CN114720855A - 一种便携智能fpc排线测试仪 - Google Patents

一种便携智能fpc排线测试仪 Download PDF

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CN114720855A CN202210401735.XA CN202210401735A CN114720855A CN 114720855 A CN114720855 A CN 114720855A CN 202210401735 A CN202210401735 A CN 202210401735A CN 114720855 A CN114720855 A CN 114720855A
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杨政权
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Abstract

本发明公开了一种便携智能FPC排线测试仪，包括底壳、第一安装槽、第二安装槽、电路板组件、电路板本体、TFT2.8显示屏、测试接口、功能按键、电池、调试接口、充电接口、STM32F407芯片、74HC595芯片、保护电路模块、74HC166芯片、CH340C芯片、USB快充协议诱导IC芯片、电源路径管理IC芯片、面壳、第三安装槽、镜片和第四安装槽，本发明所设计的检测仪操作简单，只要把排线扣到测试仪上，按一下测试按键，便能直接显示测试结果；同时该检测仪设计有保护电路模块，可以避免因问题排线导致仪器烧坏；该检测仪设计有可充电的内部供电电池，因而具备很高的便携性；该检测仪搭建测试环境简单，测试程序容易修改，输出和输入通道可扩展，具备较高的适用性。

Description

一种便携智能FPC排线测试仪
技术领域
本发明涉及FPC排线测试技术领域，具体为一种便携智能FPC排线测试仪。
背景技术
在生产FPC柔性电路板过程中，经常会由于生产工艺或生产流程的失误造成FPC柔性电路板不良，出现断线、连线、接地短路的问题，通过飞针测试的方式可以确定和排除这些问题，然而贴片后的排线可能无法放飞针，只能接入排线测试仪进行测试，现有的排线测试仪每测试一款排线都要搭建复杂的测试环境，导致测试成本高，又因缺少保护电路，极易因问题排线而导致仪器烧坏，且现有的排线测试仪还存在不便移动、操作繁琐、没有良好的提示界面、维护成本高等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便携智能FPC排线测试仪，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种便携智能FPC排线测试仪，包括底壳，所述底壳上安装有电路板组件，电路板组件包括电路板本体，底壳的上表面固定连接有电路板本体，电路板本体上焊接固定有调试接口，调试接口数据连接有CH340C芯片，CH340C芯片数据连接有STM32F407芯片，STM32F407芯片连接有电源路径管理IC芯片，电源路径管理IC芯片电性连接有电池和充电接口，且电池与STM32F407芯片电性连接，充电接口连接有USB快充协议诱导IC芯片，STM32F407芯片数据连接有保护电路模块，保护电路模块连接有测试接口，且测试接口的数量为两个。
优选的，所述CH340C芯片与STM32F407芯片间采用Uart TTL协议，STM32F407芯片与电源路径管理IC芯片间采用I2C通信，充电接口的VBUS电源输入电压为5V-12V，STM32F407芯片与保护电路模块间采用多路GPIO协议。
优选的，所述STM32F407芯片数据连接有TFT2.8显示屏，且STM32F407芯片与TFT2.8显示屏间采用SPI协议，TFT2.8显示屏串联有多个74HC595芯片，且74HC595芯片与保护电路模块电性连接，STM32F407芯片串联有多个74HC166芯片，且74HC166芯片与保护电路模块电性连接。
优选的，所述STM32F407芯片数据连接有功能按键，且STM32F407芯片与功能按键间采用GPIO协议，功能按键包括SET按键、“+”按键、“-”按键和两个测试按键。
优选的，所述底壳的上表面开设有第二安装槽，且电池套接于第二安装槽内，第二安装槽的一侧设置有两个第一安装槽，且调试接口和充电接口分别套接于第一安装槽内。
优选的，所述电路板组件的顶端设置有面壳，且面壳固定连接于底壳上，面壳的上表面开设有第三安装槽，第三安装槽的内壁上固定连接有镜片，且镜片电性连接于TFT2.8显示屏上，面壳的上表面开设有通孔，且功能按键套接于通孔的内部，面壳的上表面开设有两个通槽，且测试接口套接于通槽的内部，面壳的一侧外壁上开设有两个第四安装槽，且调试接口和充电接口分别套接于第四安装槽内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所设计的检测仪操作简单，只要把排线扣到测试仪上，按一下测试按键，便能直接显示测试结果；同时该检测仪设计有保护电路模块，可以避免因问题排线导致仪器烧坏；该检测仪设计有可充电的内部供电电池，因而具备很高的便携性；该检测仪搭建测试环境简单，测试程序容易修改，输出和输入通道可扩展，具备较高的适用性。
附图说明
图1为本发明的整体立体结构示意图；
图2为本发明的整体结构爆炸图；
图3为本发明的电路板本体立体结构示意图；
图4为本发明的面壳立体结构示意图；
图5为本发明的电路板组件原理框图；
图6为本发明的USB快充协议诱导IC芯片的电路原理图；
图7为本发明的电源路径管理IC芯片的电路原理图；
图8为本发明的TFT2.8显示屏的电路原理图；
图9为本发明的测试电路部分74HC166芯片及CH340C芯片的电路原理图；
图10为本发明的USB转串口通信电路原理图；
图中：1、底壳；10、第一安装槽；11、第二安装槽；2、电路板组件；20、电路板本体；21、TFT2.8显示屏；22、测试接口；23、功能按键；24、电池；25、调试接口；26、充电接口；27、STM32F407芯片；28、74HC595芯片；29、保护电路模块；210、74HC166芯片；211、CH340C芯片；212、USB快充协议诱导IC芯片；213、电源路径管理IC芯片；3、面壳；30、第三安装槽；31、镜片；32、通孔；33、通槽；34、第四安装槽。
具体实施方式
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，本发明提供的一种实施例：一种便携智能FPC排线测试仪，包括底壳1，底壳1上安装有电路板组件2，电路板组件2包括电路板本体20，底壳1的上表面固定连接有电路板本体20，电路板本体20上焊接固定有调试接口25，调试接口25数据连接有CH340C芯片211，CH340C芯片211数据连接有STM32F407芯片27，STM32F407芯片27连接有电源路径管理IC芯片213，电源路径管理IC芯片213电性连接有电池24和充电接口26，且电池24与STM32F407芯片27电性连接，充电接口26连接有USB快充协议诱导IC芯片212，STM32F407芯片27数据连接有保护电路模块29，保护电路模块29连接有测试接口22，且测试接口22的数量为两个；CH340C芯片211与STM32F407芯片27间采用Uart TTL协议，STM32F407芯片27与电源路径管理IC芯片213间采用I2C通信，充电接口26的VBUS电源输入电压为5V-12V，STM32F407芯片27与保护电路模块29间采用多路GPIO协议；STM32F407芯片27数据连接有TFT2.8显示屏21，且STM32F407芯片27与TFT2.8显示屏21间采用SPI协议，TFT2.8显示屏21串联有多个74HC595芯片28，且74HC595芯片28与保护电路模块29电性连接，STM32F407芯片27串联有多个74HC166芯片210，且74HC166芯片210与保护电路模块29电性连接；STM32F407芯片27数据连接有功能按键23，且STM32F407芯片27与功能按键23间采用GPIO协议，功能按键23包括SET按键、“+”按键、“-”按键和两个测试按键；底壳1的上表面开设有第二安装槽11，且电池24套接于第二安装槽11内，第二安装槽11的一侧设置有两个第一安装槽10，且调试接口25和充电接口26分别套接于第一安装槽10内；电路板组件2的顶端设置有面壳3，且面壳3固定连接于底壳1上，面壳3的上表面开设有第三安装槽30，第三安装槽30的内壁上固定连接有镜片31，且镜片31电性连接于TFT2.8显示屏21上，面壳3的上表面开设有通孔32，且功能按键23套接于通孔32的内部，面壳3的上表面开设有两个通槽33，且测试接口22套接于通槽33的内部，面壳3的一侧外壁上开设有两个第四安装槽34，且调试接口25和充电接口26分别套接于第四安装槽34内。
工作原理：使用本发明进行排线检测时，将排线扣到测试仪上的测试接口22，按一下功能按键23中的测试按键，测试仪就会自动测试并通过TFT2.8显示屏21显示测试结果，可通过调试接口25接入信号线连接上位机，上位机经CH340C芯片211与STM32F407芯片27建立连接，可通过充电接口26接入充电线，进行仪器充电；其中，底壳1和面壳3组成仪器的外壳部分，第一安装槽10和第四安装槽34用于容纳调试接口25和充电接口26，第二安装槽11用于容纳电池24，电路板本体20的STM32F407芯片27为仪器的处理器，保护电路模块29用于仪器的短路保护和ESD保护，第三安装槽30用于安装镜片31，通孔32用于安装功能按键23，通槽33用于安装测试接口22；本发明的各部分电路说明如下：
1.最小系统部分：采用意法半导体的STM32F407ZTG6，32位的ARM处理器，主频可以达到168MHz，可以稳定快速的完成测试；
2.电源部分：电源路径管理IC芯片213采用SGM41510，支持USB和电池24两种方式供电，当插USB的时候会给电池24充电，充电的同时可以截止电池24输入，直接通过USB输出给系统供电，当USB负载不够的时候，可以通过电池24给电，用USB供电的时候有支持下面三种供电：
1)电脑USB：电压是5V左右，电流是500MA以内；
2)普通手机充电头：电压是5V左右，电流是500-1000MA；
3)快充手机充电头：电压是5-12V，电流最高可以达到3A；
快充和普通充需要通过USB快充协议诱导IC芯片212和充电器协议握手进入，让充电器提供快充的电压、电流，USB快充协议诱导IC芯片212采用的是ZXR9658，支持QC和DP的多版本快充协议，ZXR9658的供电可以通过高电压输入的LDO SGM2202-ADJYN6G/TR把电压稳定到5V给其供电，因为快充的电压可以达到12V以上如果普通的LDO很容易被高压烧坏；
3.按键输入部分：设计有四种功能按键23，功能如下：
1)SET按键：可以进入设计模式，设置测试的通道数；
2)“+”按键：完成设置通道的加设置；
3)“-”按键：完成设置通道的减设置；
4)测试按键：退出设置模式和开始测试
4.显示部分：采用TFT2.8显示屏21，能够通过屏幕选择设置的排线参数，同时显示测试的结果；屏幕上会做2种状态，一种是”PASS”表示排线测试通过，一种是“NO”，会显示出那些路是开路、那些路是连路、那些路是对地短路，测试排线如果有问题，只要拿一个标签纸写好开路的、连路的或是对地短路的线路号就可以交给维修人员维修了；
5.测试电路部分：测试的原理是联通性的原理，2个IO测试通道一边一个，一个配为输入，一个配为输出，通过输出管脚先后输出高低电平，输入脚也会读到高低电平，同时还有一个通道单独接FPC排线的地上，把地也当一个通道，根据排线正常或异常情况会出现以下几种情况：
Figure BDA0003600338540000061
表1测试原理真值表
因为各个通道的电压都是可以独立控制的，那会出现一种情况当出现连脚的时候，一个脚是高电平一个脚是低电平，这个电平就不可靠或是相互干扰，本发明设计了一个电压排除互扰的情况，通过一个二极管串联在输出通道上利用二极管的单向导通性，输入通道接上拉电阻，输入端悬空为高电平，这样出现连脚，同时输出不同电压时管脚不会出现电压互斥而出现不误判；同时用74HC595芯片28和74HC166芯片210串转并逻辑电路扩展了输出输入IO通道，理论上可以做到无限多路，而且程序修改会比较简单；
6.通信接口：本发明设计有USB转串口功能，可以用USB连接电脑更新设备程序，也可以配合做相应的电脑上位机软件，增强设备功能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种便携智能FPC排线测试仪，包括底壳(1)，其特征在于：所述底壳(1)上安装有电路板组件(2)，电路板组件(2)包括电路板本体(20)，底壳(1)的上表面固定连接有电路板本体(20)，电路板本体(20)上焊接固定有调试接口(25)，调试接口(25)数据连接有CH340C芯片(211)，CH340C芯片(211)数据连接有STM32F407芯片(27)，STM32F407芯片(27)连接有电源路径管理IC芯片(213)，电源路径管理IC芯片(213)电性连接有电池(24)和充电接口(26)，且电池(24)与STM32F407芯片(27)电性连接，充电接口(26)连接有USB快充协议诱导IC芯片(212)，STM32F407芯片(27)数据连接有保护电路模块(29)，保护电路模块(29)连接有测试接口(22)，且测试接口(22)的数量为两个。
2.根据权利要求1所述的一种便携智能FPC排线测试仪，其特征在于：所述CH340C芯片(211)与STM32F407芯片(27)间采用Uart TTL协议，STM32F407芯片(27)与电源路径管理IC芯片(213)间采用I2C通信，充电接口(26)的VBUS电源输入电压为5V-12V，STM32F407芯片(27)与保护电路模块(29)间采用多路GPIO协议。
3.根据权利要求2所述的一种便携智能FPC排线测试仪，其特征在于：所述STM32F407芯片(27)数据连接有TFT2.8显示屏(21)，且STM32F407芯片(27)与TFT2.8显示屏(21)间采用SPI协议，TFT2.8显示屏(21)串联有多个74HC595芯片(28)，且74HC595芯片(28)与保护电路模块(29)电性连接，STM32F407芯片(27)串联有多个74HC166芯片(210)，且74HC166芯片(210)与保护电路模块(29)电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种便携智能FPC排线测试仪，其特征在于：所述STM32F407芯片(27)数据连接有功能按键(23)，且STM32F407芯片(27)与功能按键(23)间采用GPIO协议，功能按键(23)包括SET按键、“+”按键、“-”按键和两个测试按键。
5.根据权利要求1所述的一种便携智能FPC排线测试仪，其特征在于：所述底壳(1)的上表面开设有第二安装槽(11)，且电池(24)套接于第二安装槽(11)内，第二安装槽(11)的一侧设置有两个第一安装槽(10)，且调试接口(25)和充电接口(26)分别套接于第一安装槽(10)内。
6.根据权利要求1所述的一种便携智能FPC排线测试仪，其特征在于：所述电路板组件(2)的顶端设置有面壳(3)，且面壳(3)固定连接于底壳(1)上，面壳(3)的上表面开设有第三安装槽(30)，第三安装槽(30)的内壁上固定连接有镜片(31)，且镜片(31)电性连接于TFT2.8显示屏(21)上，面壳(3)的上表面开设有通孔(32)，且功能按键(23)套接于通孔(32)的内部，面壳(3)的上表面开设有两个通槽(33)，且测试接口(22)套接于通槽(33)的内部，面壳(3)的一侧外壁上开设有两个第四安装槽(34)，且调试接口(25)和充电接口(26)分别套接于第四安装槽(34)内。
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