WO2021109049A1 - 一种pcba智能自动测试方法及系统 - Google Patents

一种pcba智能自动测试方法及系统 Download PDF

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陈均
赵宁
王通永
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惠州光弘科技股份有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer

Definitions

  • the invention relates to the field of PCBA board production equipment, in particular to a PCBA intelligent automatic test method and system.
  • PCBA Print Circuit Board+Assembly
  • PCBATS can be divided into two types: naked board and carrier board.
  • Many existing test technologies still require manual detection, resulting in low automation, slow diagnostic test speed, and low reliability of results, etc., thereby reducing ATS (Automatic Test System) throughput and even overall performance.
  • ATS Automatic Test System
  • the present invention designs a PCBA intelligent automatic test method and system.
  • the pre-set functional module test package is loaded into the main test program to realize intelligent automatic functional module testing through a test cabinet, which improves the automation degree of the factory, and improves the versatility of the test equipment through the software design of the automated test system. In turn, shorten the test development cycle.
  • a PCBA intelligent automatic test method including the following steps:
  • Step 1 Initialize the control board and enter the waiting state
  • Step 2 Determine the status of the fixture and reset it. If the test board is not in the initial position, load the test board under the fixture and press it tightly; otherwise, execute the main test program;
  • Step 3 Initialize all test ports, load the corresponding functional module test package according to the functional module to be tested on the test board, execute the test package in a distributed manner, generate the test report and send it to the PC, and release the test occupied by the main test program during the test Package, end the test;
  • the functional module test package includes power supply circuit test, CPU test, audio and video circuit test, PLC circuit board test, network interface test, and WIFI test.
  • the power circuit test includes initializing Chroma, setting voltage and frequency, driving LabVIEW to set voltage and frequency as variables, obtaining voltage sub-parameters, starting Chroma, outputting voltage, and completing the power supply test.
  • the CPU test includes: communicating with the DUT through the serial port, and then controlling the GDM meter to read the test result through the serial port, and sending the result back to the CPU test sequence to determine the good product or the defective product;
  • the audio and video circuit test includes: obtaining the dll file in the test board, passing the AP device test, producing the test result, and completing the audio test.
  • the PLC circuit board test includes a serial port test, an LED light test, and a dial code test;
  • the serial port test includes connecting the UART_1 serial port, the USER serial port and the OS serial port respectively.
  • the serial port test module sends a test data to the serial port, and then accepts the returned test data to determine whether the test data is consistent before and after. If they are consistent, the test is passed. , Otherwise it returns an error message;
  • the LED lamp test is controlled by the GPIO port, and the test is performed in the form of running water on and off;
  • the dial code test changes the collected data by dialing the hardware dial code, and compares whether the collected data is the same as the current code value of the hardware dial code.
  • the network interface test directly compares the waveform difference through an oscilloscope
  • the present invention also provides a PCBA intelligent automatic test system, the fixture control terminal, the test cabinet and the PC terminal, which specifically include:
  • Fixture control terminal It is used to judge the fixture state and reset after initializing the control board and entering the state to be tested. If the test board is not in the initial position, load the test board under the fixture and press it tightly; otherwise, execute the main test program;
  • Test cabinet used to initialize all test ports, load the corresponding functional module test package according to the functional module to be tested on the test board, execute the test package in a distributed manner, generate a test report and send it to the PC, and release the main test program occupied during testing Test package, end the test.
  • it also includes programmable AC power supply, audio and video integrated tester, and oscilloscope.
  • the device is connected by UBS.
  • the USB specification supports a variety of devices, which can be controlled by programming.
  • the PCBA intelligent automatic test method and system provided by the present invention mainly realize the functional test of PCBA, specifically power circuit test, CPU test, audio and video circuit test, PLC circuit board test, network interface test, WIFI test, etc.
  • Module function test through this automated test system, you can quickly test all aspects of PCBA, so that defects in product design or production can be found in the early stage of product design or on the production line, and the earlier the problem is found, the product design or change The shorter the time required for the process, the easier it is to change the product and the lower the cost.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a PCBA intelligent automatic test process in an embodiment.
  • Fig. 2 is a schematic diagram of a PCBA intelligent automatic test system in an embodiment.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a PCBA intelligent automatic test process provided by the present invention. Specifically:
  • a PCBA intelligent automatic test method including the following steps:
  • Step 1 Initialize the control board and enter the waiting state
  • Step 2 Determine the status of the fixture and reset it. If the test board is not in the initial position, load the test board under the fixture and press it tightly; otherwise, execute the main test program;
  • Step 3 Initialize all test ports, load the corresponding functional module test package according to the functional module to be tested on the test board, execute the test package in a distributed manner, generate the test report and send it to the PC, and release the test occupied by the main test program during the test Package, end the test;
  • the functional module test package includes power supply circuit test, CPU test, audio and video circuit test, PLC circuit board test, network interface test, and WIFI test.
  • the power circuit test is mainly to initialize, set, turn on, reset and turn off the Chroma AC power supply and the BK electronic load module respectively.
  • Chroma needs to be initialized.
  • LabVIEW driver to realize and use serial communication.
  • set the voltage and frequency drive LabVIEW to set the voltage and frequency as variables, obtain the voltage sub-parameters, start Chroma, output the voltage, and complete the power supply test.
  • CPU testing includes generally inputting corresponding commands in U-boot mode.
  • the testing software is designed to communicate with DUT through a serial port.
  • the main test device for audio testing is AP, which uses API to call the dll file of the audio device to generate test results and complete the audio test.
  • the PLC circuit board test includes a serial port test, an LED light test, and a dial code test;
  • the serial port test includes connecting UART_1 serial port, USER serial port, and OS serial port respectively.
  • the serial port test module sends a test data to the serial port, and then accepts the returned test data to determine whether the test data is consistent before and after. If they are consistent, then Pass the test, otherwise an error message will be returned;
  • the on and off of the LED lights are controlled by the corresponding GPIO ports.
  • the corresponding GPIO ports are configured as outputs, and the test is performed in the form of running water on and off. Finally, all the lights are turned on and it is observed whether the lights are all on.
  • the dial code test is collected through a GPIO port, the corresponding GPIO is configured as input, and then the collected data is changed by dialing the hardware dial code, and the collected data is compared with the current code value of the hardware dial code.
  • the network interface test directly compares the waveform difference through an oscilloscope
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a PCBA intelligent automatic test system provided by the present invention. Specifically:
  • the present invention also provides a PCBA intelligent automatic test system, the fixture control terminal, the test cabinet and the PC terminal, which specifically include:
  • Fixture control terminal It is used to judge the fixture state and reset after initializing the control board and entering the state to be tested. If the test board is not in the initial position, load the test board under the fixture and press it tightly; otherwise, execute the main test program;
  • the fixture needs to be designed according to the PCBA measuring point and outline size and the appropriate probe should be selected.
  • Test cabinet used to initialize all test ports, load the corresponding functional module test package according to the functional module to be tested on the test board, execute the test package in a distributed manner, generate a test report and send it to the PC, and release the main test program occupied during testing Test package, end the test.
  • it also includes programmable AC power supply, audio and video integrated tester, and oscilloscope.
  • the device is connected by UBS.
  • the USB specification supports a variety of devices, which can be controlled by programming.
  • the invention uses the fixture control terminal to make precise adjustments before testing, and then executes the main test program in the fixture control terminal to achieve the testing of multiple functions of the PCBA, and uniformly generates a test report for monitoring personnel to view, compared with traditional testing
  • the method greatly improves the test efficiency and reduces the test cost, which is very practical and practical for the production line.

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Abstract

一种PCBA智能自动测试方法及系统，将预先设置的功能模块测试包加载至主测试程序中，通过一个测试柜进行智能自动功能模块测试，提高了工厂的自动化程度。通过自动化测试系统的软件设计来提升测试设备的通用性，进而缩短测试开发的周期。

Description

一种PCBA智能自动测试方法及系统 技术领域
本发明涉及PCBA板生产设备领域，具体为一种PCBA智能自动测试方法及系统。
背景技术
PCBA(Printed Circuit Board+Assembly)即为实装电路板，PCBATS可分为裸体板和载体板两类。现有的测试技术还有很多需要人工探测，致使自动化程度不高、诊断测试速度慢、结果可信度较低等，从而降低了ATS(自动测试系统)吞吐量，乃至整体性能。现在越来越多的不同电路功能被要求设计在同一块电路板上。由于同一个电路板集成了许多不同的功能，如果仍然采用传统的测试仪器进行测试那就需要很多不同种的测试仪器，这样会导致测试系统非常复杂，或者将产品分成多个不同的测试工位进行测试如电源、CPU、音频和WIFI分开进行测试，这样做测试效率大大降低同时需要更多的操作人员又会带来测试不稳定的因素。如何保证电子系统正常稳定的工作是一个在键性的问题。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，设计了一种PCBA智能自动测试方法及系统。通过预先设置的功能模块测试包加载至主测试程序中，实现通过一个测试柜进行智能自动功能模块测试，提高了提升工厂的自动化程度，通过自动化测试系统的软件设计来提升测试设备的通用性，进而缩短测试开发的周期。
一种PCBA智能自动测试方法，包括以下步骤：
步骤一：初始化控制板，进入待检测状态；
步骤二：判断夹具状态并复位，若测试板不处于初始位置，则将测试板装入夹具下并压紧；否则，执行主测试程序；
步骤三：初始化所有测试端口，根据测试板需测试的功能模块加载相应的功能模块测试包，分布执行所述测试包，生成测试报告发送至PC端，同时释放主测试程序测试时所占用的测试包，结束测试；
其中，所述功能模块测试包包括电源电路测试、CPU测试、音视频电路测试、PLC电路板测试、网络接口测试、WIFI测试。
进一步的，所述电源电路测试包括初始化Chroma，设定电压和频率，驱动LabVIEW设置电压和频率为变量，获取电压子参数，启动Chroma，输出电压，完成电源测试。
进一步的，所述CPU测试包括：通过串口与DUT进行通信，进而通过串口控制GDM电表读取测试结果，并将结果传回CPU测试序列进行判定良品或不良品；
进一步的，所述音视频电路测试包括：获取测试板中的dll的文件，通过AP设备测试，生产测试结果，完成音频测试。
优选的，所述PLC电路板测试包括串口测试、LED灯测试、拨码测试；
所述串口测试包括分别连接UART_1串口、USER串口及OS串口，串口测试模块分别发送一测试数据给 所述串口，再接受其返回的测试数据，判断测试数据前后是否一致，若一致，则通过测试，否则返回错误提示；
所述LED灯测试通过GPIO口控制，采用流水亮灭的形式来进行测试；
所述拨码测试通过拨动硬件拨码来改变采集到的数据，比对采集到的数据与硬件拨码当前的码值是否相同。
其中，所述网络接口测试通过示波器直接比对波形差异；
作为另一优选的实施例，本发明还提供了一种PCBA智能自动测试系统，夹具控制端、测试柜和PC端，具体包括：
夹具控制端：用于在初始化控制板，进入待检测状态后，判断夹具状态并复位，若测试板不处于初始位置，则将测试板装入夹具下并压紧；否则，执行主测试程序；
测试柜：用于初始化所有测试端口，根据测试板需测试的功能模块加载相应的功能模块测试包，分布执行所述测试包，生成测试报告发送至PC端，同时释放主测试程序测试时所占用的测试包，结束测试。
其中，还包括可编程交流电源、音视频综合测试仪、示波器。
作为优选的，所述设备采用UBS连接。USB规范支持多种设备，可以通过编程来控制这个设备。
本发明所提供的一种PCBA智能自动测试方法及系统，主要实现了对PCBA的功能测试，具体为电源电路测试、CPU测试、音视频电路测试、PLC电路板测试、网络接口测试、WIFI测试等模块的功能测试，通过该自动化测试系统，可以快速地对PCBA进地各方面测试，从而可以在产品设计的早期或生产线发现产品设计或生产中的缺陷，而问题越早发现，更改产品设计或工艺所需的时间就越短，更改产品就会越方便，成本也越低。
附图说明
图1为一实施例中一种PCBA智能自动测试流程示意图。
图2为一实施例中一种PCBA智能自动测试系统示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明所提供的一种PCBA智能自动测试流程示意图。具体包括：
一种PCBA智能自动测试方法，包括以下步骤：
步骤一：初始化控制板，进入待检测状态；
步骤二：判断夹具状态并复位，若测试板不处于初始位置，则将测试板装入夹具下并压紧；否则，执 行主测试程序；
步骤三：初始化所有测试端口，根据测试板需测试的功能模块加载相应的功能模块测试包，分布执行所述测试包，生成测试报告发送至PC端，同时释放主测试程序测试时所占用的测试包，结束测试；
其中，所述功能模块测试包包括电源电路测试、CPU测试、音视频电路测试、PLC电路板测试、网络接口测试、WIFI测试。
进一步的，电源电路测试主要是对Chroma交流电源和BK电子负载模组分别进行初始化、设定、开启、复位及关闭。
首先需要对Chroma进行初始，我们通过LabVIEW的驱动来实现并使用串口通信。进而设定电压和频率，驱动LabVIEW设置电压和频率为变量，获取电压子参数，启动Chroma，输出电压，完成电源测试。
CPU测试包括一般在U-boot的模式下输入相应的命令即可，测试软件设计为通过串口与DUT进行通信，
具体为：通过串口与DUT进行通信，进而通过串口控制GDM电表读取测试结果，并将结果传回CPU测试序列进行判定良品或不良品；
进一步地，音频测试主要测试设备是AP，利用API调用音频设备的dll的文件，生成测试结果，完成音频测试。
作为优选的，所述PLC电路板测试包括串口测试、LED灯测试、拨码测试；
其中，所述串口测试包括分别连接UART_1串口、USER串口及OS串口，串口测试模块分别发送一测试数据给所述串口，再接受其返回的测试数据，判断测试数据前后是否一致，若一致，则通过测试，否则返回错误提示；
所述LED灯亮灭由相应GPIO口控制，测试时将相应GPIO口都配置为输出，采用流水亮灭的形式来进行测试，最终点亮所有灯，观察灯是否全亮。
所述拨码测试，通过GPIO口来采集，相应的GPIO配置为输入，进而通过拨动硬件拨码来改变采集到的数据，比对采集到的数据与硬件拨码当前的码值是否相同。
进一步的，所述网络接口测试通过示波器直接比对波形差异；
图2为本发明所提供的一种PCBA智能自动测试系统示意图。具体包括：
作为另一优选的实施例，本发明还提供了一种PCBA智能自动测试系统，夹具控制端、测试柜和PC端，具体包括：
夹具控制端：用于在初始化控制板，进入待检测状态后，判断夹具状态并复位，若测试板不处于初始位置，则将测试板装入夹具下并压紧；否则，执行主测试程序；
其中，夹具需要根据PCBA的测点及轮廓尺寸进行设计并选择合适的探针。
测试柜：用于初始化所有测试端口，根据测试板需测试的功能模块加载相应的功能模块测试包，分布 执行所述测试包，生成测试报告发送至PC端，同时释放主测试程序测试时所占用的测试包，结束测试。
其中，还包括可编程交流电源、音视频综合测试仪、示波器。
作为优选的，所述设备采用UBS连接。USB规范支持多种设备，可以通过编程来控制这个设备。
并可扩充USB和串口数量以满足测试设备的需求
本发明通过夹具控制端机进行测试前的精确调整，进而通过执行夹具控制端中的主测试程序，实现对PCBA多个功能的测试，并统一生成检测报表供监测人员查看，相比传统的测试方式，大幅提升了测试效率、降低测试成本对生产线有着非常实用的现实意义
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (10)

  1. 一种PCBA智能自动测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
    步骤一：初始化控制板，进入待检测状态；
    步骤二：判断夹具状态并复位，若测试板不处于初始位置，则将测试板装入夹具下并压紧；否则，执行主测试程序；
    步骤三：初始化所有测试端口，根据测试板需测试的功能模块加载相应的功能模块测试包，分布执行所述测试包，生成测试报告发送至PC端，同时释放主测试程序测试时所占用的测试包，结束测试。
  2. 根据权利要求1所述的PCBA智能自动测试方法，其特征在于，所述功能模块测试包包括电源电路测试、CPU测试、音视频电路测试、PLC电路板测试、网络接口测试、WIFI测试。
  3. 根据权利要求2所述的PCBA智能自动测试方法，其特征在于，所述电源电路测试包括初始化Chroma，设定电压和频率，驱动LabVIEW设置电压和频率为变量，获取电压子参数，启动Chroma，输出电压，完成电源测试。
  4. 根据权利要求2所述的PCBA智能自动测试方法，其特征在于，所述CPU测试包括：通过串口与DUT进行通信，进而通过串口控制GDM电表读取测试结果，并将结果传回CPU测试序列进行判定良品或不良品。
  5. 根据权利要求2所述的PCBA智能自动测试方法，其特征在于，所述音视频电路测试包括：获取测试板中的dll的文件，通过AP设备测试，生产测试结果，完成音频测试。
  6. 根据权利要求2所述的PCBA智能自动测试方法，其特征在于，所述PLC电路板测试包括串口测试、LED灯测试、拨码测试；
    所述串口测试包括分别连接UART_1串口、USER串口及OS串口，串口测试模块分别发送一测试数据给所述串口，再接受其返回的测试数据，判断测试数据前后是否一致，若一致，则通过测试，否则返回错误提示；
    所述LED灯测试通过GPIO口控制，采用流水亮灭的形式来进行测试；
    所述拨码测试通过拨动硬件拨码来改变采集到的数据，比对采集到的数据与硬件拨码当前的码值是否相同。
  7. 根据权利要求2所述的PCBA智能自动测试方法，其特征在于，所述网络接口测试通过示波器直接比对波形差异。
  8. 根据权利要求1-7任一项所述的方法的PCBA智能自动测试系统，其特征在于，包括：夹具控制端、测试柜和PC端，具体包括：
    夹具控制端：用于在初始化控制板，进入待检测状态后，判断夹具状态并复位，若测试板不处于初始位置，则将测试板装入夹具下并压紧；否则，执行主测试程序；
    测试柜：用于初始化所有测试端口，根据测试板需测试的功能模块加载相应的功能模块测试包，分布执行所述测试包，生成测试报告发送至PC端，同时释放主测试程序测试时所占用的测试包，结束测试。
  9. 根据权利要求8所述的PCBA智能自动测试系统，其特征在于，还包括可编程交流电源、音视频综合测试仪、示波器。
  10. 根据权利要求8所述的PCBA智能自动测试系统，其特征在于，所述设备采用UBS连接。
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