CN204203419U - 一种模块化架构的pcb电路板测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种模块化架构的PCB电路板测试装置，包括PCB电路板固定和功能测试装置以及测试数据存储与分析处理模块装置，所述PCB电路板固定与功能测试模块装置和所述测试数据存储与分析处理模块装置之间通过RS-485总线连接；所述PCB电路板固定与功能测试模块装置完成被测PCB电路板的固定以及电路板各功能模块的信号采集；所述测试数据存储与分析处理模块装置完成测试数据的存储、分析与相关测试数据的显示。本实用新型采用模块架构，两模块之间通过RS-485中心连接，大大降低了人工测试的成本；同时对测试数据的存储与统计分析，很好的将末端测试数据与生产研发进行了有机融合，具有重要意义。

Description

一种模块化架构的PCB电路板测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种PCB电路板测试装置，尤其涉及一种模块化架构的PCB电路板测试装置。 

技术背景

在仪器设备功能模块的不断增加、空间体积要求却越来越严格的情况下，导致仪器设备内部的相关电路板器件密集度不断增加，人工测试的难度变的越来越大，测试成本也越来越高。同时，现代工业生产倡导及时的对相关生产测试的数据进行统计分析，及时的发现产品存在的致命问题，为产品的更优化设计提供保障，最终保证产品的质量。目前市面存在的PCB电路板测试装置，在一定程度上解决了电路板的自动测试问题，降低了人工成本。但因为电路板本身的独特性，对每一款电路板的测试装置，都需要进行重新设计，带来了较高的设计成本。同时，目前市面上的测试工装，基本只完成功能模块的测试，在测试数据记录、统计分析以及测试数据输出方面并没有重视，更多的数据统计与分析工作交由人工完成，并没有很好的解放生产力。 

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种模块化架构的PCB电路板测试装置。 

本实用新型采用的技术方案如下： 

一种模块化架构的PCB电路板测试装置，包括PCB电路板固定和功能测试装置以及测试数据存储与分析处理模块装置，其特征在于：所述PCB电路板固定和功能测试装置包括箱体，所述箱体内设有功能检测装置，箱体上方设有固定装置，所述固定装置包括下固定针板、上固定针板以及推拉式快速夹钳，所述下固定针板位于箱体上表面上，所述箱体上还设有支架，所述固定针板和推拉式快速夹钳活动安装在支架上，所述上固定针板位于下固定针板上方且和下固定针板相对设置，所述推拉式快速夹钳位于上固定针板上方，并通过传动杆连接上固定针板；所述功能检测装置包括设置在箱体内的被测信号检测模块，所述被测信号检测模块通过电线以及设置在箱体上表面上的插孔连接下固定针板，所述的箱体壁上还 设有DB9芯接口，所述DB9芯接口在箱体内电连接被测信号检测模块，在箱体外通过RS-485总线连接测试数据存储与分析处理模块装置的RS-485通讯模块，所述测试数据存储与分析处理模块装置还包括箱体一，所述的箱体一内还设有ARM处理器、时钟电路单元、按键控制单元单元、LCD显示单元以及Flash存储器单元，所述ARM处理器的电连接时钟电路单元、按键控制单元单元、LCD显示单元以及Flash存储器单元。 

所述箱体内还设有交流直流转换模块，所述箱体的壁上还开设有交流电接入插口以及电源开关。 

所述箱体一侧壁上还设有DB9芯接口，所述DB9芯接口连接RS-485通讯模块；所述箱体的上表面还设有LCD液晶显示屏以及2x3矩阵按键单元，所述LCD液晶显示屏连接LCD显示单元，所述2x3矩阵按键单元连接按键控制单元。 

所述LCD显示模块单元采用SSD1963驱动方案的TFT-LCD液晶，具有交互功能丰富、界面设计美观的特点； 

所述Flash储存器作采用安森美半导体公司的SST25VF016型Flash芯片，为测试数据的存储单元，保证了数据可断电存储； 

所述时钟单元采用美国DALLAS公司的DS1302型作为时钟芯片，实现参数存储时间节点记录并为系统提供基准时钟； 

所述RS-485总线采用SP485EEN型单电源供电的RS-485芯片作为通讯芯片，简化了电源电路的设计； 

所述ARM处理器采用ST公司的STM32F103ARM芯片作为系统主控芯片，其主要功能包括完成2*3矩阵按键扫描以及键值译码，具有处理速度快、外设丰富、调试便利的优点。 

本实用新型在使用时，外接的220V交流电通过220V电源接入插头输入到测试装置，并通过220V交流电转直流电模块完成交流电到5V和12V直流电的转换过程，为装置的各系统单元提供所需的直流电。电源开关实现对电源的开关控制。被测信号检测模块实现被测PCB电路板被测引出信号的检测。测试数据通过RS-485总线将测试数据传输到测试数据存储与分析处理模块，实现数据的存储、统计分析以及LCD液晶显示器的测试统计数据显示。具体的测试过程包括以下步骤： 

第一步，将被测PCB电路板放置于被测PCB电路板下固定针板上，并通过推拉式快速夹钳下压被测PCB电路板上固定针板，实现被测PCB电路板的完好固定以及被测信号的引出。 

第二步，外接的220V交流电通过220V电源接入插头输入到测试装置后，通过电源开关开启电源，完成测试准备工作。 

第三步，准备工作就绪后，按动测试数据存储与分析处理模块中的按键控制单元的按键，启动测试工作。启动测试指令通过RS-485总线传输至PCB电路板固定与功能测试模块的被测信号检测模块进行被测PCB电路板的功能信号检测。 

第四步，被测信号检测模块进行被测PCB电路板通过RS-485总线实时将测试数据上传测试数据到存储与分析处理模块。 

第五步，测试数据存储与分析处理模块进行测试数据的存储、统计分析，并将测试数据进行LCD显示器的显示。 

第六步，重复第四步和第五步，直到测试完成。 

本实用新型的有益社会效果体现在： 

本实用新型采用模块化架构，两模块之间通过RS-485中心连接，自动化测试过程很好的解决了高密集度电路板的测试问题，大大降低了人工测试的成本；同时模块化的架构设计提高了测试装置的重复利用率，并在一定程度上降低了维护成本，并给后期的模块升级提供便利；装置本身进行的测试数据的存储与统计分析，很好的将末端测试数据与生产研发进行了有机融合，在更进一步的降低了人工统计成本的同时，对现代工业生产的模式也做了积极的探索，进一步的解放了生产力。 

附图说明

图1是本实用新型的构成装置结构示意图； 

图2是本实用新型底部箱体内部构成示意图； 

图3是本实用新型测试数据存储和分析处理模原理框图； 

图4是本实用新型的测试流程图； 

其中：1为PCB电路板固定与功能测试模块，2为推拉式快速夹钳，3为下压被测PCB电路板上固定针板，4为被测PCB电路板下固定针板，5为箱体，6为DB9芯接口，7为电源开关，8为RS-485总线，9为测试数据存储与分析处理 模块，10为DB9芯接口；11为220V电源接入插头，12为220V交流电转直流电模块12，13为被测信号检测模块，14为箱体1，，15为时钟电路，16为按键控制单元，17为RS-485通讯端口，18为LCD显示单元、19为Flash存储器，20为ARM处理器。 

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。 

如图1至图3所示，一种模块化架构的PCB电路板测试装置，包括PCB电路板固定和功能测试装置1以及测试数据存储与分析处理模块装置9，所述PCB电路板固定和功能测试装置1包括箱体5，所述箱体5上表面设有PCB电路板固定装置的下固定针板4，所述箱体5上还设有支架，所述支架设有上可活动的上固定针板3和推拉式快速夹钳2，所述上固定针板3位于下固定针板4上方且和下固定针板4相对设置，所述推拉式快速夹钳2位于上固定针板3上方，并通过传动杆连接上固定针板3；所述箱体5内设有被测信号检测模块13，所述被测信号检测模块13通过电线以及设置在箱体上表面上的插孔连接下固定针板4，所述的箱体5上还设有DB9芯接口6，所述DB9芯接口6在箱体内电连接被测信号检测模块13，在箱体5外通过RS-485总线8连接测试数据存储与分析处理模块装置9的RS-485通讯模块17，所述测试数据存储与分析处理模块装置9还包括箱体一14，所述的箱体一14内还设有ARM处理器20，所述ARM处理器20的外围连接有时钟电路单元15、按键控制单元单元16、LCD显示单元18以及Flash存储器单元19。 

所述箱体5内还设有交流直流转换模块12，所述箱体5的壁上还开设有交流电接入插口11以及电源开关7。 

所述箱体一14侧壁上还设有DB9芯接口10，所述DB9芯接口10连接RS-485通讯模块17；所述箱体一14的上表面还设有LCD液晶显示屏以及2x3矩阵按键单元，所述LCD液晶显示屏连接LCD显示单元18，所述2x3矩阵按键单元连接按键控制单元16。 

所述LCD显示模块18采用SSD1963驱动方案的TFT-LCD液晶，具有交互功能丰富、界面设计美观的特点；所述Flash储存器19作采用安森美半导体公司的SST25VF016型Flash芯片，为测试数据的存储单元，保证了数据可断电存储； 所述时钟单元15采用美国DALLAS公司的DS1302型作为时钟芯片，实现参数存储时间节点记录并为系统提供基准时钟；所述RS-485总线8采用SP485EEN型单电源供电的RS-485芯片作为通讯芯片，简化了电源电路的设计；所述ARM处理器20采用ST公司的STM32F103ARM芯片作为系统主控芯片，其主要功能包括完成2*3矩阵按键扫描以及键值译码，具有处理速度快、外设丰富、调试便利的优点。 

如图4所示，本实用新型在使用时，外接的220V交流电通过220V电源接入插头11输入到测试装置，并通过220V交流电转直流电模块12完成交流电到5V和12V直流电的转换过程，为装置的各系统单元提供所需的直流电。电源开关7实现对电源的开关控制。被测信号检测模块13实现被测PCB电路板被测引出信号的检测。测试数据通过RS-485总线8将测试数据传输到测试数据存储与分析处理模块9，实现数据的存储、统计分析以及LCD液晶显示器18的测试统计数据显示。具体包括以下步骤： 

第一步，将被测PCB电路板放置于被测PCB电路板下固定针板4上，并通过推拉式快速夹钳2下压被测PCB电路板上固定针板3，实现被测PCB电路板的完好固定以及被测信号的引出。 

第二步，外接的220V交流电通过220V电源接入插头11输入到测试装置后，通过电源开关7开启电源，完成测试准备工作。 

第三步，准备工作就绪后，按动测试数据存储与分析处理模块9中的按键控制单元16的按键，启动测试工作。启动测试指令通过RS-485总线8传输至PCB电路板固定与功能测试模块1的被测信号检测模块13进行被测PCB电路板的功能信号检测。 

第四步，被测信号检测模块13进行被测PCB电路板通过RS-485总线8实时将测试数据上传测试数据到存储与分析处理模块9。 

第五步，测试数据存储与分析处理模块9进行测试数据的存储、统计分析，并将测试数据进行LCD显示器18的显示。 

第六步，重复第四步和第五步，直到测试完成。 

Claims (4)

1.一种模块化架构的PCB电路板测试装置，包括PCB电路板固定和功能测试装置以及测试数据存储与分析处理模块装置，其特征在于：所述PCB电路板固定和功能测试装置包括箱体，所述箱体内设有功能检测装置，箱体上方设有固定装置，所述固定装置包括下固定针板、上固定针板以及推拉式快速夹钳，所述下固定针板位于箱体上表面上，所述箱体上还设有支架，所述固定针板和推拉式快速夹钳活动安装在支架上，所述上固定针板位于下固定针板上方且和下固定针板相对设置，所述推拉式快速夹钳位于上固定针板上方，并通过传动杆连接上固定针板；所述功能检测装置包括设置在箱体内的被测信号检测模块，所述被测信号检测模块通过电线以及设置在箱体上表面上的插孔连接下固定针板，所述的箱体壁上还设有DB9芯接口，所述DB9芯接口在箱体内电连接被测信号检测模块，在箱体外通过RS-485总线连接测试数据存储与分析处理模块装置的RS-485通讯模块，所述测试数据存储与分析处理模块装置还包括箱体一，所述的箱体一内还设有ARM处理器、时钟电路单元、按键控制单元单元、LCD显示单元以及Flash存储器单元，所述ARM处理器的电连接时钟电路单元、按键控制单元单元、LCD显示单元以及Flash存储器单元。

2.根据权利要求1所述的一种模块化架构的PCB电路板测试装置，其特征在于：所述箱体内还设有交流直流转换模块，所述箱体的壁上还开设有交流电接入插口以及电源开关。

3.根据权利要求1所述的一种模块化架构的PCB电路板测试装置，其特征在于：所述箱体一侧壁上还设有DB9芯接口，所述DB9芯接口连接RS-485通讯模块；所述箱体的上表面还设有LCD液晶显示屏以及2x3矩阵按键单元，所述LCD液晶显示屏连接LCD显示单元，所述2x3矩阵按键单元连接按键控制单元。

4.根据权利要求1所述的一种模块化架构的PCB电路板测试装置，其特征在于：所述LCD显示模块单元采用SSD1963驱动方案的TFT-LCD液晶；

所述Flash储存器采用安森美半导体公司的SST25VF016型Flash芯片；

所述时钟单元采用美国DALLAS公司的DS1302型作为时钟芯片，实现参数存储时间节点记录并为系统提供基准时钟；

所述RS-485总线采用SP485EEN型单电源供电的RS-485芯片作为通讯芯片；

所述ARM处理器采用ST公司的STM32F103ARM芯片作为系统主控芯片。