CN210639245U - 一种多功能电路板自动测试装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种多功能电路板自动测试装置及系统,涉及电路技术领域,该装置包括:测试积架、测试主机和通讯电路,所述测试主机通过所述通讯电路与所述测试积架电连接,并对所述测试积架内的电路板进行自动测试;所述通讯电路包括RS232电平转换电路和RS485总线电路;通过标准接口和简单电路,提高了自动测试装置的灵活性,成本较低。

Description

一种多功能电路板自动测试装置及系统
技术领域
本实用新型涉及电路技术领域,尤其涉及一种多功能电路板自动测试装置及系统。
背景技术
目前,在电路板生产时,需要通过机器人等电路板自动测试装置来进行电路板功能完整性和质量检测的自动化操作,但现在的测试装置并不完善,在产品研发和生产环节经常变动,这样就要求测试装置具有更高的灵活性,以便于生产线可以灵活调整电路板测试的流程、工位和技术要求。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提出一种多功能电路板自动测试装置及系统,通过标准接口和简单电路,提高了自动测试装置的灵活性。
为实现上述目的,本实用新型提供的一种多功能电路板自动测试装置,包括:测试积架、测试主机和通讯电路,所述测试主机通过所述通讯电路与所述测试积架电连接,并对所述测试积架内的电路板进行自动测试;所述通讯电路包括RS232电平转换电路和RS485总线电路。
可选地,所述RS232电平转换电路包括:转换芯片U404、接口J403、电阻R420、电阻R421、电阻R422、电阻R423、电阻R424、电阻R425、电阻R426、电阻R427、电阻R428、电阻R429、电容C412、电容C413、电容C414、电容C415、电容C416、发光二极管ED405和发光二极管ED406,其中,转换芯片U404的管脚1与电容C412的一端连接,转换芯片U404的管脚3与电容C412的另一端连接,转换芯片U404的管脚2与电容C415的一端连接,电容C415的另一端与转换芯片U404的管脚16、电容C414的一端及节点RS-A-485-5VO连接,转换芯片U404的管脚4与电容C416的一端连接,转换芯片U404的管脚5与电容C416的另一端连接,转换芯片U404的管脚6通过电容C413接地,转换芯片U404的管脚7与电阻R422的一端连接,转换芯片U404的管脚8与电阻R423的一端连接,转换芯片U404的管脚13与电阻R426的一端连接,转换芯片U404的管脚14与电阻R427的一端连接,电阻R423的另一端与电阻R426的另一端及节点RS232-A-RX一起连接至接口J403的端子3,电阻R422的另一端与电阻R427的另一端及节点RS232-A-TX一起连接至接口J403的端子2,接口J403的端子5接地;转换芯片U404的管脚15接地,转换芯片U404的管脚9与电阻R424的一端连接,转换芯片U404的管脚10与电阻R425的一端连接,转换芯片U404的管脚11与电阻R429的一端连接,转换芯片U404的管脚12与电阻R428的一端连接,电阻R424的另一端与电阻R428的另一端、发光二极管ED406的负极及节点RSA-TX-485连接在一起,电阻R425的另一端与电阻R429的另一端、发光二极管ED405的负极及节点RSA-RX-485连接在一起,发光二极管ED406的正极与电阻R421的一端连接,发光二极管ED405的正极与电阻R420的一端连接,电阻R420的另一端与电阻R421的另一端与所述节点RS-A-485-5VO连接。
可选地,所述转换芯片U404的型号为MAX232D。
可选地,所述RS485总线电路包括:转换芯片U305、电阻R332、电阻R333、电阻R334、电阻R335、电阻R336、电阻R337、电阻R338、电阻R347、电容C310和三极管Q302,其中,转换芯片U305的管脚1与电阻R333的一端及节点UART2-RX485连接,电阻R333的另一端连接电源端STM32-3V3,转换芯片U305的管脚2与管脚3、电阻R332的一端及三极管Q302的集电极连接在一起,电阻R332的另一端连接电源端STM32-3V3,三极管Q302的发射极接地,三极管Q302的基极与电阻R334的一端连接,电阻R334的另一端与电阻R335的一端及节点UART2-TX-485连接,电阻R335的另一端连接电源端STM32-3V3,转换芯片U305的管脚4通过电阻R336串联接地,转换芯片U305的管脚5接地,转换芯片U305的管脚6与电阻R337的一端、电阻R347的一端及测试点TP304连接,电阻R337的另一端连接电源端STM32-3V3,转换芯片U305的管脚7与电阻R338的一端、电阻R347的另一端及测试点TP303连接,电阻R338的另一端接地,转换芯片U305的管脚8与电容C310的一端一起连接至电源端STM32-3V3,电容C310接地。
可选地,所述转换芯片U305的型号为SP3485EN-L。
可选地,所述通讯电路还包括:单片机、电源电路和接口电路。
可选地,还包括:程控电源、台式数字万用表、显示器、多路复用模块和外接模块。
可选地,所述多路复用模块包括继电器模块、端子接线板和转接板。
可选地,还包括测量仪器,所述测量仪器与测试积架连接及所述测试主机连接,所述测试主机通过所述测量仪器对所述测试积架内的电路板进行自动测试。
做为本实用新型的另一方面,提供的一种多功能电路板自动测试系统,包括上述的任一多功能电路板自动测试装置。
本实用新型提出的一种多功能电路板自动测试装置及系统,该装置包括:测试积架、测试主机和通讯电路,所述测试主机通过所述通讯电路与所述测试积架电连接,并对所述测试积架内的电路板进行自动测试;所述通讯电路包括RS232电平转换电路和RS485总线电路;通过标准接口和简单电路,提高了自动测试装置的灵活性,成本较低。
附图说明
图1为本实用新型实施例一提供的一种多功能电路板自动测试装置的功能结构示意图;
图2为本实用新型实施例一提供的一种RS232电平转换电路的电路图;
图3为本实用新型实施例一提供的一种RS485总线电路的电路图;
图4为本实用新型实施例一提供的一种通讯电路的功能结构示意图;
图5为本实用新型实施例一提供的另一种多功能电路板自动测试装置的功能结构示意图;
图6为本实用新型实施例一提供的一种多路复用模块的功能结构示意图;
图7为本实用新型实施例一提供的一种测量仪器的功能结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
实施例一
如图1所示,在本实施例中,一种多功能电路板自动测试装置,包括:测试积架、测试主机和通讯电路,所述测试主机通过所述通讯电路与所述测试积架电连接,并对所述测试积架内的电路板进行自动测试;所述通讯电路包括RS232电平转换电路和RS485总线电路。
在本实施例中,通过标准接口和简单电路,提高了自动测试装置的灵活性,成本较低。
在本实施例中,多功能电路板自动测试装置可以自动地实现电路板的固件烧录、电参数(电压、电流、功率、频率、电压电流峰值,峰峰值等)自动测量和分析判断,此装置可方便更换不同的被测电路板,减少人为参与和降低对生产工人技术要求,提高了生产效率,减少了工时。
在本实施例中,测试主机为台式PC机,测试积架是具体的一个夹具,测试积架实现了具体电路板的快速电气连接,并把具体电路板的信号回路统一到DB50测试总线上,以实现一平台对多电路板的测试要求。
在本实施例中,通讯电路是实现测试积架内被测试电路板的串行通讯接口、RS485通讯接口和CAN总线接口的转换,通讯电路转换成标准的RS232接口与测试主机连接。通讯电路包括三个RS232电平转换电路和2个RS485总线电路,其中,RS232电平转换电路用于将RS232电平标准转换成TTL电平标准;RS485总线电路用于将RS485标准电平转换成TTL电平标准。
如图2所示,在本实施例中,所述RS232电平转换电路包括:转换芯片U404、接口J403、电阻R420、电阻R421、电阻R422、电阻R423、电阻R424、电阻R425、电阻R426、电阻R427、电阻R428、电阻R429、电容C412、电容C413、电容C414、电容C415、电容C416、发光二极管ED405和发光二极管ED406,其中,转换芯片U404的管脚1与电容C412的一端连接,转换芯片U404的管脚3与电容C412的另一端连接,转换芯片U404的管脚2与电容C415的一端连接,电容C415的另一端与转换芯片U404的管脚16、电容C414的一端及节点RS-A-485-5VO连接,转换芯片U404的管脚4与电容C416的一端连接,转换芯片U404的管脚5与电容C416的另一端连接,转换芯片U404的管脚6通过电容C413接地,转换芯片U404的管脚7与电阻R422的一端连接,转换芯片U404的管脚8与电阻R423的一端连接,转换芯片U404的管脚13与电阻R426的一端连接,转换芯片U404的管脚14与电阻R427的一端连接,电阻R423的另一端与电阻R426的另一端及节点RS232-A-RX一起连接至接口J403的端子3,电阻R422的另一端与电阻R427的另一端及节点RS232-A-TX一起连接至接口J403的端子2,接口J403的端子5接地;转换芯片U404的管脚15接地,转换芯片U404的管脚9与电阻R424的一端连接,转换芯片U404的管脚10与电阻R425的一端连接,转换芯片U404的管脚11与电阻R429的一端连接,转换芯片U404的管脚12与电阻R428的一端连接,电阻R424的另一端与电阻R428的另一端、发光二极管ED406的负极及节点RSA-TX-485连接在一起,电阻R425的另一端与电阻R429的另一端、发光二极管ED405的负极及节点RSA-RX-485连接在一起,发光二极管ED406的正极与电阻R421的一端连接,发光二极管ED405的正极与电阻R420的一端连接,电阻R420的另一端与电阻R421的另一端与所述节点RS-A-485-5VO连接。
在本实施例中,所述转换芯片U404的型号为MAX232D。
在本实施例中,接口J403是与PC机连接的标准DB9接口;来自被测试电路板或者通讯电路的数据发送信号RSA_RX_485,经过R425后送入芯片U404第10引脚T2IN,然后从U404第7引脚输出,经过选择电阻R422发送到J403的第2引脚发往计算机;来自PC机的数据信号从J403第3脚发往芯片U404,信号经过R423后送入U404第8引脚,转换成TTL电平后从U404第9引脚输出到R424,然后发送到单片机的RX引脚或者连接到UART2_TX_485信号。(R427、R426、R428、R429)与(R422、R423、R424、R425)两组电阻实现上述RS232_A_TX到电平转换芯片U404的通路选择或能,实际使用时只需要选择其中一组电阻焊接,电容C412、C413、C415、C416是芯片U404外接的必要电容,电容C414是芯片U404的退耦电容(又称高频旁路电容),其作用是去除旁路电源的高频信号成分,保证U404工作电源的稳定。
如图3所示,在本实施例中,所述RS485总线电路包括:转换芯片U305、电阻R332、电阻R333、电阻R334、电阻R335、电阻R336、电阻R337、电阻R338、电阻R347、电容C310和三极管Q302,其中,转换芯片U305的管脚1与电阻R333的一端及节点UART2-RX485连接,电阻R333的另一端连接电源端STM32-3V3,转换芯片U305的管脚2与管脚3、电阻R332的一端及三极管Q302的集电极连接在一起,电阻R332的另一端连接电源端STM32-3V3,三极管Q302的发射极接地,三极管Q302的基极与电阻R334的一端连接,电阻R334的另一端与电阻R335的一端及节点UART2-TX-485连接,电阻R335的另一端连接电源端STM32-3V3,转换芯片U305的管脚4通过电阻R336串联接地,转换芯片U305的管脚5接地,转换芯片U305的管脚6与电阻R337的一端、电阻R347的一端及测试点TP304连接,电阻R337的另一端连接电源端STM32-3V3,转换芯片U305的管脚7与电阻R338的一端、电阻R347的另一端及测试点TP303连接,电阻R338的另一端接地,转换芯片U305的管脚8与电容C310的一端一起连接至电源端STM32-3V3,电容C310接地。
在本实施例中,所述转换芯片U305的型号为SP3485EN-L。
在本实施例中,节点UART_TX_485是来自PC机发送的TTL电平标准的数据信号,此信号经过R334后驱动Q302,信号经过Q302反相后在Q302的集电极输出到U305的管脚2、管脚3,然后U305芯片将信号转换成RS485标准电平信号从U305的管脚6、管脚7发出到TP303、TP304的网络,最终发送到被测试电路板上,实现数据发送。被测电路板通过TP303、TP304的网络(RS485总线)发送数据信号,信号从U305的管脚6、管脚7输入到芯片U305,转换成TTL标准电平后由U305的管脚1输出到UART_RX_485网络。电阻R335、R337、R332、R333是上拉电阻,实现初始和静态的电平设置功能,让电路正常工作。电阻R336的作用是将U305的管脚4DI(数据输入)固定成“0”电平;电阻R338的作用是固定CH2_485_B网络到地电平(下拉),电容C310是芯片U404的退耦电容(又称高频旁路电容),其作用是去除旁路电源的高频信号成分,保证U305工作电源的稳定。
在本实施例中,所述通讯电路还包括:单片机、电源电路和接口电路,其连接关系如图4所示。
如图5所示,在本实施例中,多功能电路板自动测试装置还包括:程控电源、台式数字万用表、显示器、多路复用模块和外接模块。
在本实施例中,程控电源负责向测试积架供电,由测试主机通过USB转RS232接口控制,程控电源是标准的仪器仪表;台式万用表实现对测试积架内被测量电路板的电参数的测量,台式万用表通过表笔与多路复用模块连接,通过USB转RS232接口与测试主机通讯,测试主机控制台式万用表测量模块、读取测量结果;多路复用模块实现将测试积架内多个测量点、测量通道的选择切换到台式万用表的对应类型的表笔回路上,多路复用模块的动作受测试主机的自动测试软件控制,自动测试软件通过USB转RS232控制多路复用模块实现选择切换回路功能;外接模块是连接到被测电路板的可选择模块,外接模块是根据被测电路的需要灵活选择的,外接模块是配合被测电路板完成一定功能必要的组件。
如图6所示,在本实施例中,所述多路复用模块包括继电器模块、端子接线板和转接板。
作为另一种实施例,所述台式万用表和多路复用模块可由数据采集仪替换,但数据采集仪只能实现对小信号的测量,如电压,小电流、信号等。多路利用模块不仅可以切换小信号,还可以切换大电流和功率回路测量。而且多路利用模块的整体成本要低于数据采集仪方案。
在本实施例中,还包括测量仪器,所述测量仪器与测试积架连接及所述测试主机连接,所述测试主机通过所述测量仪器对所述测试积架内的电路板进行自动测试。
在本实施例中,所述测量仪器包括但不限于台式数字万用表,还包括其他例如:电压表、电流表、示波器、温度计等仪器。以便于对电路板进行全面检测,所述测量仪器的功能结构示意图如图7所示。
实施例二
在本实施例中,一种多功能电路板自动测试系统,包括实施例一中所述的任一多功能电路板自动测试装置。
在本实施例中,该系统除了上述自动测试装置,还包括自动测试软件,该自动测试软件运行在Ubuntu系统内,用Python语言编写。自动测试软件控制着程控电源、台式万用表、多路复用模块和通讯模块,以控制测试架的电源供电、测试被测试电路板的各项参数和指标。该软件不在本实用新型的保护范围之内。
在本实施例中,通过标准接口和简单电路改进,提高了自动测试装置的灵活性,成本较低。
在本实施例中,多功能电路板自动测试装置可以自动地实现电路板的固件烧录、电参数(电压、电流、功率、频率、电压电流峰值,峰峰值等)自动测量和分析判断,此装置可方便更换不同的被测电路板,减少人为参与和降低对生产工人技术要求,提高了生产效率,减少了工时。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种多功能电路板自动测试装置,其特征在于,包括:测试积架、测试主机和通讯电路,所述测试主机通过所述通讯电路与所述测试积架电连接,并对所述测试积架内的电路板进行自动测试;所述通讯电路包括RS232电平转换电路和RS485总线电路。
2.根据权利要求1所述的一种多功能电路板自动测试装置,其特征在于,所述RS232电平转换电路包括:转换芯片U404、接口J403、电阻R420、电阻R421、电阻R422、电阻R423、电阻R424、电阻R425、电阻R426、电阻R427、电阻R428、电阻R429、电容C412、电容C413、电容C414、电容C415、电容C416、发光二极管ED405和发光二极管ED406,其中,转换芯片U404的管脚1与电容C412的一端连接,转换芯片U404的管脚3与电容C412的另一端连接,转换芯片U404的管脚2与电容C415的一端连接,电容C415的另一端与转换芯片U404的管脚16、电容C414的一端及节点RS-A-485-5VO连接,转换芯片U404的管脚4与电容C416的一端连接,转换芯片U404的管脚5与电容C416的另一端连接,转换芯片U404的管脚6通过电容C413接地,转换芯片U404的管脚7与电阻R422的一端连接,转换芯片U404的管脚8与电阻R423的一端连接,转换芯片U404的管脚13与电阻R426的一端连接,转换芯片U404的管脚14与电阻R427的一端连接,电阻R423的另一端与电阻R426的另一端及节点RS232-A-RX一起连接至接口J403的端子3,电阻R422的另一端与电阻R427的另一端及节点RS232-A-TX一起连接至接口J403的端子2,接口J403的端子5接地;转换芯片U404的管脚15接地,转换芯片U404的管脚9与电阻R424的一端连接,转换芯片U404的管脚10与电阻R425的一端连接,转换芯片U404的管脚11与电阻R429的一端连接,转换芯片U404的管脚12与电阻R428的一端连接,电阻R424的另一端与电阻R428的另一端、发光二极管ED406的负极及节点RSA-TX-485连接在一起,电阻R425的另一端与电阻R429的另一端、发光二极管ED405的负极及节点RSA-RX-485连接在一起,发光二极管ED406的正极与电阻R421的一端连接,发光二极管ED405的正极与电阻R420的一端连接,电阻R420的另一端与电阻R421的另一端与所述节点RS-A-485-5VO连接。
3.根据权利要求2所述的一种多功能电路板自动测试装置,其特征在于,所述转换芯片U404的型号为MAX232D。
4.根据权利要求1所述的一种多功能电路板自动测试装置,其特征在于,所述RS485总线电路包括:转换芯片U305、电阻R332、电阻R333、电阻R334、电阻R335、电阻R336、电阻R337、电阻R338、电阻R347、电容C310和三极管Q302,其中,转换芯片U305的管脚1与电阻R333的一端及节点UART2-RX485连接,电阻R333的另一端连接电源端STM32-3V3,转换芯片U305的管脚2与管脚3、电阻R332的一端及三极管Q302的集电极连接在一起,电阻R332的另一端连接电源端STM32-3V3,三极管Q302的发射极接地,三极管Q302的基极与电阻R334的一端连接,电阻R334的另一端与电阻R335的一端及节点UART2-TX-485连接,电阻R335的另一端连接电源端STM32-3V3,转换芯片U305的管脚4通过电阻R336串联接地,转换芯片U305的管脚5接地,转换芯片U305的管脚6与电阻R337的一端、电阻R347的一端及测试点TP304连接,电阻R337的另一端连接电源端STM32-3V3,转换芯片U305的管脚7与电阻R338的一端、电阻R347的另一端及测试点TP303连接,电阻R338的另一端接地,转换芯片U305的管脚8与电容C310的一端一起连接至电源端STM32-3V3,电容C310接地。
5.根据权利要求4所述的一种多功能电路板自动测试装置,其特征在于,所述转换芯片U305的型号为SP3485EN-L。
6.根据权利要求1所述的一种多功能电路板自动测试装置,其特征在于,所述通讯电路还包括:单片机、电源电路和接口电路。
7.根据权利要求1所述的一种多功能电路板自动测试装置,其特征在于,还包括:程控电源、台式数字万用表、显示器、多路复用模块和外接模块。
8.根据权利要求7所述的一种多功能电路板自动测试装置,其特征在于,所述多路复用模块包括继电器模块、端子接线板和转接板。
9.根据权利要求1所述的一种多功能电路板自动测试装置,其特征在于,还包括测量仪器,所述测量仪器与测试积架连接及所述测试主机连接,所述测试主机通过所述测量仪器对所述测试积架内的电路板进行自动测试。
10.一种多功能电路板自动测试系统,其特征在于,包括权利要求1-9所述的任一项多功能电路板自动测试装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113515419A (zh) * 2021-06-29 2021-10-19 北京航天光华电子技术有限公司 多路数据自动采集系统及方法

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