CN219285327U - 一种主控电路板检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种主控电路板检测装置,包括单片机、第一通信单元、显示装置、第二通信单元、CAN总线单元、D/A放大单元、信号放大单元以及网口驱动单元;单片机的显示输出接口通过第一通信单元与显示装置连接;单片机的外部通信接口通过第二通信单元与主控电路板的串行接口双向通信连接;单片机的数据总线接口通过CAN总线单元与主控电路板的CAN总线接口连接;单片机的网络接口通过网口驱动单元与主控电路板的网络接口双向通信连接;单片机的模拟信号输出接口通过D/A放大单元与主控电路板的AD转换接口连接;单片机的模拟信号输入接口通过信号放大单元与主控电路板的电源输出接口连接;本实用新型提了对主控电路板的检测效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路板检测技术领域,具体涉及一种主控电路板检测装置。
背景技术
主控电路板是用于各种控制系统中的核心控制单元,传统的测试主控电路板的方法是人为在主控电路板上接电源线以及接通信线,通过电源线以及接通信线手动给开关量和模拟量信号,再通过人工判断待测主控电路板是否为合格品。但是,人工的测试容易遗漏测试项目,接错线路时还会导致测试出错,并且,人工的测试效率低,不适宜于主控电路板的批量生产场合。
实用新型内容
为了解决人工的测试主控电路板,效率低容易出现漏检等技术问题,本实用新型提供一种主控电路板检测装置。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:
一种主控电路板检测装置,包括单片机、第一通信单元、显示装置、第二通信单元、CAN总线单元、D/A放大单元、信号放大单元以及网口驱动单元;
所述单片机(U1)的显示输出接口通过所述第一通信单元与所述显示装置连接;
所述单片机(U1)的外部通信接口通过所述第二通信单元与主控电路板的串行接口双向通信连接;
所述单片机(U1)的数据总线接口通过所述CAN总线单元与所述主控电路板的CAN总线接口连接;
所述单片机(U1)的网络接口通过所述网口驱动单元与所述主控电路板的网络接口双向通信连接;
所述单片机(U1)的模拟信号输出接口通过所述D/A放大单元与所述主控电路板的AD转换接口连接;
所述单片机(U1)的模拟信号输入接口通过所述信号放大单元与所述主控电路板的电源输出接口连接。本实用新型的有益效果是:当主控电路板接通电源工作后,让单片机能够通过分别通过第二通信单元、CAN总线单元、信号放大单元以及网口驱动单元接收主控电路板的各个接口输出的信号,单片机到信号后通过第一通信单元向显示装置检测合格信号,显示装置显示检测结果;通过设置D/A放大单元将单片机输出的模拟信号放大,主控电路板的AD转换接口接收到该放大的模拟信号后,通过第二通信单元向单片机反馈检测合格信号,单片机收到检测合格信号之后通过第一通信单元向显示装置检测合格信号,显示装置显示检测结果;通过设置信号放大单元将主控电路板的电源输出接口输出的电压进行放大之后再经过单片机自带的A/D转换器转换成数字信号,单片机收到该数字信号后,通过第一通信单元向显示装置检测合格信号,显示装置显示检测结果。本实用新型能够通过与主控电路板的各个端口进行通信之后,将通信成功或者失败的结果通过显示装置进行显示,无需人工对主控电路板的每个端口分别进行检测,提高了检测效率。
在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。
进一步,所述第二通信单元包括第一通信模块、第二通信模块以及第三通信模块;所述单片机的第一异步串行通信接口通过所述第一通信模块与所述主控电路板的串行调试接口连接;所述单片机的第二异步串行通信接口通过所述第二通信模块与所述主控电路板的计算机接口连接;所述单片机的第三异步串行通信接口通过所述第三通信模块与所述主控电路板的工业联网接口连接。
采用上述进一步方案的有益效果是,通过设置多个通信模块能够同时对主控电路板的多个不同功能的接口进行检测,进一步提高检测效率。
进一步,所述第一通信模块以及所述第二通信模块均为所述RS232串口通信模块;所述第三通信模块为RS485串口通信模块。
进一步,所述显示装置具体为串口屏或PC机,所述第一通信单元为RS232串行通信单元。
进一步,所述D/A放大单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第一运算放大器,所述D/A放大单元上连接有多路复用器;所述第一电阻的一端接地,所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端以及所述第一运算放大器的反向输入端电连接,所述第二电阻的另一端与所述第一运算放大器的输出端电连接,所述第三电阻的一端与所述单片机的模拟信号输出接口电连接,所述第三电阻的另一端与所述第一运算放大器的正向输入端电连接,所述第一运算放大器输出端与所述多路复用器输入端电连接;所述多路复用器的输出端与所述主控电路板的AD转换接口电连接。
采用上述进一步方案的有益效果是,通过设置算放大器能够将单片机的输出的电压信号进行放大,通过多路复用器将放大后的电压通过多路分别进行输出,提高输出端口数量,同时能够在主控电路板有多个AD转换接口时,能够分别向每个AD转换接口输入电压信号。
进一步,所述D/A放大单元还包括第一电容、第二电容以及第三电容,所述第一电容的一端与所述第一运算放大器的电源正极输入端电连接,所述第一电容的另一端接地;所述第二电容的一端与所述第一运算放大器的输出端电连接,所述第二电容的另一端接地;所述第三电容的一端与所述多路复用器的电源输入端电连接,所述第三电容的另一端接地。
采用上述进一步方案的有益效果是,通过利用第一电容、第二电容以及第三电容对各个电压接入处的电压进行滤波,提高电压稳定性。
进一步,所述信号放大单元包括第四电阻、第五电阻、第六电阻以及第二运算放大器;所述第四电阻的一端分别与所述第五电阻的一端以及所述第二运算放大器的正向输入端电连接,所述第二运算放大器的方向输入端与所述第二运算放大器的输出端电连接,所述第五电阻的另一端接地,所述第二运算放大器的输出端与所述第六电阻的一端电连接,所述第六电阻的另一端与所述单片机的I/O口电连接;所述第四电阻的另一端与所述主控电路板的电源输出接口电连接。
采用上述进一步方案的有益效果是,通过第二运算放大器将主控电路板输出的电源电压放大之后再经过单片机自带的A/D转换器转换成数字信号,让单片机能够对主控电路板输出的不同大小的电源电压均能够正常采集。
进一步,所述信号放大单元还包括第四电容以及第五电容;所述第四电容的一端与所述第二运算放大器的电源正极输入端电连接,所述第四电容的另一端接地,所述第五电容的一端与所述第六电阻的另一端电连接,所述第五电容的另一端接地。
采用上述进一步方案的有益效果是,通过第四电容对第二运算放大器的电源接入处的电压进行滤波,第五电容对第六电阻的另一端的电压进行滤波,提高电压稳定性。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图;
图2为D/A放大单元的电路原理图;
图3为信号放大单元的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示,本实施例提供一种主控电路板检测装置,包括单片机U1、第一通信单元、显示装置、第二通信单元、CAN总线单元、D/A放大单元、信号放大单元以及网口驱动单元;所述单片机U1的显示输出接口UART4通过所述第一通信单元与所述显示装置连接;所述单片机U1的外部通信接口通过所述第二通信单元与主控电路板的串行接口双向通信连接;所述单片机U1的数据总线接口通过所述CAN总线单元与所述主控电路板的CAN总线接口连接;所述单片机U1的网络接口通过所述网口驱动单元与所述主控电路板的网络接口双向通信连接;所述单片机U1的模拟信号输出接口通过所述D/A放大单元与所述主控电路板的AD转换接口连接;所述单片机U1的模拟信号输入接口通过所述信号放大单元与所述主控电路板的电源输出接口连接。
所述显示装置具体为串口屏或PC机,所述第一通信单元为RS232串行通信单元。所述单片机U1的外部通信接口以及网络接口均为单片机U1的异步串行通信接口;所述单片机U1的模拟信号输出接口为所述单片机U1的普通输入输出接口即I/O口;单片机U1的模拟信号输入接口为单片机U1内置A/D转换器的模拟信号输入接口;所述单片机U1数据总线接口为I2C总线接口,I2C总线又叫双向二线制同步串行总线。
所述第二通信单元包括第一通信模块、第二通信模块以及第三通信模块;所述单片机U1的第一异步串行通信接口通过所述第一通信模块与所述主控电路板的串行调试接口连接;所述单片机U1的第二异步串行通信接口通过所述第二通信模块与所述主控电路板的计算机接口连接;所述单片机U1的第三异步串行通信接口通过所述第三通信模块与所述主控电路板的工业联网接口连接。通过设置多个通信模块能够同时对主控电路板的多个不同功能的接口进行检测,进一步提高检测效率。所述第一通信模块以及所述第二通信模块均为所述RS232串口通信模块;所述第三通信模块为RS485串口通信模块。RS232串口通信模块的型号为MAX3232EEWE;RS485串口通信模块的型号为MAX3485EESA;CAN总线单元优选型号为TJA1042T的CAN芯片;网口驱动单元优选LAN8720AI-CP-TR以太网收发器。
第一异步串行通信接口UART1、第二异步串行通信接口UART2、第三异步串行通信接口UART3以及显示输出接口UART4均为单片机U1上的不同异步串行通信接口。主控电路板上的串行调试接口RS232-1、计算机接口RS232-2、工业联网接口RS485、CAN总线接口、AD转换接口以及网络接口均为主控电路板与其它设备或电路模块进行通信的功能接口;主控电路板的电源输出接口用于输出VDD电源电压,主控电路板的电源开关接口用于输出高低电平电压。
具体地,第一通信单元用于将具有RS232串口的显示装置连接到局域网之中,以通过有线或无线以太网从单片机U1向传输显示装置串行数据;单片机U1用于通过第一通信模块接收主控电路板从串行调试接口RS232-1输出的电信号,并在收到该电信号后通过向第一通信单元显示装置传输检测信号;单片机U1还用于通过第二通信模块接收主控电路板从计算机接口RS232-2输出的电信号,并在收到该电信号后通过向第一通信单元显示装置传输检测信号;单片机U1还用于通过第三通信模块接收主控电路板从工业联网接口RS485输出的电信号,并在收到该电信号后通过向第一通信单元显示装置传输检测信号;CAN总线单元包括第一CAN总线单元以及第二CAN总线单元,单片机U1还用于通过第一CAN总线单元向主控电路板的CAN总线接口即CAN-1发送电信号,通过第二CAN总线单元向主控电路板的CAN总线接口即CAN-2发送电信号;或者,通过第一CAN总线单元接收主控电路板的CAN总线接口即CAN-1发出的电信号,通过第二CAN总线单元接收主控电路板的CAN总线接口即CAN-2发出的电信号;单片机U1还用于通过网口驱动单元与主控电路板之间通过光纤进行的数据传输。
如图2所示,所述D/A放大单元将D/A放大单元输出的模拟电信号放大3.61倍,再通过模拟开关把放大后的1路模拟电信号转换成4路模拟电信号,4路模拟电信号分别接入主控电路板的4个AD端口。所述D/A放大单元包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2以及第三电容C3以及第一运算放大器U2,所述D/A放大单元上连接有多路复用器U3;所述第一电阻R1的一端接地,所述第一电阻R1的另一端分别与所述第二电阻R2的一端以及所述第一运算放大器U2的反向输入端电连接,所述第二电阻R2的另一端与所述第一运算放大器U2的输出端电连接,所述第三电阻R3的一端与所述单片机U1的模拟信号输出接口电连接,所述第三电阻R3的另一端与所述第一运算放大器U2的正向输入端电连接,所述第一运算放大器U2输出端与所述多路复用器U3输入端电连接;所述多路复用器U3的输出端与所述主控电路板的AD转换接口电连接。通过设置算放大器U2能够将单片机U1的输出的电压信号进行放大,通过多路复用器U3将放大后的电压通过多路分别进行输出,提高输出端口数量,同时能够在主控电路板有多个AD转换接口时,能够分别向每个AD转换接口输入电压信号。
所述第一电容C1的一端与所述第一运算放大器U2的电源正极输入端电连接,所述第一电容C1的另一端接地;所述第二电容C2的一端与所述第一运算放大器U2的输出端电连接,所述第二电容C2的另一端接地;所述第三电容C3的一端与所述多路复用器U3的电源输入端电连接,所述第三电容C3的另一端接地。通过利用第一电容C1、第二电容C2以及第三电容C3对各个电压接入处的电压进行滤波,提高电压稳定性。
如图3所示,信号放大单元用于将主控电路板输出的3.3V、5V、12V等不同的电压信号经过导线引到信号放大单元,通过电阻分压的方式,经过第二运算放大器U4,进行AD采集,得到AD值;单片机U1还用于把采到的AD值转换成电压值,并将该电压值通过第一通信单元传输至PC或串口屏显示;PC或串口屏显示接收到该电压值后显示该电压值。
所述信号放大单元包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二运算放大器U4、第四电容C4以及第五电容C5;所述第四电阻R4的一端分别与所述第五电阻R5的一端以及所述第二运算放大器U4的正向输入端电连接,所述第二运算放大器U4的方向输入端与所述第二运算放大器U4的输出端电连接,所述第五电阻R5的另一端接地,所述第二运算放大器U4的输出端与所述第六电阻R6的一端电连接,所述第六电阻R6的另一端与所述单片机U1的I/O口电连接;所述第四电阻R4的另一端与所述主控电路板的电源输出接口电连接。通过第二运算放大器U4将主控电路板输出的电源电压放大之后再经过单片机U1自带的A/D转换器转换成数字信号,让单片机U1能够对主控电路板输出的不同大小的电源电压均能够正常采集。
所述第四电容C4的一端与所述第二运算放大器U4的电源正极输入端电连接,所述第四电容C4的另一端接地,所述第五电容C5的一端与所述第六电阻R6的另一端电连接,所述第五电容C5的另一端接地。通过第四电容C4对第二运算放大器U4的电源接入处的电压进行滤波,第五电容C5对第六电阻R6的另一端的电压进行滤波,提高电压稳定性。
本实用新型实施例在当主控电路板接通电源工作后,让单片机U1能够通过分别通过第二通信单元、CAN总线单元、信号放大单元以及网口驱动单元接收主控电路板的各个接口输出的信号,单片机U1到信号后通过第一通信单元向显示装置检测合格信号,显示装置显示检测结果;通过设置D/A放大单元将单片机U1输出的数字信号转换成模拟信号,主控电路板的AD转换接口接收到该放大的模拟信号后,通过第二通信单元向单片机U1反馈检测合格信号,单片机U1收到检测合格信号之后通过第一通信单元向显示装置检测合格信号,显示装置显示检测结果;通过设置信号放大单元将主控电路板的电源输出接口输出的电压进行放大之后再经过单片机U1自带的A/D转换器转换成数字信号,单片机U1收到该数字信号后,通过第一通信单元向显示装置检测合格信号,显示装置显示检测结果。本实用新型能够通过与主控电路板的各个端口进行通信之后,将通信成功或者失败的结果通过显示装置进行显示,无需人工对主控电路板的每个端口分别进行检测,提高了检测效率。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的构思和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种主控电路板检测装置,其特征在于:包括单片机(U1)、第一通信单元、显示装置、第二通信单元、CAN总线单元、D/A放大单元、信号放大单元以及网口驱动单元;
所述单片机(U1)的显示输出接口通过所述第一通信单元与所述显示装置连接;
所述单片机(U1)的外部通信接口通过所述第二通信单元与主控电路板的串行接口双向通信连接;
所述单片机(U1)的数据总线接口通过所述CAN总线单元与所述主控电路板的CAN总线接口连接;
所述单片机(U1)的网络接口通过所述网口驱动单元与所述主控电路板的网络接口双向通信连接;
所述单片机(U1)的模拟信号输出接口通过所述D/A放大单元与所述主控电路板的AD转换接口连接;
所述单片机(U1)的模拟信号输入接口通过所述信号放大单元与所述主控电路板的电源输出接口连接。
2.根据权利要求1所述的主控电路板检测装置,其特征在于:所述第二通信单元包括第一通信模块、第二通信模块以及第三通信模块;所述单片机(U1)的第一异步串行通信接口通过所述第一通信模块与所述主控电路板的串行调试接口连接;所述单片机(U1)的第二异步串行通信接口通过所述第二通信模块与所述主控电路板的计算机接口连接;所述单片机(U1)的第三异步串行通信接口通过所述第三通信模块与所述主控电路板的工业联网接口连接。
3.根据权利要求2所述的主控电路板检测装置,其特征在于:所述第一通信模块以及所述第二通信模块均为RS232串口通信模块;所述第三通信模块为RS485串口通信模块。
4.根据权利要求1至3任一项所述的主控电路板检测装置,其特征在于:所述显示装置具体为串口屏或PC机,所述第一通信单元为RS232串行通信单元。
5.根据权利要求1所述的主控电路板检测装置,其特征在于:所述D/A放大单元包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)以及第一运算放大器(U2),所述D/A放大单元上连接有多路复用器(U3);所述第一电阻(R1)的一端接地,所述第一电阻(R1)的另一端分别与所述第二电阻(R2)的一端以及所述第一运算放大器(U2)的反向输入端电连接,所述第二电阻(R2)的另一端与所述第一运算放大器(U2)的输出端电连接,所述第三电阻(R3)的一端与所述单片机(U1)的模拟信号输出接口电连接,所述第三电阻(R3)的另一端与所述第一运算放大器(U2)的正向输入端电连接,所述第一运算放大器(U2)输出端与所述多路复用器(U3)输入端电连接;所述多路复用器(U3)的输出端与所述主控电路板的AD转换接口电连接。
6.根据权利要求5所述的主控电路板检测装置,其特征在于:所述D/A放大单元还包括第一电容(C1)、第二电容(C2)以及第三电容(C3),所述第一电容(C1)的一端与所述第一运算放大器(U2)的电源正极输入端电连接,所述第一电容(C1)的另一端接地;所述第二电容(C2)的一端与所述第一运算放大器(U2)的输出端电连接,所述第二电容(C2)的另一端接地;所述第三电容(C3)的一端与所述多路复用器(U3)的电源输入端电连接,所述第三电容(C3)的另一端接地。
7.根据权利要求1所述的主控电路板检测装置,其特征在于:所述信号放大单元包括第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)以及第二运算放大器(U4);所述第四电阻(R4)的一端分别与所述第五电阻(R5)的一端以及所述第二运算放大器(U4)的正向输入端电连接,所述第二运算放大器(U4)的方向输入端与所述第二运算放大器(U4)的输出端电连接,所述第五电阻(R5)的另一端接地,所述第二运算放大器(U4)的输出端与所述第六电阻(R6)的一端电连接,所述第六电阻(R6)的另一端与所述单片机(U1)的I/O口电连接;所述第四电阻(R4)的另一端与所述主控电路板的电源输出接口电连接。
8.根据权利要求7所述的主控电路板检测装置,其特征在于:所述信号放大单元还包括第四电容(C4)以及第五电容(C5);所述第四电容(C4)的一端与所述第二运算放大器(U4)的电源正极输入端电连接,所述第四电容(C4)的另一端接地,所述第五电容(C5)的一端与所述第六电阻(R6)的另一端电连接,所述第五电容(C5)的另一端接地。
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