CN216870735U - 一种基于stm32的专用键盘测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于STM32的专用键盘测试设备，包括：显示控制模块、键盘测试模块和故障诊断模块；显示控制模块分别与键盘测试模块和故障诊断模块信号连接，用于输入测试指令，以及接收回告指令并点亮显示控制模块中相对应的指示灯以显示判断结果；键盘测试模块与故障诊断模块信号连接，用于放入待测件并为待测件供电，以及接收测试指令转化为按键驱动信号发送至故障诊断模块；故障诊断模块用于与待测件通信，接收按键驱动信号并基于按键驱动信号对待测件进行诊断并输出回告指令，以判断待测件状态。本实用新型利用STM32微控制器将多种产品调试功能集成到一块测试板上，减少调试步骤，提高调试效率。

Description

一种基于STM32的专用键盘测试设备

技术领域

本实用新型属于电子设备测试领域，尤其涉及一种基于STM32的专用键盘测试设备。

背景技术

专用键盘测试设备是一种用于调试专用键盘单板和组合的装置，专用键盘单板和组合分为5种，现有技术下，每一种专用键盘组合都要用其对应的专用键盘单板进行调试，不同的单板芯线定义不同但是外观基本一致，容易出现误插情况。针对目前存在的问题，需要开发一套专用键盘通用测试设备，同时模拟5种专用键盘单板的工作状态，可以用一块专用测试板完成对键盘控制组合及插件的测试、故障分析等工作。

实用新型内容

本实用新型的技术目的是提供一种基于STM32的专用键盘测试设备，以STM32芯片为核心，通过分别模拟5种专用键盘单板的工作状态，实现对专用键盘组合的调试。解决以往操作中调试单板多的缺点，具有操作方便，成本适中，性能可靠，等优点。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案为：

一种基于STM32的专用键盘测试设备，包括：显示控制模块、键盘测试模块和故障诊断模块；

显示控制模块分别与键盘测试模块和故障诊断模块信号连接，用于输入测试指令，以及接收回告指令并点亮显示控制模块中相对应的指示灯以显示判断结果；

键盘测试模块与故障诊断模块信号连接，用于放入待测件并为待测件供电，以及接收测试指令转化为按键驱动信号发送至故障诊断模块；

故障诊断模块用于与待测件通信，接收按键驱动信号并基于按键驱动信号对待测件进行诊断并输出回告指令，以判断待测件状态。

其中，显示控制模块包括AC/DC转换单元、键盘操控单元、若干指示灯；

AC/DC转换单元用于为专用键盘测试设备提供电力支持；键盘操控单元用于输入测试指令；若干指示灯用于显示判断结果。

具体地，AC/DC转换单元为+5V5A和+12V5A直流电源组成的线性直流电源。

具体地，键盘操控单元为2组共40个操控按钮，用于发送测试指令至键盘测试模块，测试指令为模拟待测件所需的按键信号。

具体地，若干指示灯为2组共20个，用于接收从故障诊断模块输出的回告指令，当回告指令有效时，相对应的指示灯亮，当回告指令无效时，相对应的指示灯灭。

其中，键盘测试模块包括专用键盘测试单元；

专用键盘测试单元包括STM32、3片SN74ALVC164245DGG、3片ULN2003BN和印制板接插件；

STM32分别经3片SN74ALVC164245DGG、3片ULN2003BN与印制板接插件信号连接；MAX3232电平转换器用于实现串口通信功能；SN74ALVC164245DGG用于输入测试指令；ULN2003BN用于输出按键驱动信号；印制板接插件分别与故障诊断模块、显示控制模块信号连接，用于传递测试指令、按键驱动信号以及回告指令。

进一步优选地，专用键盘测试单元还包括RS232电平转换器，STM32依次经RS232电平转换器印制板接插件与外部上位机进行通信。

其中，故障诊断模块为6U的插入式组合，用于接收按键驱动信号对待测件进行测试，得到并返回回告指令。

进一步优选地，还包括人机交互模块，为1U的抽取式插箱，包括键盘和鼠标，用于将输入数据与录入程序。

本实用新型由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：利用STM32微控制器将多种产品调试功能集成到一块测试板上，减少调试步骤，提高调试效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。

图1为本实用新型的一种STM32的专用键盘测试设备的正面示意图；

图2为本实用新型的一种STM32的专用键盘测试设备的内部俯视示意图；

图3为本实用新型的一种STM32的专用键盘测试设备的原理示意图。

附图标记说明

1：专用键盘测试插箱；2：插箱把手；3：面板把手；4：操控按钮；5：指示灯；6：电源开关；7：电源指示灯；8：专用键盘测试单元；9：专用键盘测试把手；10：专用键盘测试指示灯；11：专用键盘测试托板；12：专用键盘测试导轨；13：JI8BW96T插座；14：组合测试插头背板；15：组合测试插头。

具体实施方式

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，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种用于16RCPC主板的管理调试设备作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。

实施例

参看图1、图2和图3，本实施例提供一种基于STM32的专用键盘测试设备，可对键盘控制插件测试及故障诊断、键盘组合测试及故障诊断、专用键盘测试及故障诊断。具体地，本实施例包括：显示控制模块、键盘测试模块和故障诊断模块。

参看图1，可知本实施例为外部为箱体结构，可分为上下两个部分，为了方便区别，位于上方的是第一壳体，下方是第二壳体，第二壳体同时又是专用键盘测试插箱1。显示控制模块主要设置于第一壳体上及其内部，分别与键盘测试模块和故障诊断模块信号连接，用于输入测试指令，以及接收回告指令并点亮显示控制模块中相对应的指示灯5以显示判断结果。参看图1，最上方为电源开关6和电源指示灯7，用以对本实例进行通电以及告知是否开启。向下则是键盘操控单元，为上、下2组共40个操控按钮4，用于发送测试指令至键盘测试模块，测试指令经键盘测试模块转换为模拟待测件所需的按键信号。每组操控按钮4下方则是一排指示灯5，一排10个，共2排。用于接收从故障诊断模块输出的回告指令，当回告指令有效时，相对应的指示灯5亮，即电路正常，当回告指令无效时，相对应的指示灯5灭，即电路异常。另外，还有设于第一壳体内部的AC/DC转换单元，由AC/DC转换单元为+5V5A和+12V5A直流电源组成的线性直流电源，为本实施例提供电力支持。另外，第一壳体正面的两侧装有面板把手3，起到便于携带的作用。

参看图1和图2，第二壳体上及其内部安装有键盘测试模块，键盘测试模块包括专用键盘测试单元8和键盘控制插件测试单元(图中未标明)，专用键盘测试单元8会对专用键盘和键盘组合进行测试，键盘控制插件测试单元则会对键盘控制插件进行测试。图1中，在第二壳体可以找到专用键盘测试单元8以及设于上面的专用键盘测试把手9和专用键盘测试指示灯10，专用键盘测试把手9起到方便取出作用，专用键盘测试指示灯10则起到提示作用。参看图2和图3，在图2中第二壳体内部结构中包括组合测试插头15、组合测试插头15背板14、JI8BW96T插座13、专用键盘测试托板11和专用键盘测试导轨12，专用键盘测试托板11可以放置待测件，专用键盘测试托板11与专用键盘测试导轨12滑动连接，方便待测件的放入与取出。放置其中的待测件与JI8BW96T插座13连接，然后依次经组合测试插头15背板14和组合测试插头15与专用键盘测试单元8的印制板接插件电连接。第二壳体上正面的两侧装有插箱把手2，方便第二壳体拆卸与携带。

参看图3，专用键盘测试单元8包括一块STM32作为核心、3片SN74ALVC164245DGG用于按键输入、3片ULN2003BN用于信号输出，和印制板接插件，以及图中未示出的滤波电路和STM32外围电路。专用键盘测试单元8通过MAX3232电平转换器实现串口通信功能。键盘控制插件的所有信号通过180芯的印制板插座连接到组合的4个插座上，即上述提到组合测试插头15。STM32还通过RS232C接口使用RS232电平转换器进行通信，STM32依次经RS232电平转换器、印制板接插件与上位机进行通信。专用键盘测试单元8的输入端口不少于40个，输出端口不小于20个，输入电源为直流+5V/+12V。

STM32分别经3片SN74ALVC164245DGG、3片ULN2003BN与印制板接插件信号连接。MAX3232电平转换器用于实现串口通信功能。SN74ALVC164245DGG用于输入测试指令，SN74ALVC164245DGG实现3.3V到5V或者5V到3.3V的电平转换，共分两组8位1B1到1B8(5V)对应1A1到1A8(3.3V)，可通过DIR控制电平转换方向，用于按键信号输入。ULN2003BN用于输出按键驱动信号至待测件。印制板接插件分别与故障诊断模块、显示控制模块信号连接，用于传递测试指令、按键驱动信号以及回告指令。

在本实施例中，故障诊断模块为6U的插入式组合，用于接收按键驱动信号对待测件进行测试，得到并返回回告指令。由硬件与软件组成的，由显示模块、中央处理器、接口转换模块、串口转换模块、数据处理模块及指火控键盘故障诊断测试模拟器组成。显示模块安装于组合的面板上，接口转换模块安装于组合后盖板上，中央处理器、串口转换模块及数据处理模块集成在一个Raspberry pi系统中。

较优地，还包括人机交互模块，为1U的抽取式插箱，包括键盘和鼠标，用于将输入数据与录入程序，协助故障诊断模块和键盘测试模块以进行正常测试。

本实施例具体实施过程如下

键盘控制插件测试及故障诊断

整套设备共有5种键盘控制插件，标记为KC1～KC5，键盘控制插件测试时，拆下键盘测试模块中的专用键盘测试单元8，将待测试的键盘控制插件插入键盘控制插件测试单元中，通过电源开关6接通本实施例的电源，为整个测试系统及待测件提供所需的工作用电。故障诊断模块启动键盘故障诊断成测试软件后利用机柜内的人机交互模块通过JI8BW96T插座13与键盘测试模块中的键盘控制插件进行通信，通信正常后进入测试模式。

在上位机软件中选择被测件的种类，进入相应的故障诊断模式。软件会显示按键测试及回告信号测试选项，若选择按键测试则会在显示模块上显示按键测试信息，根据显示的操作步骤逐一按下操控按键，每按下一个操控按键故障诊断单元会对待测件回告的信号进行故障判别，若回告正常则显示按键正常信息，若回告异常则会显示故障报警信息并指出可能发生故障的部件。按键测试完毕后，故障诊断单元可进入待测件的回告信号测试模式，根据故障诊断单元显示的回告信号选择项逐一选中，则显示控制模块上相应的指示灯5点亮，若未点亮则说明该路信号故障。

键盘组合测试及故障诊断

整套设备共有5种键盘控制组合，标记为KD1～KD5。键盘控制组合测试时，将专用键盘测试单元8安装到专用键盘测试插箱1内，用测试专用电缆将待测组合与键盘测试设备的测试接口连接。接通电源，为测试系统及待测组合提供所需的工作用电。在上位机中启动键盘故障诊断测试软件后，利用专用键盘测试单元8面板上的按键与待测试的键盘控制组合进行通信，通信正常后进入测试模式。测试方法与键盘控制插件的测试方法相同。

专用键盘测试及故障诊断

整套设备共有5个操控台，其中一个操控台为1个专用键盘，其余操控台都设有2个专用键盘，分为专用键盘1及专用键盘2，5个操控台标记分别为KF1～KF5。

专用键盘测试时，将专用键盘测试单元8安装到专用键盘测试插箱1内，用测试专用电缆将待测专用键盘与键盘测试设备的测试接口连接。接通键盘测试设备电源，为整个系统及待测专用键盘提供所需的工作用电。在上位机中启动键盘故障诊断测试软件后，利用专用键盘测试模块的面板上的按键与待测试的专用键盘进行通信，通信正常后进入测试模式。

选择被测件的种类，进入相应的故障诊断模式。上位机会显示按键测试及回告信号测试选项，若选择按键测试则会在上位机中显示按键测试信息，根据显示的操作步骤逐一按下被测专用键盘上的操控按键，每按下一个操控按键故障诊断模块会对待测件回告的信号进行故障判别，若回告正常则显示按键正常信息，若回告异常则会显示故障报警信息并指出发生故障的按键信息。按键测试完毕后，故障诊断单元可进入待测件的回告信号测试模式，根据故障诊断单元显示的回告信号选择项逐一选中，则专用键盘上相应的回告指示灯5点亮，若未点亮则说明该该路信号故障。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型作出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种基于STM32的专用键盘测试设备，其特征在于，包括：显示控制模块、键盘测试模块和故障诊断模块；

所述显示控制模块分别与所述键盘测试模块和所述故障诊断模块信号连接，用于输入测试指令，以及接收回告指令并点亮所述显示控制模块中相对应的指示灯以显示判断结果；

所述键盘测试模块与所述故障诊断模块信号连接，用于放入待测件并为待测件供电，以及接收测试指令转化为按键驱动信号发送至所述故障诊断模块；

所述故障诊断模块用于与待测件通信，接收所述按键驱动信号并基于所述按键驱动信号对待测件进行诊断并输出所述回告指令，以判断待测件状态。

2.根据权利要求1所述的基于STM32的专用键盘测试设备，其特征在于，所述显示控制模块包括AC/DC转换单元、键盘操控单元、若干指示灯；

所述AC/DC转换单元用于为所述专用键盘测试设备提供电力支持；所述键盘操控单元用于输入所述测试指令；若干所述指示灯用于显示判断结果。

3.根据权利要求2所述的基于STM32的专用键盘测试设备，其特征在于，所述AC/DC转换单元为+5V5A和+12V5A直流电源组成的线性直流电源。

4.根据权利要求2所述的基于STM32的专用键盘测试设备，其特征在于，所述键盘操控单元为2组共40个操控按钮，用于发送所述测试指令至所述键盘测试模块，所述测试指令为模拟待测件所需的按键信号。

5.根据权利要求2所述的基于STM32的专用键盘测试设备，其特征在于，若干所述指示灯为2组共20个，用于接收从所述故障诊断模块输出的所述回告指令，当所述回告指令有效时，相对应的所述指示灯亮，当所述回告指令无效时，相对应的所述指示灯灭。

6.根据权利要求1所述的基于STM32的专用键盘测试设备，其特征在于，键盘测试模块包括专用键盘测试单元；

所述专用键盘测试单元包括STM32、3片SN74ALVC164245DGG、3片ULN2003BN和印制板接插件；

所述STM32分别经3片所述SN74ALVC164245DGG、3片所述ULN2003BN与所述印制板接插件信号连接；MAX3232电平转换器用于实现串口通信功能；所述SN74ALVC164245DGG用于输入所述测试指令；所述ULN2003BN用于输出所述按键驱动信号；所述印制板接插件分别与所述故障诊断模块、所述显示控制模块信号连接，用于传递所述测试指令、所述按键驱动信号以及所述回告指令。

7.根据权利要求6所述的基于STM32的专用键盘测试设备，其特征在于，所述专用键盘测试单元还包括RS232电平转换器，所述STM32依次经所述RS232电平转换器所述印制板接插件与外部上位机进行通信。

8.根据权利要求1所述的基于STM32的专用键盘测试设备，其特征在于，所述故障诊断模块为6U的插入式组合，用于接收所述按键驱动信号对待测件进行测试，得到并返回所述回告指令。

9.根据权利要求1所述的基于STM32的专用键盘测试设备，其特征在于，还包括人机交互模块，为1U的抽取式插箱，包括键盘和鼠标，用于将输入数据与录入程序。

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