CN206223928U - 测试头接口电路及耗材芯片读写处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种测试头接口电路及耗材芯片读写处理系统，其测试头接口电路中包含有用于感知电压变化的测试端子；当耗材芯片的各个端子与测试头接口电路中的各个端子接触通电后，测试端子处的电平会发生跳变，从而通过监测测试端子处的电平跳变，可以准确判断耗材芯片的触点是否与测试头的探针接触完好，进而保证单片机对耗材芯片的成功读写。
Description
技术领域
本实用新型涉及芯片处理技术，尤其涉及一种测试头接口电路及耗材芯片读写处理系统。
背景技术
耗材芯片是设置在打印耗材上用于存储与打印耗材相关信息的芯片，例如耗材型号、生产日期、剩余量、打印页数等信息，对耗材芯片出厂前的读写处理是保证芯片品质的重要处理环节。
耗材芯片读写处理系统包含了耗材芯片以及对耗材芯片进行读写操作的烧录仪。在对耗材芯片进行读写处理前，需要确保烧录仪的测试头接口电路中的测试头探针与耗材芯片上的芯片触点完全接触，以保证接触后烧录仪对耗材芯片的可靠读写处理。但是，现有技术中，测试头探针与耗材芯片触点接触通电后，烧录仪内的测试程序就开始对耗材芯片进行读写处理了，在此过程中，若发生读写失败，则很难确定是因为测试头探针与耗材芯片触点未完全接触所导致的失败还是耗材芯片本身的故障所致。因此，需要反复测试，反复读写，费时费力，严重影响了耗材芯片的读写效率。
实用新型内容
本实用新型提供一种测试头接口电路及耗材芯片读写处理系统，以解决现有技术中测试头探针与耗材芯片上的芯片触点未完全接触导致芯片读写失败的问题。
本实用新型一个方面提供一种测试头接口电路，包括：
用于感知电压变化的测试端子，所述测试端子设置在所述测试头接口电路的单片机上；
所述测试头接口电路中的各个端子与耗材芯片的各个端子对应接触通电，以使所述测试端子处的电平发生跳变。
可选的，还包括：
测试头VCC探针端子、开关端子；所述开关端子连接有开关元件；
所述开关元件设置在所述测试头VCC探针端子与所述测试端子之间；
所述开关元件闭合，所述测试端子与所述测试头VCC探针端子电气连通；
所述开关元件断开，所述测试端子与所述测试头VCC探针端子电气断开。
可选的，所述测试端子为所述测试头内单片机的中断端子；
在所述中断端子与所述开关元件之间设置有电压比较电路；
所述电压比较电路包括：电压比较器、分压电阻电路；
所述电压比较器的负极与所述开关元件连接，所述电压比较器的正极与所述分压电阻电路连接。
可选的，所述电压比较电路与所述开关元件之间连接有滤波电路；
所述滤波电路包括RC滤波电路；
所述RC滤波电路包括：并联连接的第一电阻与第一电容；
或者，
所述滤波电路还包括MOS管电路，所述MOS管电路设置在所述RC滤波电路与所述开关元件之间。
可选的，所述测试端子为所述测试头内单片机的模数转换端子
所述模数转换端子与所述开关元件连接
可选的，所述模数转换端子与所述开关元件之间连接有滤波电路；
所述滤波电路包括RC滤波电路；
所述RC滤波电路包括：并联连接的第一电阻与第一电容；
或者，
所述滤波电路还包括MOS管电路，所述MOS管电路设置在所述RC滤波电路与所述开关元件之间。
本实用新型另一个方面还提供一种测试头接口电路，包括：
用于感知电压变化的测试端子，耗材芯片的各个端子与所述测试头接口电路中的各个端子对应接触通电，以使所述测试端子处的电平发生跳变；
所述测试端子为所述测试头内单片机的中断端子；
所述测试端子由一个电源供电，并设置有上拉电阻；
所述测试端子未与耗材芯片相接触时，所述测试端子处电平为高电平；
所述测试端子与所述耗材芯片的第一端子相接触时，所述测试端子处的电平发生跳变；其中，所述第一端子为所述耗材芯片上与芯片接地端子相连接的端子。
本实用新型再一个方面还提供一种耗材芯片读写处理系统，包括：耗材芯片、上述任一项所述的测试头接口电路；
所述耗材芯片的各个端子与所述测试头接口电路中的各个端子对应接触，以使所述测试端子处的电平发生跳变；
所述测试头接口电路包含有单片机，所述单片机接收到所述测试端子的电平跳变信号，判断所述耗材芯片与所述测试头接口电路已接触后，启动对所述耗材芯片的读写操作。
可选的，所述耗材芯片包括：芯片电源端子、芯片数据端子、芯片时钟端子、芯片接地端子；
所述芯片电源端子与所述芯片数据端子之间、所述芯片数据端子与所述芯片接地端子之间、所述芯片电源端子与所述芯片时钟端子之间、所述芯片时钟端子与所述芯片接地端子之间，分别连接有反向二极管。
可选的，所述耗材芯片还包括第一端子，所述第一端子与所述芯片接地端子连接。
由上述技术方案可知，本实用新型提供的测试头接口电路及耗材芯片读写处理系统，其测试头接口电路中包含有用于感知电压变化的测试端子；当耗材芯片的各个端子与测试头接口电路中的各个端子接触通电后，测试端子处的电平会发生跳变，从而通过监测测试端子处的电平跳变，可以准确判断耗材芯片的触点是否与测试头的探针接触完好，进而保证单片机对耗材芯片的成功读写。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一示例性实施例示出的测试头接口电路的结构示意图；
图2为与图1所示测试头接口电路相匹配的耗材芯片的结构示意图；
图3为本实用新型另一示例性实施例示出的测试头接口电路的结构示意图；
图4为本实用新型另一示例性实施例示出的测试头接口电路的结构示意图；
图5为本实用新型一示例性实施例示出的测试头接口电路的结构示意图；
图6为与图5所示测试头接口电路相匹配的耗材芯片的结构示意图。
附图标记说明：
耗材芯片1、芯片电源端子11、芯片数据端子12、芯片时钟端子13、芯片接地端子14、反向二极管15、第一端子16；测试头接口电路2、测试端子21、测试头VCC探针端子22、测试头DATA探针端子23、测试头CLK探针端子24、测试头GND探针端子25、开关端子26、开关元件27、电压比较电路28、电压比较器281、分压电阻电路282、电源(VCC)29；单片机3。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
图1为本实用新型一示例性实施例示出的测试头接口电路的结构示意图，如图1所示，本实施例提供一种测试头接口电路，包括：用于感知电压变化的测试端子21，测试端子21设置在测试头接口电路2的单片机3上；测试头接口电路2中的各个端子与耗材芯片1(如图2所示)的各个端子对应接触通电，以使测试端子21处的电平发生跳变。
在本实施例中，图2示出了耗材芯片的电路示意图，在该耗材芯片1包含四个触点，分别是芯片电源端子(VCC)11、芯片数据端子(DAT)12、芯片时钟端子(CLK)13、芯片接地端子(GND)14。为了防止耗材芯片因电气异常而损坏，通常在芯片数据端子(DAT)12和芯片电源端子(VCC)11之间、芯片数据端子(DAT)12和芯片接地端子(GND)14之间、芯片电源端子(VCC)11和芯片时钟端子(CLK)13之间、芯片时钟端子(CLK)13与芯片接地端子(GND)14之间，分别连接有反向二极管15，以实现对电路元件的保护。在通电情况下，反向二极管15通常存在0.7V左右的压降，因此如果芯片数据端子(DAT)12为高电平H，则芯片电源端子(VCC)11上的电压为(H-0.7V)。在测试头接口电路2部分(如图1所示)，也存在对应于耗材芯片1四个触点的端子(分别是：测试头VCC探针端子22、测试头DATA探针端子23、测试头CLK探针端子24、测试头GND探针端子25；此外，还有用于感知电压变化的测试端子21。
当烧录仪对耗材芯片进行读写操作时，耗材芯片1上的各个端子与测试头接口电路2上的各个探针端子对应接触并通电。具体为，测试头VCC探针端子22和芯片电源端子(VCC)11接触；测试头DATA探针端子23和芯片数据端子(DAT)12接触；测试头CLK探针端子24和芯片时钟端子(CLK)13接触；测试头GND探针端子25和芯片接地端子(GND)14接触。
当耗材芯片1与测试头接口电路2连接后，测试端子21上的电压会产生跳变，实现基于耗材芯片触点与测试头探针端子接触前后测试头上探针的电压变化情况来判断耗材芯片是否完全与该烧录仪的测试头接触。
图3为本实用新型另一示例性实施例示出的测试头接口电路的结构示意图，如图3所示，在上述实施例的基础上，进一步地，为了更加准确的判断耗材芯片触点与测试头探针端子的接触完好性，该测试头接口电路2还包括：测试头VCC探针端子22、开关端子26；开关端子26连接有开关元件27；开关元件27设置在测试头VCC探针端子22与测试端子21之间；开关元件27闭合，测试端子21与测试头VCC探针端子22电气连通；开关元件27断开，测试端子21与测试头VCC探针端子22电气断开。
进一步地，测试端子21为测试头内单片机3的中断端子(INT)；在中断端子(INT)与开关元件27之间设置有电压比较电路28；电压比较电路28包括：电压比较器281、分压电阻电路282；电压比较器281的负极与开关元件27连接，电压比较器281的正极与分压电阻电路282连接。
具体的，该开关端子26处连接有一个开关元件27，且该开关元件27与测试头VCC探针端子22相连，当开关元件27打到位置1处时，测试头VCC探针端子22与中断端子(INT)所在电路连通，且该电路上还包括有电压比较电路28，该电压比较电路28由电压比较器281和分压电阻电路282组成，在电压比较器281的正端(+)连接有一个分压电阻电路282，该分压电阻电路由一个5v的电源供电，经过两个分压电阻R6(20K欧姆)和电阻R7(30K欧姆)分压后，电压比较器281的+端电压为2V；由于开关元件27打到位置1处时电压比较器281的负端(-)与测试头VCC探针端子22相连，若测试头DATA探针端子23处输出高电平3.3V，则在耗材芯片与测试头各个端子正常接触的情况下，由于反向二极管15会造成0.7V的压降，那么电压比较器281的负端(-)电压为2.6V左右，电压比较器281的负端(-)电压2.6V高于电压比较器281的正端(+)的电压2V，因此，该电压比较器281输出低电平，则与该电压比较器281连接的中断端子(INT)接收到一个由高电平变成低电平的中断信号，从而通过检测测试端子21处电平跳变实现对耗材芯片与测试头探针的接触性的判断。
进一步地，电压比较电路28与开关元件27之间还连接有滤波电路；该滤波电路包括RC滤波电路；RC滤波电路包括：并联连接的第一电阻(R10)与第一电容(C10)；为进一步保证滤波效果，该滤波电路还可以包括MOS管电路(Q1)，该MOS管电路(Q1)设置在RC滤波电路与开关元件27之间。其中，第一电阻(R10)是高阻值电阻优选为330K欧姆，第一电容C10优选为6.8nF，MOS管Q1不限定N型MOS或P型MOS。MOS管Q1可以有效降低或防止因测试头与耗材芯片相接触而带来的电信号干扰问题，有效降低测试头电路对耗材芯片电路的电气影响。
测试时，开关元件27打到位置1处，测试头VCC探针端子22与中断端子(INT)所在电路连通，中断端子(INT)处于高电平；且将测试头CLK探针端子24和测试头VCC探针端子22设为高阻态，测试头DATA探针端子23设为输出状态且输出高电平3.3V；当测试头探针对准耗材芯片触点并与触点接触后，耗材芯片上的芯片数据端子(DAT)12和芯片电源端子(VCC)11处于通电状态；测试头内的单片机3(MCU)判断测试头的测试端子21，即中断端子(INT)处是否收到一个由高电平变成低电平的中断信号，若中断端子(INT)有该中断信号，则说明测试头与耗材芯片接触，可以启动对该耗材芯片的读写操作；如果没有获取到该中断信号，则说明测试头与耗材芯片未正常接触，则需要调整耗材芯片直至测试头的中断端子(INT)处出现该中断信号，然后再进行对该耗材芯片的读写操作。
进一步地，图4为本实用新型另一示例性实施例示出的测试头接口电路的结构示意图，如图4所示，在上述实施例的基础上，该测试端子21还可以是测试头内单片机3的模数转换端子(ADCIN)；模数转换端子(ADCIN)与开关元件27连接。
具体的，开关元件27打到位置1处时，测试头VCC探针端子22与模数转换端子(ADCIN)所在电路连通。进一步地，模数转换端子(ADCIN)与开关元件27之间还可以连接有滤波电路；该滤波电路包括RC滤波电路；该RC滤波电路包括：并联连接的第一电阻(R10)与第一电容(C10)；为进一步保证滤波效果，该滤波电路还可以包括MOS管电路(Q1)，该MOS管电路(Q1)设置在RC滤波电路与开关元件27之间。其中，第一电阻(R10)是高阻值电阻优选为330K欧姆，第一电容C10优选为6.8nF，MOS管Q1不限定N型MOS或P型MOS。MOS管Q1可以有效降低或防止因测试头与耗材芯片相接触而带来的电信号干扰问题，有效降低测试头电路对耗材芯片电路的电气影响。
测试时，开关元件27打到位置1处，测试头VCC探针端子22与模数转换端子(ADCIN)所在电路连通，且将测试头CLK探针端子24和测试头VCC探针端子22设为高阻态，测试头DATA探针端子23设为输出状态且输出高电平H；当测试头探针对准耗材芯片触点并与触点接触后，耗材芯片上的芯片数据端子(DAT)12和芯片电源端子(VCC)11处于通电状态；然后模数转换端子(ADCIN)定时采集测试头VCC探针端子22上的电压，测试头内的单片机3(MCU)处理器采用软件程序判断模数转换端子(ADCIN)处的电压是否大于(H-0.7×2)V，其中由于实际测量中会出现误差，故(H-0.7×2) 中的“2”为测量裕度值，根据测量允许误差也可以设置其他更大或者更小的数字；如果模数转换端子(ADCIN)处的电压大于等于(H-0.7×2)V，则说明测试头与耗材芯片接触，继而启动对该耗材芯片的读写操作；如果模数转换端子(ADCIN)处的电压小于(H-0.7×2)V，则说明测试头与耗材芯片接触未正常接触，模数转换端子(ADCIN)继续定时采集测试头VCC探针端子22上的电压，并可对耗材芯片进行调整直至测试头VCC探针端子22处的电压满足条件，再进行耗材芯片的读写操作。
进一步地，可以利用任意两个其间有反向二极管15连接的端子来判断芯片的接触情况；也可以利用任意多对其间有反向二极管15连接的端子一起来判断芯片的接触情况。
图5为本实用新型一示例性实施例示出的测试头接口电路的结构示意图，图6为与图5所示测试头接口电路相匹配的耗材芯片的结构示意图，如图5、图6所示，本实施例提供一种测试头接口电路，包括：用于感知电压变化的测试端子21，耗材芯片1的各个端子与测试头接口电路2中的各个端子对应接触通电，以使测试端子21处的电平发生跳变；测试端子21为测试头内单片机3的中断端子；测试端子21由一个电源供电，并设置有上拉电阻；测试端子21未与耗材芯片1相接触时，测试端子21处电平为高电平；测试端子21与耗材芯片1的第一端子(G)16相接触时，测试端子21处的电平发生跳变；其中，第一端子(G)16为耗材芯片1上与芯片接地端子(GND)14相连接的端子。
具体的，如图6所示，耗材芯片1为五触点的芯片。耗材芯片1除了VCC/DAT/CLK/GND这四个端子外，还有一个第一端子(G)16，该第一端子(G)16与芯片接地端子(GND)14相连。相应的，测试头上也具有五根探针，分别为VCC/DATA/CLK/GND/INT。测试头VCC探针端子22和芯片电源端子(VCC)11接触；测试头DATA探针端子23和芯片数据端子(DAT)12接触；测试头CLK探针端子24和芯片时钟端子(CLK)13接触；测试头GND探针端子25和芯片接地端子(GND)14接触；作为测试头内单片机3的中断端子(INT)的一端和第一端子(G)16接触,测试头内还有一个设置在中断端子(INT)与测试头VCC探针端子22之间的上拉电阻R9，该上拉电阻R9为高阻值电阻，阻值为10K欧姆，由一个电源(VCC)29给中断端子供电，当测试头未与耗材芯片接触时，中断端子(INT)被电源(VCC)29上拉成高电平；当测试头与耗材芯片接触通电后，由于耗材芯片上的第一端子(G)16与芯片接地端子(GND)14相连，故测试头上与第一端子(G)16接触的中断端子(INT)被拉成低电平。因此，如果测试头的中断端子(INT)上接收到一个由高电平变成低电平的中断信号时，则判断耗材芯片与测试头已经接触。
测试时，首先将测试头的测试头VCC探针端子22、测试头DATA探针端子23、测试头CLK探针端子24设为输出功能，中断端子(INT)口设为输入功能；当测试头探针对准耗材芯片触点并与触点接触通电后，测试头内的测试程序定时检测该中断端子(INT)上是否出现了由高电平变成低电平的中断信号，如果检测出中断端子(INT)上出现中断信号，说明测试头与耗材芯片接触，继而启动对该耗材芯片的读写操作；如果没有获取到中断信号，说明测试头与耗材芯片未正常接触，需要调整耗材芯片直至测试头的中断端子(INT)处出现该中断信号后，再进行耗材芯片的读写操作。
本实施例还提供一种耗材芯片读写处理系统，该系统包括上述任一实施例所述的测试头接口电路2，还包括：耗材芯片1，耗材芯片1的各个端子与测试头接口电路2中的各个端子对应接触，以使测试端子21处的电平发生跳变；测试头接口电路2包含有单片机3，单片机3接收到测试端子21的电平跳变信号，判断耗材芯片1与测试头接口电路2已接触后，启动对耗材芯片1的读写操作。
进一步地，耗材芯片1包括：芯片电源端子11、芯片数据端子12、芯片时钟端子13、芯片接地端子14；芯片电源端子11与芯片数据端子12之间、芯片数据端子12与芯片接地端子14之间、芯片电源端子11与芯片时钟端子13之间、芯片时钟端子13与芯片接地端子14之间，分别连接有反向二极管15。
进一步地，耗材芯片1还包括第一端子16，第一端子16与芯片接地端子14连接。
该实施例的实现原理与上述各个实施例的实现原理相似，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种测试头接口电路，其特征在于，包括：
用于感知电压变化的测试端子，所述测试端子设置在所述测试头接口电路的单片机上；
所述测试头接口电路中的各个端子与耗材芯片的各个端子对应接触通电，以使所述测试端子处的电平发生跳变。
2.根据权利要求1所述测试头接口电路，其特征在于，还包括：
测试头VCC探针端子、开关端子；所述开关端子连接有开关元件；
所述开关元件设置在所述测试头VCC探针端子与所述测试端子之间；
所述开关元件闭合，所述测试端子与所述测试头VCC探针端子电气连通；
所述开关元件断开，所述测试端子与所述测试头VCC探针端子电气断开。
3.根据权利要求2所述的测试头接口电路，其特征在于，
所述测试端子为所述测试头内单片机的中断端子；
在所述中断端子与所述开关元件之间设置有电压比较电路；
所述电压比较电路包括：电压比较器、分压电阻电路；
所述电压比较器的负极与所述开关元件连接，所述电压比较器的正极与所述分压电阻电路连接。
4.根据权利要求3所述的测试头接口电路，其特征在于，
所述电压比较电路与所述开关元件之间连接有滤波电路；
所述滤波电路包括RC滤波电路；
所述RC滤波电路包括：并联连接的第一电阻与第一电容；
或者，
所述滤波电路还包括MOS管电路，所述MOS管电路设置在所述RC滤波电路与所述开关元件之间。
5.根据权利要求2所述的测试头接口电路，其特征在于，
所述测试端子为所述测试头内单片机的模数转换端子
所述模数转换端子与所述开关元件连接。
6.根据权利要求5所述的测试头接口电路，其特征在于，
所述模数转换端子与所述开关元件之间连接有滤波电路；
所述滤波电路包括RC滤波电路；
所述RC滤波电路包括：并联连接的第一电阻与第一电容；
或者，
所述滤波电路还包括MOS管电路，所述MOS管电路设置在所述RC滤波电路与所述开关元件之间。
7.一种测试头接口电路，其特征在于，包括：
用于感知电压变化的测试端子，耗材芯片的各个端子与所述测试头接口电路中的各个端子对应接触通电，以使所述测试端子处的电平发生跳变；
所述测试端子为所述测试头内单片机的中断端子；
所述测试端子由一个电源供电，并设置有上拉电阻；
所述测试端子未与耗材芯片相接触时，所述测试端子处电平为高电平；
所述测试端子与所述耗材芯片的第一端子相接触时，所述测试端子处的电平发生跳变；其中，所述第一端子为所述耗材芯片上与芯片接地端子相连接的端子。
8.一种耗材芯片读写处理系统，其特征在于，包括：耗材芯片、权利要求1～7中任一项所述的测试头接口电路；
所述耗材芯片的各个端子与所述测试头接口电路中的各个端子对应接触，以使所述测试端子处的电平发生跳变；
所述测试头接口电路包含有单片机，所述单片机接收到所述测试端子的电平跳变信号，判断所述耗材芯片与所述测试头接口电路已接触后，启动对所述耗材芯片的读写操作。
9.根据权利要求8所述的耗材芯片读写处理系统，其特征在于，
所述耗材芯片包括：芯片电源端子、芯片数据端子、芯片时钟端子、芯片接地端子；
所述芯片电源端子与所述芯片数据端子之间、所述芯片数据端子与所述芯片接地端子之间、所述芯片电源端子与所述芯片时钟端子之间、所述芯片时钟端子与所述芯片接地端子之间，分别连接有反向二极管。
10.根据权利要求9所述的耗材芯片读写处理系统，其特征在于，所述耗材芯片还包括第一端子，所述第一端子与所述芯片接地端子连接。
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| CN201621275098.2U CN206223928U (zh) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | 测试头接口电路及耗材芯片读写处理系统 |
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2016
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110501526A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-11-26 | 仪晟科学仪器(嘉兴)有限公司 | 超高真空极低温四探针测量装置及其方法 |
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