CN214623408U - 一种单片机测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及单片机测试技术领域,公开了一种单片机测试装置，包括锁紧座，锁紧座上设有接线端子，当单片机放置在锁紧座上时，单片机的一个引脚与一个接线端子电连接；还包括电源模块和测试电路，电源模块分别向单片机和测试电路供电，单片机通过导线与测试电路电连接，在实际使用时，本实用新型的测试电路并不按照固定连接线路提前与单片机的引脚或者与单片机的引脚电连接的接线端子电连接，而是与单片机分体设置，在实际进行测试时，可以按照测试需求，使用杜邦线将单片机的测试引脚与测试电路中的部分电路电连接进行测试，灵活度高，能对不同型号、不同位数的单片机进行测试。

Description

一种单片机测试装置

技术领域

本实用新型涉及单片机测试技术领域，具体涉及一种单片机测试装置。

背景技术

单片机，一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口、中断系统、定时器、计数器、显示驱动电路、脉宽调制电路、数模转换电路等多个功能电路集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域内广泛应用。目前单片机可以分为8位、16位和32位，在单片机生产完成后，都需要特定的测试装置来对不同位数、不同型号的单片机进行测试，测试灵活度比较低，耗费时间较多。

实用新型内容

鉴于背景技术的不足，本实用新型是提供了一种单片机测试装置，所要解决的技术问题是现有单片机测试装置在测试时测试灵活度较低。

为解决以上技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：一种单片机测试装置，包括锁紧座，所述锁紧座上设有接线端子，当所述单片机放置在所述锁紧座上时，单片机的一个引脚与一个接线端子电连接；还包括电源模块和测试电路，所述电源模块分别向所述单片机和测试电路供电，所述单片机通过导线与所述测试电路电连接。

作为进一步的技术方案，电源模块分别输出两路直流电压，所述电源模块通过切换开关向所述单片机和测试电路供电，所述切换开关用于选择一路直流电压输入到所述单片机和测试电路。

更进一步地，两路直流电压的幅值分别为5V和3V。

作为进一步的技术方案，测试电路包括共阳极发光二极管电路、共阴极发光二极管电路、LCD1602液晶电路、LCD12864液晶电路、蜂鸣器电路、步进电机驱动电路、矩阵键盘电路、低电平触发按键组电路、高电平触发按键组电路、138译码器电路、外置E2PROM电路、红外接收电路、2.4G无线收发电路、LED点阵电路、温度传感器电路、共阳极数码管电路、共阴极数码管电路、电压检测电路和电流检测电路中的一个或者多个电路；所述单片机通过导线与所述测试电路中的一个或者多个电路电连接。

在实际使用时，将单片机放置在锁紧座上，可以根据测试需求，使用杜邦线将单片机的引脚与测试电路中的部分电路电连接，不用设计特定的测试装置。例如当测试电路包括以上全部电路时，如果要测试单片机的驱动能力是否符合要求，只需使用杜邦线将单片机的IO引脚与共阳极发光二极管电路和LCD1602液晶电路电连接即可，整个测试灵活度高，可以按照不同的测试要求进行单片机与测试电路的接线。

一种单片机测试方法，应用上述的一种单片机测试装置，包括以下步骤：S1：将单片机放置在锁紧座上，按照测试要求使用导线将单片机的测试引脚与测试电路电连接；S2：向单片机写入测试程序；S3：观察单片机运行时所述测试电路是否响应所述单片机。

作为进一步的技术方案，步骤S2中依次向单片机写入多个测试程序，来实现单片机的不同性能测试。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：本实用新型的测试电路并不按照固定连接线路提前与单片机的引脚或者与单片机的引脚电连接的接线端子电连接，而是与单片机分体设置，在实际进行测试时，可以按照测试需求，使用杜邦线将单片机的测试引脚与测试电路中的部分电路电连接进行测试，灵活度高，能对不同型号、不同位数的单片机进行测试。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1为本实用新型的单片机测试装置的结构示意图；

图2为本实用新型的直流供电电路的电路图；

图3为本实用新型的USB供电电路的电路图；

图4为本实用新型的LCD12864液晶电路的电路图；

图5为本实用新型的LCD1602液晶电路的电路图；

图6为本实用新型的138译码器电路的电路图；

图7为本实用新型的蜂鸣器电路的电路图；

图8为本实用新型的热敏电阻和光敏电阻的电路图；

图9为本实用新型的共阳极发光二极管电路和共阴极发光二极管电路；

图10为本实用新型的E2PROM电路的电路图；

图11为本实用新型的矩阵键盘电路的电路图；

图12为本实用新型的步进电机驱动电路的电路图；

图13本实用新型的高电平触发按键组电路的电路图；

图14为本实用新型的共阳极数码管电路的电路图；

图15为本实用新型的电压检测电路的电路图；

图16为本实用新型的电流检测电路的电路图；

图17为本实用新型的LED点阵电路的电路图；

图18为本实用新型的2.4G无线收发电路的电路图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

一种单片机测试装置，包括锁紧座1，锁紧座1上设有接线端子，当单片机放置在锁紧座1上时，单片机的一个引脚与一个接线端子电连接；还包括电源模块2和测试电路3，电源模块2分别向单片机和测试电路3供电，单片机通过导线与测试电路3电连接。

参照图1，本实施例中，电源模块1分别输出两路直流电压，两路直流电压的幅值分别为5V和3V，电源模块1通过切换开关K1向单片机和测试电路供电，切换开关K1用于选择一路直流电压输入到单片机和测试电路，其中切换开关K1可以选择船型开关。参照图1，本实施例中的电源模块1包括直流供电电路和USB供电电路，直流供电电路和USB供电电路的电路图分别如图2和图3所示，直流供电电路和USB供电电路均可以输出5V直流电压和3V直流电压，通过直流供电电路和USB供电电路可以灵活选择电源。

参照图1，本实施例中，测试电路3包括共阳极发光二极管电路、共阴极发光二极管电路、LCD1602液晶电路、LCD12864液晶电路、蜂鸣器电路、步进电机驱动电路、矩阵键盘电路、低电平触发按键组电路、高电平触发按键组电路、138译码器电路、E2PROM电路、红外接收电路、2.4G无线收发电路、LED点阵电路、温度传感器电路、共阳极数码管电路、共阴极数码管电路、电压检测电路和电流检测电路中的一个或者多个电路，其中蜂鸣器电路可以采用无源蜂鸣器电路，电压检测电路可以采用电压表，电流检测电路可以采用电流表，共阳极数码管电路和共阴极数码管电路可以采用7段6位数码管，LED点阵电路可以采用8*8LED点阵；单片机通过导线与测试电路中的一个或者多个电路电连接。

在实际使用时，测试电路3可以包括以上全部电路，然后可以根据测试需求在以上电路中选取若干个电路来测试单片机的某一项性能好坏，例如在测试单片机的驱动性能时，可以使用杜邦线让单片机的IO引脚依次点电连接LED点阵电路、共阳极数码管电路和共阴极数码管电路，或者在测试单片机的iic通信协议是否正常时，可以使用杜邦线将单片机的通讯引脚与E2PROM电路和共阳极发光二极管电连接，当单片机与E2PROMiic通讯成功时可以使共阳极发光二极管发光提示。

在实际使用时，测试电路3也可以根据测试需求在以上电路中选取部分电路来完成单片机的一项或者多项性能测试。

一种单片机测试方法，应用上述的一种单片机测试装置，包括以下步骤：S1：将单片机放置在锁紧座上，按照测试要求使用导线将单片机的测试引脚与测试电路电连接；S2：向单片机写入测试程序；S3：观察单片机运行时测试电路是否响应单片机。

本实用新型的测试方法在检测供电电压时，可以使用杜邦线将电源模块的接地端分别接到单片机的接地端和电压表上，使用杜邦线将电源模块的正极端分别接到单片机的电源端和电压表上，通过电压表来检测电源模块的供电电压。

本实用新型的测试方法在测试单片机的端口特性电压翻转点时，将可调稳压电源的负极接到单片机的接地端，将可调稳压电源的正极接到单片机的电源端，电流表串联在可调稳压电源的正极和单片机的电源端之间，单片机的测试IO引脚通过杜邦线接到共阴极发光二极管电路，图9中的左侧电路为共阳极发光二极管电路，右侧电路为共阴极发光二极管电路，当单片机放置在锁紧座上后，向单片机内写入测试程序，使单片机的测试IO引脚输出高电平信号，然后将可调稳压电源的输出电压从0V依次调到5V，每次增加0.1V，当共阴极发光二极管发亮时，记录此时电压表和电流表的值，接着将可调稳压电源的输出电压从5V调至0V，每次减小0.1V，当共阴极发光二极管灭掉时，记录此时电压表和电流表的值，对单片机的每个IO端口重复三次以上动作便能完成单片机的端口特性电压翻转点测试，共阴极发光二极管从灭变亮或者从亮变灭时，电压表显示的电压值为翻转电压，电流表显示的值为单片机的功耗电流，如果电流表的值在100uA-1mA之间，则为正常功耗。

本实用新型的方法在测试单片机的驱动性能时，先使用杜邦线将电源模块1、电流表和单片机依次串联，再使用杜邦线将单片机的端口依次连接LED点阵电路、共阳极数码管电路和共阴极数码管电路，然后向单片机输入测试程序，使LED阵列电路中的LED依次发亮，使共阳极数码管电路和共阴极数码管电路从000001显示到999999，当单片机运行测试程序时，观察LED阵列电路中的LED灯、共阳极数码管电路和共阴极数码管电路中的数码管的亮度是否均匀，观察电流表测试的值是不是在正常的测试区间内。

本实用新型的测试方法在测试单片机的睡眠电流时，电源模块1经杜邦线串联电流表给单片机供电，电压表监测电源模块的供电电压，常规睡眠模式电流在1uA以下、看门狗唤醒睡眠模式功耗在6uA以下、RTC(TCC)睡眠唤醒模式功耗在25uA以下为正常，分别向单片机写入常规睡眠程序、看门狗唤醒睡眠程序、RTC(TCC)唤醒睡眠程序来测试单片机的睡眠电流。

本实用新型的测试方法在测试单片机的端口内置上拉时，电源模块1经杜邦线给单片机供电，单片机端口经杜邦线连接到低电平触发按键组电路，电压表并联到单片机的GND端口和按键端口，向单片机内写入低电平触发按键配置程序，使IO端口一位设输入开上拉，其他均为输出，以此类推直到把芯片所有上拉IO口测试完成，按键没有按下时电压表显示为高电平，按键按下时电压表显示为低电平，通过上拉端口对地串联的电流表观察电流值：2V为15uA以下、3V为40uA以下、4V为75uA以下、5V为120uA以下、6V为170uA以下为正常。

本实用新型方法在测试单片机的端口内置下拉时，电源模块经杜邦线给单片机供电，单片机端口经杜邦线连接到高电平触发按键组电路，电压表并联到单片机VCC端口和按键端口，向单片机内写入高电平触发按键配置程序，使IO端口一位设输入开下拉，其他均为输出。以此类推直到把芯片所有下拉IO口测试完成。按键没有按下时电压表显示为低电平，按键按下时电压表显示为高电平。下拉拉端口对VCC串联电流表观察电流值：2V为8uA以下、3V为20uA以下、4V为40uA以下、5V为60uA以下、6V为85uA以下为正常；

本实用新型的方法在测试内置E2PROM时，电源模块经杜邦线串联电流表给单片机供电，单片机端口经杜邦线连接到高电平触发按键组电路和共阳极发光二极管电路，其中单片机的一路IO口设为按键输入，3路IO口输出到led，当按键按下一次后，1路led灯亮，单片机写数据到E2PROM，按键按下两次后，两路led亮，单片机写数据到E2PROM，按键按下三次后，三路led亮，单片机写数据到E2PROM，在二次按键按下状态，掉电重新上电检测是否在二次按下状态保持，在三次次按键按下状态，掉电重新上电检测是否在三次按下状态保持，观察测试时的电流表的值是否在100uA一2mA之间。

本实用新型方法在测试单片机的lcd段输出资源时，电源模块经杜邦线串联电流表后给单片机供电，单片机的lcd端口经杜邦线依次连接到LCD1602液晶电路和LCD12864液晶电路，io端口用杜邦线连接到矩阵键盘电路，矩阵键盘为4*4矩阵键盘，分别对应0一9、+、-、*、/、.、＝，向单片机内输入测试程序，初始化白屏，使LCD1602液晶屏和LCD12864液晶屏无显示，然后通过简易计算机键盘扫描程序扫描矩阵键盘，将按键按下所对应的随意组合运算(例：1+1＝2)显示到LCD液晶屏上，通过观察按键按下LCD液晶屏对应显示是否完整、亮度是否均匀以及电流表的显示值是否在正常区间之间来判断单片机的lcd段输出资源是否合格；

本实用新型方法在测试单片机io口时序发送的方波脉冲信号时，电源模块经杜邦线并联电压表给单片机供电，单片机io端口经杜邦线连接到步进电机驱动模块和共阴极发光二极管电路，共阳极发光二极管电路包括绿led灯、黄led灯和红led灯，io端口用杜邦线连接到低电平触发按键，放置单片机(与按键连接的IO口设为输入，连接电机驱动模块和共阴极发光二极管电路的IO口设为输出。第一位按键按下正转，绿led灯亮。第二位按键按下停，黄led灯亮。第三位按键按下反转，红led灯亮。第四位按键按下转速减小一档，第五位按键按下转速加大一档。(共5档))，按键按下对应动作是否正常工作，观察电压表直起和加大转速的时候是否会波动，无波动为正常；

本实用新型方法在测试单片机的输出频率方波性能时，电源模块经杜邦线给单片机供电，单片机io口经杜邦线连接到蜂鸣器电路，放置单片机(单片机io口输出方波频率演奏简单乐曲程序)，在没有示波器时，通过蜂鸣器播放声音有无明显异常来判断单片机的输出频率方波性能是否合格；

本实用新型方法在测试单片机的内置RC振荡器LDO基准抗干扰性能时，由电源模块经杜邦线给单片机供电，单片机io口经杜邦线连接到红外接收电路和138译码器电路，放置单片机(遥控器控制138译码器电路中的LED动作)，遥控器按下后观察对应LED是否正常工作；

本实用新型方法在测试单片机的iic通信协议时，电源模块经杜邦线串联电流表给单片机供电，单片机端口经杜邦线连接到E2PROM电路、高电平触发按键组电路和共阳极发光二极管电路，单片机的一位IO口设为按键输入，三位IO口设置为LED输出，按键按下一次时，1路led灯亮，单片机写数据到E2PROM，按键按下二次后，两路led亮，单片机写数据到E2PROM，按键按下三次后，三路led灯亮，单片机写数据到E2PROM，在按键按下两次状态时，掉电重新上电检测是否在二次按下状态保持，在按键按下三次状态时，掉电重新上电检测是否在三次按下状态保持；整个过程中通过观察电流表测试时的值是否在正常区间之间来判断单片机是否能正常进行iic通信；

本实用新型的方法在测试单片机的串口资源时；电源模块经杜邦线并联电压表给单片机供电，单片机的串口经杜邦线连接到外置2.4G无线收发电路，单片机的io端口连接步进电机驱动电路和共阴极发光二极管电路，共阴极发光二极管电路包括绿led灯、黄led灯和红led灯，放置单片机，使用遥控器先单片机发送电机正转、停止、反转、加速和减速指令，当单片机接收到电机正转指令时绿led灯亮，当单片机接收到电机停转指令时黄led灯亮，当单片机接收到电机反转指令时红led灯亮。当遥控器按下后，通过观察共阴极发光二极管电路的发光情况和电压表的显示值在电机加大转速的时候是否有波动来判断单片机的串口资源是否合格；

本实用新型方法在测试单片机的adc资源时，电源模块经杜邦线给单片机供电，单片机经杜邦线连接到LCD12864液晶电路，选择单片机的ad通道，选择内部基准2V、3V、4V和VDD，通道输入电压从5mV逐次增加到5000mV，每次增加5mv，将每一阶梯采集到的高八位和低四位十六进制值显示到LCD12864液晶屏上。每个ad采集通道都要选内部基准2V、3V、4V和VDD，每一阶梯采集4次，以此类推直到把所测试单片机的每ad采集通道都测试完成。如果采集值和输入值的误差范围在千分之一时，则单片机的adc资源合格。另外，本实施例中，测试电路3还包括如图8所示热敏电阻和光敏电阻的电路图，由于热敏电阻Rz和光敏电阻Rg的电阻值随温度和光强变化而变化，因此通过图8所示的电路可以输出两路模拟信号来测试单片机的adc资源。

因此，本实用新型可以依次向单片机写入多个测试程序，来实现单片机的不同性能测试，再写入不同的测试程序时，只需使用杜邦线将单片机对应的测试端口和相关的测试电路电连接即可。

综上，本实用新型的测试电路并不按照固定连接线路提前与单片机的引脚或者与单片机的引脚电连接的接线端子电连接，而是与单片机分体设置，在实际进行测试时，可以按照测试需求，使用杜邦线将单片机的测试引脚与测试电路中的部分电路电连接进行测试，灵活度高，能对不同型号、不同位数的单片机进行测试。

上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种单片机测试装置，其特征在于：包括锁紧座，所述锁紧座上设有接线端子，当所述单片机放置在所述锁紧座上时，单片机的一个引脚与一个接线端子电连接；还包括电源模块和测试电路，所述电源模块分别向所述单片机和测试电路供电，所述单片机通过导线与测试电路电连接。

2.根据权利要求1所述的一种单片机测试装置，其特征在于：所述电源模块分别输出两路直流电压，所述电源模块通过切换开关向所述单片机和测试电路供电，所述切换开关用于选择一路直流电压输入到所述单片机和测试电路。

3.根据权利要求2所述的一种单片机测试装置，其特征在于：所述两路直流电压的幅值分别为5V和3V。

4.根据权利要求1所述的一种单片机测试装置，其特征在于：所述测试电路包括共阳极发光二极管电路、共阴极发光二极管电路、LCD1602液晶电路、LCD12864液晶电路、蜂鸣器电路、步进电机驱动电路、矩阵键盘电路、低电平触发按键组电路、高电平触发按键组电路、138译码器电路、外置E2PROM电路、红外接收电路、2.4G无线收发电路、LED点阵电路、温度传感器电路、共阳极数码管电路、共阴极数码管电路、电压检测电路和电流检测电路中的一个或者多个电路；所述单片机通过导线与所述测试电路中的一个或者多个电路电连接。

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