具体的，控制器将加工后的检测信号通过通用串行总线USB传输至上位机，上位机监控软件可以根据预先设定的测试指标与接收到的检测信号进行对比，以确定检测的PCBA是否出现故障。
205，通过上位机检测软件显示故障检测结果，并将所述故障检测结果保存至固定路径。
具体的，通过上位机检测软件显示具体检测结果，并将所述检测结果保存至上位机固定路径用于日后查询。其中，可以根据用户设定来更改所述固定路径。可选的，也可以通过提示信息帮助用户将故障检测结果保存至某些特殊路径。同时上位机检测软件会根据PCBA出现的故障提供相应的故障解决方法。
本发明实施例实现自动化检测PCBA故障，提供故障解决办法，具有更加高效的检测效率。
在一些实施例中，通过直接对PCBA的信号进行监控虽然可以检测到PCBA出现故障，但却无法具体得知出现故障的位置，同时也无法对多故障状态分别进行处理。
由于PCBA主要置于如手机等终端设备当中，并用来控制终端设备，因此检测PCBA是否出现故障其根本目的还是用来检测搭载PCBA的终端设备是否发生故障。PCBA上搭载的单片机GD32的不同引脚实际上分别用于控制终端设备上的各功能模块。
本发明实施例通过具体选择连接的单片机GD32的测试引脚，搭配通过上位机选择测试项来具体选择要进行测试的功能模块，从而快速准确的定位PCBA中出现故障的具体位置。
具体的，在单片机GD32的全部引脚都完成与探针连接的情况下，用户可以在测试开始之前可以在上位机通过上位机检测软件选择本次需要测试的测试项，并通过上位机检测软件程序具体执行用户所选择的测试项。其中当用户通过上位机完成选择后，上位机会向控制器发送测试项信息，控制器在接收到测试项信息后会获取测试项信息指示的功能引脚的检测信号，对于其他引脚的检测信号不再获取。
可选的，同样可以通过选择连接单片机GD32的对应引脚来选择具体的测试项。由于GD32的不同引脚分别对应不同功能模块，可以通过检测载具的探针连接与测试项相对应的引脚，来获取不同功能模块的检测信号。
其中在每次完成故障判断之后，上位机都会记录下搭载PCBA的终端设备的身份标识号码(Identification Identity，ID)，并对每个ID号码下的PCBA生成检测记录。用户在每次开始检测之前可以通过以往的检测记录获取终端设备的检测历史，对终端设备的故障情况做出大致判断后，再对本次进行PCBA故障判断时的具体测试项做出选择。
具体的测试项包括版本检查、版本信息、校准信息检查、KEYPAD、KEYPAD背光、TP、GPIO、LCD、LCD背光、Camera、Vibrator、Flashlight、SIM-Card、T-Card、SPK、REC、MIC、Handset、FM、BT、WIFI、GPS、ATV、CMMB、VBAT、Sensor、MakeCall、Charge、Write-MMI。
参见图3，为本发明实施例提供的PCBA故障检测方法的一个具体实施例，该实施例执行主体为图1所示PCBA故障检测系统中的控制器，包括：
301，为检测载具供电。
302，确定测试功能选项。
具体的，用户可以选择通过连接单片机GD32上的相对应引脚来确定具体的测试项。或者当GD32的全部引脚都连接时，用户在上位机提供的全部检测项中进行选择，以确定需要检测的测试项。其中，当用户在上位机选择需要检测的测试项后，上位机会向控制器发送测试项信息。控制器在接收到测试项信息之后，只会从通过信号连接线接收与测试项相对应的检测信号，对于GD32其他引脚发出的检测信号则不再接收。
303，通过信号连接线从检测载具获取PCBA的检测信号，其中所述PCBA的检测信号是通过所述检测载具从所述PCBA搭载的待测器件上获取的。
304，对检测信号进行信号处理。
305，将所述检测信号传输给上位机，其中所述上位机用于将所述PCBA的检测信号与测试指标进行比对，以确定所述PCBA是否出现故障。
306，通过上位机检测软件显示故障检测结果，并将所述故障检测结果保存至固定路径。
本发明实施例上位机检测软件对测试项覆盖全面，即可单独测试某一项，也可同时测试多个指标，通用接口测试灵活，测试效率高，无论单个故障还是多个故障都可以进行有效定位，故障处理准确率高，对应信息记录可以跟踪测试问题，整体上控制产品质量。
在一些实施例中，每次仅对一个PCBA进行检测会极大影响检测效率，因此可以通过上位机同时连接多个控制器，以完成同时对多个PCBA进行检测。
具体的，每台上位机都可以通过多根USB连接线同时与多个控制器相连接，连接的个数可以是2、4、8等2的指数次个。
在一些实施例中，用户可以自行设定测试指标的标准，用于提高产品定位。
具体的，针对供应某些特定设备的PCBA往往需要比一般标准更加严苛的标准来进行检验，此时用户可以通过上位机检测软件更改测试指标，以完成对PCBA更高要求的检测。
在一些实施例中，当完成对PCBA的检测之后，用户可以通过上位机的通信功能，对PCBA的检测结果以及检测记录进行进一步处理，如发送给其他终端设备或保存至云端。
图4为本说明书PCBA故障检测设备的一个实施例的结构示意图，如图4所示，上述故障检测设备可以包括至少一个控制器；以及与上述控制器通信连接的至少一个存储器，其中：存储器存储有可被控制器执行的程序指令，上述控制器调用上述程序指令能够执行本实施例提供的PCBA故障检测方法。
其中，上述故障检测设备可以为能够与用户进行智能对话的设备，例如：云服务器，本说明书实施例对上述故障检测设备的具体形式不作限定。可以理解的是，这里的故障检测设备即为方法实施例中提到的机器。
图4示出了适于用来实现本说明书实施方式的示例性故障检测设备的框图。图4显示的故障检测设备仅仅是一个示例，不应对本说明书实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，故障检测设备以通用计算设备的形式表现。故障检测设备的组件可以包括但不限于：一个或者多个控制器410，存储器430，连接不同系统组件(包括处理单元410、通信接口420和存储器430)的通信总线440。
通信总线440表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，控制器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture；以下简称：ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture；以下简称：MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics StandardsAssociation；以下简称：VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral ComponentInterconnection；以下简称：PCI)总线。
故障检测设备典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被故障检测设备访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储器430可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory；以下简称：RAM)和/或高速缓存存储器。故障检测设备可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。存储器430可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本说明书各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块的程序/实用工具，可以存储在存储器430中，这样的程序模块包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块通常执行本说明书所描述的实施例中的功能和/或方法。
控制器410通过运行存储在存储器430中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本说明书所示实施例提供的PCBA故障检测方法。
本说明书实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行本说明书所示实施例提供的PCBA故障检测方法。
上述非暂态计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(Read Only Memory；以下简称：ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable ProgrammableRead Only Memory；以下简称：EPROM)或闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本说明书操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LocalArea Network；以下简称：LAN)或广域网(Wide Area Network；以下简称：WAN)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本说明书的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本说明书的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”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)”。
需要说明的是，本说明书实施例中所涉及的终端可以包括但不限于个人计算机(Personal Computer；以下简称：PC)、个人数字助理(Personal Digital Assistant；以下简称：PDA)、无线手持设备、平板电脑(Tablet Computer)、手机、MP3播放器、MP4播放器等。
在本说明书所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，在本说明书各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或控制器(Processor)执行本说明书各个实施例所述方法的部分步骤。
以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种印刷电路板组件PCBA的故障检测装置，其特征在于，包括：
检测载具，用于固定PCBA，并通过探针获取所述PCBA搭载的待测器件的检测信号；
控制器，用于通过信号连接线从所述检测载具获取所述PCBA的所述检测信号并传输给上位机；
上位机，用于将所述PCBA的检测信号与测试指标进行比对，以确定所述PCBA是否出现故障。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测载具通过探针与PCBA搭载的待测器件的测试引脚相连接。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述待测器件为单片机。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器还通过电源连接线为所述检测载具供电，以使所述检测载具固定的PCBA运行。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上位机通过串行总线与多个所述控制器连接，以获取所述多个控制器分别连接的检测载具上的PCBA的检测信号。
6.一种印刷电路板组件PCBA的故障检测方法，所述方法应用于控制器，其特征在于，包括：
通过信号连接线从检测载具获取PCBA的检测信号，其中所述PCBA的检测信号是通过所述检测载具从所述PCBA搭载的待测器件上获取的；
将所述检测信号传输给上位机，其中所述上位机用于将所述PCBA的检测信号与测试指标进行比对，以确定所述PCBA是否出现故障。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述接收所述PCBA发送的检测信号，还包括：
接收所述上位机发送的测试项信息，其中所述测试项信息通过上位机从全部测试项中确定的；
根据所述测试项信息确定待检测项，并通过检测载具接收所述待检测项的检测信号。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，以确定所述PCBA是否出现故障之后，还包括：
通过上位机检测软件显示故障检测结果，并将所述故障检测结果保存至固定路径。
9.一种PCBA故障检测设备，其特征在于，包括：
至少一个控制器；以及
与所述控制器通信连接的至少一个存储器，其中：
所述存储器存储有可被所述控制器执行的程序指令，所述控制器调用所述程序指令能够执行如权利要求6至8任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求6至8任一所述的方法。
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