CN208188813U - 自动化软件烧录、功能测试装置 - Google Patents

Abstract

一种自动化软件烧录、功能测试装置，包括电路总控室、箱体、气缸、紧固装置、钳槽托板和探针，电路总控室安装有控制系统；气缸固定在箱体上，下方连接紧固装置，紧固装置下方设置钳槽托板，钳槽托板安装在电路总控室上，探针安装在电路总控室上，紧固装置包括亚克力动力板和导轨，导轨固定装在箱体和电路总控室之间，亚克力动力板上设有多个圆孔，圆孔中固定有立柱，亚克力动力板通过导轨移动；探针一端与控制系统电连接，另一端穿过探针孔；电路总控室侧面设有控制面板。本实用新型双按键启动，单片机程序控制，选择产品型号，按烧录键自动校验验，校验成功后下载烧录软件，控制面板配有烧录状态指示灯，自动检验烧录是否成功，烧录、检验快速。

Description

自动化软件烧录、功能测试装置

技术领域

本实用新型及智能控制技术领域，具体涉及一种自动化软件烧录、功能测试装置。

背景技术

所谓软件烧录就是将数据写在一个可编程的集成电路上，通常采用烧录器进行软件烧录，但是现有软件烧录器每次只能烧录一个，烧录时间长，效率低，且无自动检测功能，需要依靠人工检验烧录是否成功，检验效率低，且容易出现误判或漏检的现象，严重影响了企业的生产效率，降低了企业的经济效益。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种自动化软件烧录、功能测试装置，结构简单，自动化程度高，烧录和检测速度快，能够有效地提高企业的生产效率和经济效益。

本实用新型提供一种自动化软件烧录、功能测试装置，包括电路总控室、单面开口的半封闭箱体和探针，所述电路总控室内部设有控制系统，所述箱体安装在电路总控室上方，箱体内设有气缸和紧固装置，所述气缸与控制系统相连；所述气缸一端固定在箱体上，另一端连接紧固装置，所述探针安装在电路总控室上，还包括设有探针孔钳槽托板，所述钳槽托板安装在紧固装置下方，所述紧固装置包括亚克力动力板和至少两个对称设置的导轨，所述导轨一端固定装在箱体上，另一端固定在电路总控室上，所述亚克力动力板上设有多个圆孔，圆孔内通过螺栓安装有用于固定电路板的立柱，所述亚克力动力板通过导轨固定在箱体与电路总控室之间，在气缸的带动下亚克力动力板能够在导轨上移动；所述探针一端与控制系统电连接，另一端穿过探针孔；

所述电路总控室侧面设有控制面板，所述控制面板上设有数字电流表、功能按键、指示灯；所述数字电流表、功能按键、指示灯分别通过控制电路与控制系统相连。

进一步，箱体上部设有用于容纳气缸的气缸槽，所述气缸槽内设有到位开关，所述气缸顶部安装在气缸槽内，当气缸碰触到到位开关时，到位开关会向控制系统发送反馈信号，控制系统控制气缸停止运动。

进一步，钳槽托板内设有20个用于容纳电路板的钳槽，探针孔设置在钳槽中。

进一步，钳槽托板通过四个支柱固定在电路总控室上，钳槽托板与电路总控室之间安装有压缩弹簧，当钳槽托板下压时，钳槽托板能够在支柱上移动。

进一步，功能按键包括产品型号选择开关键，烧录按键A、烧录按键B、功耗测试按键、复位按键、辅助键和开关键，所述指示灯包括烧录指示灯、测试状态指示灯和电源灯。

进一步，烧录指示灯为烧录指示灯A和烧录指示灯B，所述测试状态指示灯设有20个，均为LED指示灯。

优选地，控制系统包括单片机，以及与单片机相连的烧录指示电路、测试状态指示电路、充电采集比较电路、程序存储电路、烧录切换电路、电源控制电路，所述烧录切换电路与电路板电连接。

优选地，程序存储电路内置有下载器A和下载器B，且下载器A中存储有软件A，下载器B中存储有软件B，所述下载器A连接单片机PA7脚和PC7脚，所述下载器B连接单片机的PB4脚和PB5脚。

优选地，充电采集比较电路，包括开关S1、S2，电阻R2、R3、R6、R7、R8、R9，运算放大器AR1、AR2，发光二极管D5、D6，稳压二极管D8，三极管BG1；其中，开关S6一端接单片机的5脚和6脚，另一端接电阻R6，电阻R6一端通过开关S1接单片机的9脚和10脚，另一端接运算放大器AR1的3脚，运算放大器的3脚依次通过电阻R9、R7接运算放大器的4脚，运算放大器AR1的1脚通过发光二极管D6接地，2脚端接运算放大器AR2的5脚和稳压二极管D8的负极，稳压二极管D8的正极接运算放大器AR2的10脚，运算放大器AR2的7脚通过电阻R3接三极管BG1基极，三极管BG1集电极依次通过发光二极管D5、电阻R2接运算放大器AR1的11脚；三极管BG1的发射极接运算放大器的8脚；运算放大器AR2的10脚通过电阻R8接电阻R6，6脚接电阻R6。

优选地，电源控制电路包括整流桥D1、电容C1、C2、C3、C5、C4、C6、C7、C8、C9，稳压集成模块U1、U2、U3，电阻R4；其中，电容C1和C2并联后接在整流桥的D1的2脚和4脚之间，整流桥D1的1脚和2脚接交流电源，整流桥D1的4脚接地；电容C3、C5并联后接在稳压集成模块U1的输出端和接地端之间，稳压集成模块U1的输入端接整流桥D1的2脚，接地端接地；电容C4、C6并联后接在稳压集成模块U2的输出端和接地端之间，稳压集成模块U2的输入端接稳压集成模块U1的输出端，接地端接地；电容C7和电阻R4串联后接在稳压集成电路U3的输出端和接地端之间，电容C8、C9并联后接在集成稳压模块U3的输入端和接地端之间，集成稳压模块U3的输入端接稳压集成模块U2输出端，接地端接地。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)采用单片机自动化控制，一次最多可同步烧录20块电路板，大大地提高了软件烧录的效率，同时具备检测程序是否烧录成功的功能，烧录下载检测速度快，20块电路板只需9-10秒，测量判别精度小于0.25uA，烧录检验直通率99.5％，无需人工检验，有效地避免了漏检、误判的现象，提高了企业的生产效率和产品质量。

2)本实用新型配置安全双路输入启动开关，安全启动，气缸上下行程控制，以防工作人员误操作，降低了安全隐患。

3)本实用新型内置两个软件存储下载器，可提供两款产品软件烧录，非专业人员不能更换，配置两路选择开关控制单片，单片机执行开关指令，确保软件烧录正确，有效地防止了员工把软件烧录错误。

4)本实用新型采用钳槽嵌入式固定和定位电路板，定位更加稳固。

5)本实用新型采用多路电源电压输出电路，有效地避免了在对电路板进行测试时，因电路板上电瞬间电流大，而影响了静态测试的缺陷，提高了测试的准确率。

6)本实用新型结构简单，布局合理，安全性高，便于操作，功能指示清晰明了，有效地满足了流水线快速生产对软件烧录的要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型控制系统的框图；

图3是本实用新型充电采集比较电路的电路原理图；

图4是本实用新型电源控制电路的电路原理图。

图中：1.气缸槽，2.箱体，3.导轨，4.亚克力动力板，5.立柱，6.钳槽托板，7.开关键，8.辅助键，9.烧录指示灯A，10.烧录指示灯B，12.复位按键，13.功耗测试按键，14.烧录按键B，15.烧录按键A，16.测试状态指示灯，17.数字电流表，18，产品型号选择开关键，19.电路总控室，20.支柱，21.气缸，22.压缩弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型一种自动化软件烧录、功能测试装置，包括电路总控室19、单面开口的半封闭箱体2和探针(图中未显示)，所述电路总控室19内部设有控制系统，所述箱体2安装在电路总控室19上方，箱体2内设有气缸21和紧固装置，所述气缸21与控制系统相连；所述气缸21一端固定在箱体2上，另一端连接紧固装置，所述探针安装在电路总控室19上，还包括设有探针孔(图中未显示)的钳槽托板6，所述钳槽托板6安装在紧固装置下方，所述紧固装置包括亚克力动力板4和四个导轨3，所述导轨3一端固定装在箱体2上，另一端固定在电路总控室19上，所述亚克力动力板4上设有多个圆孔，圆孔内通过螺栓安装有用于固定电路板的立柱5，所述亚克力动力板4通过导轨3固定在箱体2与电路总控室19之间，在气缸21的带动下亚克力动力板4能够在导轨3上移动；所述探针一端与控制系统电连接，另一端穿过探针孔；

所述电路总控室19侧面设有控制面板，所述控制面板上设有数字电流表17、功能按键和指示灯；所述数字电流表17、功能按键、指示灯分别通过控制电路与控制系统相连。

所述功能按键包括产品型号选择开关键18，烧录按键A15、烧录按键B14、功耗测试按键13、复位按键12、辅助键8和开关键7，所述指示灯包括烧录指示灯、测试状态指示灯16和电源灯。所述烧录指示灯设有两个，分别为烧录指示灯A9和烧录指示灯B10，所述烧录指示灯A9，用于显示烧录软件A时的状态，所述烧录指示灯B10，用于显示烧录软件B时的状态；所述测试状态指示灯16设有20个，均为LED灯，且每个测试状态指示灯16与每块电路板相对应。

为减少气缸21在箱体2内的占用空间，缩小箱体2的体积，在箱体2上部设有用于容纳气缸21的气缸槽1，所述气缸槽1内设有到位开关，所述气缸21顶部安装在气缸槽1内，当气缸21碰触到到位开关时，到位开关会向控制系统发送反馈信号，控制系统控制气缸21停止运动。

所述钳槽托板6内设有20个用于容纳电路板的钳槽，探针孔设置在钳槽中，所述钳槽托板6通过四个支柱20固定在电路总控室19上，钳槽托板6与电路总控室19之间安装有压缩弹簧22，当钳槽托板6下压时，钳槽托板6能够在支柱20上移动。

如图2所示，所述控制系统包括单片机，以及与单片机相连的烧录指示电路、测试状态指示电路、充电采集比较电路、程序存储电路、烧录切换电路和电源控制电路；

所述烧录指示电路与烧录指示灯A9和烧录指示灯B10电连接，分别用于根据单片机的输出显示烧录状态，所述测试状态指示电路与20个测试状态指示灯16、电源灯和电流微安表17电连接，所述20个测试状态指示灯16，用来根据单片机的输出显示对应的电路板烧录和测试合格或不合格状态，所述电源灯和数字电流表17分别用来根据单片机的输出显示控制系统的电源状态，以及烧录后的电路板的电流数字。

如图3所示，所述充电采集比较电路，包括开关S1、S2，电阻R2、R3、R6、R7、R8、R9，运算放大器AR1、AR2，发光二极管D5、D6，稳压二极管D8，三极管BG1；其中，开关S6一端接单片机的5脚和6脚，另一端接电阻R6，电阻R6一端通过开关S1接单片机的9脚和10脚，另一端接运算放大器AR1的3脚，运算放大器的3脚依次通过电阻R9、R7接运算放大器的4脚，运算放大器AR1的1脚通过发光二极管D6接地，2脚端接运算放大器AR2的5脚和稳压二极管D8的负极，稳压二极管D8的正极接运算放大器AR2的10脚，运算放大器AR2的7脚通过电阻R3接三极管BG1基极，三极管BG1集电极依次通过发光二极管D5、电阻R2接运算放大器AR1的11脚；三极管BG1的发射极接运算放大器的8脚；运算放大器AR2的10脚通过电阻R8接电阻R6，6脚接电阻R6。

对电路板进行检测时，单片机控制开关S6闭合，并控制电源电路给电路板电容充电，充电结束后，开关S6自动打开，开关S3闭合，通过运算放大器LM324采集电路板烧录后的静态电压与基准电压进行比较，判断采集电压是否基准电压范围内，并将判断结果传送至单片机，单片机根据接收到的信号输出至测试状态电路，由测试状态指示灯显示出来，若采集电压大于等于基准电压，亮绿灯，否则，亮红灯。

所述程序存储电路，内置有下载器A和下载器B，且下载器A中存储有软件A，下载器B中存储有软件B，所述下载器A连接单片机PA7脚和PC7脚，所述下载器B连接单片机的PB4脚和PB5脚，用于根据单片机发送的烧录信号，对电路板进行烧录下载，下载完成后，自动采集电路板电压，判断烧录是否成功，并将判断结果发送至单片机；在工作时，上述两个下载器通过产品型号选择开关18进行选择，并通过烧录按键A15，控制软件存储下载器A中存储的软件A烧录到电路板中，通过烧录按键B14，控制软件存储下载器B中存储的软件B烧录到电路板中；

所述烧录切换电路，包括多个继电器，用于通过继电器控制下载器A和下载器B与探针的通电或断电，将软件A或软件B烧录至电路板中。

如图4所示，所述电源控制电路包括整流桥D1、电容C1、C2、C3、C5、C4、C6、C7、C8、C9，稳压集成模块U1、U2、U3，电阻R4；其中，电容C1和C2并联后接在整流桥的D1的2脚和4脚之间，整流桥D1的1脚和2脚接交流电源，整流桥D1的4脚接地；电容C3、C5并联后接在稳压集成模块U1的输出端和接地端之间，稳压集成模块U1的输入端接整流桥D1的2脚，接地端接地；电容C4、C6并联后接在稳压集成模块U2的输出端和接地端之间，稳压集成模块U2的输入端接稳压集成模块U1的输出端，接地端接地；电容C7和电阻R4串联后接在稳压集成电路U3的输出端和接地端之间，电容C8、C9并联后接在集成稳压模块U3的输入端和接地端之间，集成稳压模块U3的输入端接稳压集成模块U2输出端，接地端接地。

上述电路用于控制电路输出3V、5V或12V电压；当输出12V电压时，给电路中的继电器供电；当输出5V电压时，给单片机、程序存储电路、烧录指示电路、烧录切换电路和测试状态指示电路供电；当输出3V电压时，给充电采集比较电路工作；

所述单片机，型号为ATMEGA169PV,用于通过主电磁阀控制气缸21工作或暂停，用于向程序存储电路输出烧录信号；用于根据输出的烧录信号控制烧录切换电路工作，从而选择需要烧录的软件，并将通过烧录指示灯显示出来；用于接收程序存储电路和充电采集比较电路的判断结果，并将判断结果发送至测试状态指示电路进行显示，从而检测出电路板烧录和测试的合格或不合格状态。

以将软件A烧录到20个电路板中为例：

工作时，按下开关键7，接通电源，电源灯亮，调整驱动气缸21运动的气压，通过产品型号选择开关键18选择需要接通的下载器A，将20个电路板分别放入钳槽托板6的钳槽中；同时按下辅助键8和烧录键A15，单片机收到启动信号后，控制气缸21下压推动亚克力动力板4和立柱5向下运动，将电路板固定在钳槽托板6中，同时，钳槽托板6向下移动，探针穿过探针孔与电路板电连接，气缸21碰触到到位开关后，把信号反馈给单片机，单片机控制气缸21停止工作；

同时，单片机接控制下载器A接通探针，将软件A烧录到电路板上，烧录时，下载器A对应的烧录指示灯A9快闪，烧录结束后，烧录指示灯熄灭，烧录成功，电路板对应的测试状态指示灯亮绿灯，不成功，则亮红灯，对应的电路板为故障件；

再按下功耗测试按键13，单片机控制电源控制电路输出3V电压，此时，程序存储电路处于断开状态，充电采集比较电路通电，进行功耗测试，充电采集比较电路采集烧录后的电路板电压，判断采集电压是否在基准电压范围内，若电路板电压大于等于基准电压范围内，则电路板正常，对应的测试状态指示灯亮绿灯，若电路板电压小于基准电压，则该电路板为故障件，对应的测试状态指示灯亮红灯；所述充电采集比较电路的基准点电压已校准转换在数字电流表17上显示5nA，数字电流表17显示一个烧录后的电路板的检测电流。

最后按下复位按键12，单片机控制气缸21上行，到位后自锁，操作人员取出电路板，将合格的电路板摆放整齐，对故障件进行维修，维修后再重新放入本装置中，进行烧录和检测。

Claims (10)

1.一种自动化软件烧录、功能测试装置，包括电路总控室(19)、单面开口的半封闭箱体(2)和探针，所述电路总控室(19)内部设有控制系统，所述箱体(2)安装在电路总控室(19)上方，箱体(2)内设有气缸(21)和紧固装置，所述气缸(21)与控制系统相连；所述气缸(21)一端固定在箱体(2)上，另一端连接紧固装置，所述探针安装在电路总控室(19)上，其特征在于，还包括设有探针孔钳槽托板(6)，所述钳槽托板(6)安装在紧固装置下方，所述紧固装置包括亚克力动力板(4)和至少两个对称设置的导轨(3)，所述导轨(3)一端固定装在箱体(2)上，另一端固定在电路总控室(19)上，所述亚克力动力板(4)上设有多个圆孔，圆孔内通过螺栓安装有用于固定电路板的立柱(5)，所述亚克力动力板(4)通过导轨(3)固定在箱体(2)与电路总控室(19)之间，在气缸(21)的带动下亚克力动力板(4)能够在导轨(3)上移动；所述探针一端与控制系统电连接，另一端穿过探针孔；

所述电路总控室(19)侧面设有控制面板，所述控制面板上设有数字电流表(17)、功能按键、指示灯；所述数字电流表(17)、功能按键、指示灯分别通过控制电路与控制系统相连。

2.根据权利要求1所述的一种自动化软件烧录、功能测试装置，其特征在于，所述箱体(2)上部设有用于容纳气缸(21)的气缸槽(1)，所述气缸槽(1)内设有到位开关，所述气缸(21)顶部安装在气缸槽(1)内，当气缸(21)碰触到到位开关时，到位开关会向控制系统发送反馈信号，控制系统控制气缸(21)停止运动。

3.根据权利要求2所述的一种自动化软件烧录、功能测试装置，其特征在于，所述钳槽托板(6)内设有20个用于容纳电路板的钳槽，探针孔设置在钳槽中。

4.根据权利要求3所述的一种自动化软件烧录、功能测试装置，其特征在于，所述钳槽托板(6)通过四个支柱(20)固定在电路总控室(19)上，钳槽托板(6)与电路总控室(19)之间安装有压缩弹簧(22)，当钳槽托板(6)下压时，钳槽托板(6)能够在支柱(20)上移动。

5.根据权利要求2所述的一种自动化软件烧录、功能测试装置，其特征在于，所述功能按键包括产品型号选择开关键(18)，烧录按键A(15)、烧录按键B(14)、功耗测试按键(13)、复位按键(12)、辅助键(8)和开关键(7)，所述指示灯包括烧录指示灯、测试状态指示灯(16)和电源灯。

6.根据权利要求5所述的一种自动化软件烧录、功能测试装置，其特征在于，所述烧录指示灯为烧录指示灯A(9)和烧录指示灯B(10)，所述测试状态指示灯(16)设有20个，均为LED指示灯。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种自动化软件烧录、功能测试装置，其特征在于，所述控制系统包括单片机，以及与单片机相连的烧录指示电路、测试状态指示电路、充电采集比较电路、程序存储电路、电源控制电路、烧录切换电路，所述烧录切换电路与电路板电连接。

8.根据权利要求7所述的一种自动化软件烧录、功能测试装置，其特征在于，所述充电采集比较电路，包括开关S1、S2，电阻R2、R3、R6、R7、R8、R9，运算放大器AR1、AR2，发光二极管D5、D6，稳压二极管D8，三极管BG1；

其中，开关S6一端接单片机的5脚和6脚，另一端接电阻R6，电阻R6一端通过开关S1接单片机的9脚和10脚，另一端接运算放大器AR1的3脚，运算放大器的3脚依次通过电阻R9、R7接运算放大器的4脚，运算放大器AR1的1脚通过发光二极管D6接地，2脚端接运算放大器AR2的5脚和稳压二极管D8的负极，稳压二极管D8的正极接运算放大器AR2的10脚，运算放大器AR2的7脚通过电阻R3接三极管BG1基极，三极管BG1集电极依次通过发光二极管D5、电阻R2接运算放大器AR1的11脚；三极管BG1的发射极接运算放大器的8脚；运算放大器AR2的10脚通过电阻R8接电阻R6，6脚接电阻R6。

9.根据权利要求7所述的一种自动化软件烧录、功能测试装置，其特征在于，所述程序存储电路内置有下载器A和下载器B，且下载器A中存储有软件A，下载器B中存储有软件B，所述下载器A连接单片机PA7脚和PC7脚，所述下载器B连接单片机的PB4脚和PB5脚。

10.根据权利要求7所述的一种自动化软件烧录、功能测试装置，其特征在于，所述电源控制电路包括整流桥D1、电容C1、C2、C3、C5、C4、C6、C7、C8、C9，稳压集成模块U1、U2、U3，电阻R4；

其中，电容C1和C2并联后接在整流桥的D1的2脚和4脚之间，整流桥D1的1脚和2脚接交流电源，整流桥D1的4脚接地；电容C3、C5并联后接在稳压集成模块U1的输出端和接地端之间，稳压集成模块U1的输入端接整流桥D1的2脚，接地端接地；电容C4、C6 并联后接在稳压集成模块U2的输出端和接地端之间，稳压集成模块U2的输入端接稳压集成模块U1的输出端，接地端接地；电容C7和电阻R4串联后接在稳压集成电路U3的输出端和接地端之间，电容C8、C9并联后接在集成稳压模块U3的输入端和接地端之间，集成稳压模块U3的输入端接稳压集成模块U2输出端，接地端接地。