CN101776729A - 一种便携式自动化测试工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携式自动化测试工装，包括一工装夹具，在该工装夹具上固定设置的PCB连接板，以及与所述PCB连接板分离设置的多个数模转换模块，模拟接口模块和含有测试程序的控制模块。实施本发明的时序逻辑模块的测试工装，一方面，可实现自动检测，简化了测试环节、提高了生产效率、避免了人工疏漏；另一方面，不需将时序逻辑模块组装成半成品再进行测试，减少了次品率、降低了报废率。

Description

一种便携式自动化测试工装

技术领域

本发明涉及一种测试装置，更具体地说，涉及一种便携式自动化测试工装。

背景技术

目前，集成控制芯片在设计后均没有相应的测试设备，比如，时序逻辑模块，是指涉及到单片机、DSP、FPGA等可以利用时序编程的控制电路。此类时序逻辑模块例如有数控荧光灯整流器、通信模块等，由于时序逻辑模块的复杂性和程序逻辑的随机性，很难通过简单的方法在生产过程中进行测试。

通常做法是：1、生产后时序逻辑模块与其他模块组装成半成品后统一进行半成品的测试；2、测试人员制作工装按照功能项一项一项进行人工测试，由操作人员判断是否合格。在生产时，如采用上述的第一种方法进行测试，若时序逻辑模块出现异常，如程序错误、引脚坏掉等，与其共同进行测试的其他模块将一起变为次品，造成了浪费；如采用第二种方法进行测试，人工测试费时费力，不利于大批量测试。同时，由于时序逻辑的复杂与多样性，人工规定的测试内容易造成疏漏，导致次品率增加。

所以就需要改进现有技术的相关测试方式。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述对序逻辑模块进行测试时生差效率低、次品率高、报废率高的缺陷，提供一种生产效率高、次品率低、报废率低的便携式自动化测试工装。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供了一种便携式自动化测试工装，其中，所述测试工装包括一工装夹具，在该工装夹具上固定设置的PCB连接板，以及与所述PCB连接板分离设置的多个数模转换模块，模拟接口模块和含有测试程序的控制模块；在所述PCB连接板上分块设置有：用于插接含有测试程序的控制模块的第一插接座，和多个用于插接所述数模转换模块的第二插接座；所述第一插接座设置有多个接口端，其中，用作信号输出或信号输入的多个接口端分别电连接一个所述第二插接座的一接口端，此第二插接座的另一接口端通过一路模拟接口模块连接目标测试板的一测试端口；在所述PCB连接板上还设置有电源模块，所述电源模块的输出端分别电连接所述第一插接座上用作电源输入的接口端、和所述第二插接座的又一个接口端；在所述控制模块***至第一插接座、以及多路数模转换模块***至第二插接座时，所述控制模块根据所述测试程序输出数字测试信号，并依次通过所述数模转换模块、模拟接口模块输出至所述目标测试板，所述目标测试板还依次通过模拟接口模块、数模转换模块向所述控制模块反馈测试信息。

所述的便携式自动化测试工装，其中，在所述PCB连接板上还设置有用于连接显示器的显示接口模块，所述第一插接座上用作显示信号输出的接口端连接所述显示接口模块。

所述的便携式自动化测试工装，其中，在所述PCB连接板上还设置有用于与外部实现通讯的通讯模块，所述第一插接座上用作通讯数据传输的接口端电连接所述通讯模块。

所述的便携式自动化测试工装，其中，所述电源模块包括：

外部电源接口，用于连接外部电源输出端；以及

调压模块，用于将外部电源输出的电压，降压或升压至符合待***控制模块和数模转换模块要求的直流电压输出，该调压模块的输入端连接所述外部电源接口、输出端分别电连接所述第一插接座和第二插接座。

所述的便携式自动化测试工装，其中，所述数模转换模块包括：多个分离设置的输入转换模块和输出转换模块，在所述第一插接座上用作信号输出的接口端通过插接有所述输出转换模块的第二插接座连接一路所述模拟接口模块，所述输出转换模块用于将所述控制模块的输出信号转换为符合目标测试板要求的输入信号；在所述第一插接座上用作信号输入的接口端通过插接有所述输入转换模块的第二插接座连接一路所述模拟接口模块，所述输入转换模块用于将所述目标测试板反馈的信息转换为符合所述控制模块要求的输入信号。

所述的便携式自动化测试工装，其中，所述分离设置的输入转换模块包括第一电阻和第二电阻相串联构成的串联电路；此串联电路的一端电连接一路模拟接口模块的一端，此串联电路的另一端接地，第一电阻和第二电阻串联的交汇点电连接所述第一插接座上用作信号输入的一个接口端。

所述的便携式自动化测试工装，其中，所述分离设置的输出转换模块包括开关管和限流电阻单元，所述开关管的栅极连接所述第一插接座上用作信号输出的一个接口端，所述开关管的源极通过所述限流电阻单元连接一路模拟接口模块的一端，所述开关管的漏极连接所述电源模块的输出端。

所述的便携式自动化测试工装，其中，所述输出转换模块中，所述限流电阻单元包括单个电阻、或者两个以上电阻的串联电路、或者多个电阻组成的串并联结构。

所述的便携式自动化测试工装，其中，所述控制模块包括：存储模块，以及单片机，所述存储模块与所述单片机通过数据线连接。

所述的便携式自动化测试工装，其中，所述存储模块采用可重复擦写式存储介质。

实施本发明提供的便携式自动化测试工装，具有以下有益效果：一方面，可直接在PCB连接板上接入目标测试板或者待测试的时序逻辑模块，然后根据待测试目标的数据端口任意调整接入相应的数模转换模块，并选择相应的模拟接口模块，就可根据存储的测试程序自动输出模拟的测试信号，因此，可实现自动检测，简化了测试环节、提高了生产效率、避免了人工疏漏；另一方面，对于不同的时序逻辑模块或者目标测试板的的测试，只需更新存储模块相应的测试程序和数模转换模块或者模拟接口模块，即可实现测试，因此不需将时序逻辑模块组装成半成品再进行测试，减少了次品率、降低了报废率；又一方面，本发明所提供的便携式自动化测试工装结构小，而且控制模块和数模转换模块均可以进行替换安装，方便测试工装的硬件升级。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明便携式自动化测试工装实施例一的逻辑结构示意图；

图2是本发明数模转换模块的逻辑结构示意图；

图3是本发明数模转换模块的具体电路结构示意图；

图4是本发明便携式自动化测试工装实施例一的电路图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供了一种便携式自动化测试工装，其结构如下所示：

测试工装包括一工装夹具，在该工装夹具上固定设置的PCB连接板100，以及与所述PCB连接板100分离设置的多个数模转换模块300，模拟接口模块200和含有测试程序的控制模块；在所述PCB连接板100上分块设置有：用于插接含有测试程序的控制模块的第一插接座101(图1实线101的方框区域内)，和多个用于插接所述数模转换模块300的第二插接座102(图1实线102的方框区域内)；第一插接座101设置有多个接口端，其中，用作信号输出或信号输入的多个接口端分别电连接一个所述第二插接座102的一接口端，此第二插接座102的另一接口端通过一路模拟接口模块300连接目标测试板的一测试端口；在PCB连接板100上还设置有电源模块106，电源模块106的输出端分别电连接第一插接座101上用作电源输入的接口端、和第二插接座102的又一个接口端。

这里的控制模块包括：存储模块和单片机，此存储模块与单片机通过数据线连接，比如，控制模块可以采用带程序存储器的控制芯片或者采用独立的控制芯片加外部存储介质，这个程序存储器或者外部存储介质均可直接读写，或者可重复擦写，存储介质主要用于存储测试程序。在控制模块***至第一插接座101、以及多路数模转换模块200***至第二插接座102时，控制模块根据测试程序输出数字测试信号，并依次通过所述数模转换模块、模拟接口模块输出至所述目标测试板，所述目标测试板还依次通过模拟接口模块、数模转换模块向所述控制模块反馈测试信息。

从上述结构可以看出，本发明的控制模块以及数模转换模块均可以单独从插接座上拆卸下来或者插接安装，方便直接在PCB连接板上接入目标测试板或者待测试的时序逻辑模块，然后根据待测试目标的数据端口任意调整接入相应的数模转换模块，并选择相应的模拟接口模块，就可根据存储的测试程序自动输出模拟的测试信号，因此，可实现自动检测，简化了测试环节、提高了生产效率、避免了人工疏漏。同样的，由于不同的时序逻辑模块或者目标测试板的的测试，可能所要求的测试程序不同，所以本发明也可以拆卸更换控制模块，或者通过擦写控制模块中的测试程序来实现软件升级，然后更新相应数模转换模块或者模拟接口模块，即可实现测试，从而不需将时序逻辑模块组装成半成品再进行测试，减少了次品率、降低了报废率。

总之，本发明所提供的便携式自动化测试工装结构小，而且控制模块和数模转换模块均可以进行替换安装，方便测试工装的硬件升级。

为了便于显示相应的测试数据或者表征测试是否进行成功，则可以在PCB连接板100上还设置有用于连接显示器的显示接口模块104，第一插接座101上用作显示信号输出的接口端连接所述显示接口模块104。此显示接口模块可以连接外部显示器，或者采用在直流电源与控制模块一控制输出端口串联发光二极管的方式，当测试进行成功后，由控制模块数据控制信号使二极管发光，以表征测试是否进行成功。

为了实现与外部上位机或者控制主机的通信，还可以在PCB连接板100上设置用于与外部实现通讯的通讯模块105，第一插接座101上用作通讯数据传输的接口端电连接通讯模块105。

上述电源模块可以包括：外部电源接口，用于连接外部电源输出端；以及调压模块，用于将外部电源输出的电压，降压或升压至符合待***控制模块和数模转换模块要求的直流电压输出，该调压模块的输入端连接所述外部电源接口、输出端分别电连接所述第一插接座和第二插接座。这里的调压模块可以是固定输出三端稳压器，可根据需要的电压来选择设置多路电压输出，以为后续电路提供多种电压类型。

如图2所示，上述数模转换模块包括：多个分离设置的输入转换模块301和输出转换模块302，在第一插接座101上用作信号输出的接口端通过插接有所述输出转换模块302的第二插接座102连接一路所述模拟接口模块，输出转换模块用于将所述控制模块的输出信号转换为符合目标测试板要求的输入信号；在第一插接座101上用作信号输入的接口端通过插接有输入转换模块301的第二插接座102连接一路模拟接口模块，输入转换模块301用于将所述目标测试板反馈的信息转换为符合所述控制模块要求的输入信号。

如图3所示，上述分离设置的输入转换模块301包括第一电阻R1和第二电阻R2相串联构成的串联电路；此串联电路的一端电连接一路模拟接口模块的一端，此串联电路的另一端接地，第一电阻R1和第二电阻R2串联的交汇点电连接所述第一插接座上用作信号输入的一个接口端。

如图3所示，上述分离设置的输出转换模块302包括开关管Q1和限流电阻单元，开关管Q1的栅极连接第一插接座上用作信号输出的一个接口端，开关管Q1的源极通过所述限流电阻单元连接一路模拟接口模块的一端，开关管Q1的漏极连接所述电源模块的输出端。这里的限流电阻单元可以包括单个电阻(比如R3)、或者两个以上电阻的串联电路(比如R4、R5相串联)、或者多个电阻组成的串并联结构(比如R6至R11的串并联结构)。

当然，根据目标测试板对应端口的不同属性，上述分离设置的输入转换模块301、输出转换模块302可以采用不同的实现方式。

图4为本发明便携式自动化测试工装实施例一的电路图，下面以待测试的时序逻辑模块为车载灯具的控制模块为例进行详细说明，该时序逻辑模块可控制车载灯具的两组灯头共10个方向运动及每组灯头的亮灭，车载灯具上带有电机及传动装置，两组灯头分别为：右云台灯头，左云台灯头；10个方向的运动分别为：右云台灯头左转、右云台灯头右转、右云台灯头上转、右云台灯头下降、左云台灯头左转、左云台灯头右转、左云台灯头上转、左云台灯头下转、整体左转、整体右转。下面仅以时序逻辑模块控制车载灯具的右云台灯头上转为例进行详细说明，其它转动方式的电路与其类似，在此不做赘述。

在本实施例的电路中，控制模块包括型号为ATMEG128-TQFP64的单片机U1，单片机U1自带存储器，因此存储模块可内置于时序逻辑模块，晶振Y1连接在单片机U1的第23脚(XTAL2)和第24脚(XTAL1)之间，电容C2连接在单片机U1的第23脚和地之间，电容C3连接在单片机U1的第24脚和地之间，12V的电压经过降压芯片U2后为单片机U1供电，另外，可对单片机U1进行在线编程，根据时序逻辑模块的不同更改其测试程序。

数模转换模块包括输入转换模块301和输出转换模块302，其输入转换模块301包括电阻R50、电阻R51，其输出转换模块302包括电阻R30、电阻R31和MOS管Q31，电阻R50和电阻R51串联，一端接模拟接口模块，其另一端接地，其串联的交汇点接单片机U1的第43脚(PG2)。电阻R30和电阻R31串联，一端接模拟接口模块，另一端接MOS管Q31的源极，MOS管Q31的栅极接单片机U1的第38脚(PC3)，其漏极接模拟接口模块。图中只给出几路输入和输出转换电路，比如单片机U1 37脚至43脚的几路数模转换电路，其他几路与图4中的电路结构完全相同，所以图中就不再详细给出。

图4中数模转换模块的所有电阻输出地脚均连接模拟接口模块。上述电路中，单片机U1的2脚和3脚可与通信模块连接，通信模块可为型号为MAX488的通信芯片(未示出)。

下面以单片机控制车载灯具的右云台灯头上转为例说明本发明测试工装的工作原理，首先，单片机U1上电进入测试流程后，根据存储的测试程序，若控制右云台灯头上转的时序逻辑正确，单片机U1的第43脚(PG2)输出5V的高电平，假如电阻R51为51KΩ，电阻R50为100KΩ，5V的高电平数模转换模块后输出约为15V的电压，即模拟接口模块的管脚输出约15V的电压，因此测试者可根据模拟接口模块的管脚输出的15V电压判断控制右云台灯头上转的时序逻辑正确；反之，若控制右云台灯头上转的时序逻辑错误，模拟接口模块的管脚输出的电压就不为15V，则测试者可判断控制右云台灯头上转的时序逻辑错误。

同样地道理，可根据单片机U1的第40～49脚测试控制车载灯具的右云台灯头右转、右云台灯头左转、右云台灯头下降、右云台灯头上转、整体右转、整体左转、左云台灯头右转、左云台灯头左转、右云台灯头下转、左云台灯头上转的时序逻辑是否正确，还可根据单片机U1的第50、51脚检测控制车载灯具的整体上升、整体降落位置的时序逻辑是否正确；根据单片机U1的第31脚检测控制车载灯具的气缸充、放气的时序逻辑是否正确；根据单片机U1的第29、30脚检测控制车载灯具的整体上升、整体降落的时序逻辑是否正确。以上只是本发明的一个实施例，另外，可根据实际情况，增设或减少单片机的控制程序，也可通过本测试工装进行测试。

另外，该测试工装还可检测单片机U1对外部反馈信号的逻辑时序是否正确，例如，通过模拟接口模块的管脚输入电机的反馈信号，例如，为0.5V的低电压，若控制电机反馈信号的逻辑时序正确，则单片机U1的第38脚(PC3)就会输出高电平，MOS管Q31的栅源电压大于其开启电压时，MOS管Q31导通，其漏极输出低电压，即模拟接口模块的管脚输出的电压被拉低，测试者可通过检测模拟接口模块的管脚输出的低电压来判断单片机U1对电机的反馈信号的逻辑时序是正确的；反之，若控制电机反馈信号的逻辑时序错误，则单片机U1的第38脚(PC3)就不会输出高电平，MOS管Q31不导通，模拟接口模块的管脚输出高电压，测试者就可判断单片机U1对电机的反馈信号的逻辑时序是错误的。以上也只是本发明的一个实施例，并不用于限制本发明，可根据实际情况，增设或减少单片机的对反馈信号的控制程序。

下面以一个例子来说明该测试工装是如何连续工作的，若存储的测试程序为左云台灯头左转2秒，接着右云台灯头上转3秒，然后左云台灯头上转5秒，最后扫描电机的反馈信号。若单片机U1的时序逻辑正确，则测试者就可测得控制左云台灯头左转的模拟接口模块的相应管脚高电压持续2秒；接着控制左云台灯头上转的模拟接口模块的相应管脚高电压持续3秒；然后控制左云台灯头上转的模拟接口模块的相应管脚高电压持续5秒。上述测试的主要方法是运用测试程序将所要检测的目标板或者时序控制模块运用到执行装置上，通过检测执行装置的运动或者执行装置反馈的信息来测试目标板或者时序控制模块的正确性。

以上仅仅对时序逻辑模块为控制车载灯具转动的控制模块为例进行了说明，应当理解本发明还可扩充至对任何含单片机、DSP、FPGA的控制模块进行测试，只是当时序逻辑模块不同时，仅需更换存储模块中的测试程序及相应的模拟接口模块就行了。

实施本发明的时序逻辑模块的测试工装，相比现有技术的两种测试方法有以下有益效果：相比第一种测试方法，不需将时序逻辑模块组装成半成品再进行测试，减少了次品率、降低了报废率；相比第二种测试方法，可实现自动检测，简化了测试环节、提高了生产效率、避免了人工疏漏。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式自动化测试工装，其特征在于，所述测试工装包括一工装夹具，在该工装夹具上固定设置的PCB连接板，以及与所述PCB连接板分离设置的多个数模转换模块，模拟接口模块和含有测试程序的控制模块；

在所述PCB连接板上分块设置有：用于插接含有测试程序的控制模块的第一插接座，和多个用于插接所述数模转换模块的第二插接座；所述第一插接座设置有多个接口端，其中，用作信号输出或信号输入的多个接口端分别电连接一个所述第二插接座的一接口端，此第二插接座的另一接口端通过一路模拟接口模块连接目标测试板的一测试端口；

在所述PCB连接板上还设置有电源模块，所述电源模块的输出端分别电连接所述第一插接座上用作电源输入的接口端、和所述第二插接座的又一个接口端；

在所述控制模块***至第一插接座、以及多路数模转换模块***至第二插接座时，所述控制模块根据所述测试程序输出数字测试信号，并依次通过所述数模转换模块、模拟接口模块输出至所述目标测试板，所述目标测试板还依次通过模拟接口模块、数模转换模块向所述控制模块反馈测试信息。

2.根据权利要求1所述的便携式自动化测试工装，其特征在于，在所述PCB连接板上还设置有用于连接显示器的显示接口模块，所述第一插接座上用作显示信号输出的接口端连接所述显示接口模块。

3.根据权利要求1所述的便携式自动化测试工装，其特征在于，在所述PCB连接板上还设置有用于与外部实现通讯的通讯模块，所述第一插接座上用作通讯数据传输的接口端电连接所述通讯模块。

4.根据权利要求1所述的便携式自动化测试工装，其特征在于，所述电源模块包括：

外部电源接口，用于连接外部电源输出端；以及

调压模块，用于将外部电源输出的电压，降压或升压至符合待***控制模块和数模转换模块要求的直流电压输出，该调压模块的输入端连接所述外部电源接口、输出端分别电连接所述第一插接座和第二插接座。

5.根据权利要求1所述的便携式自动化测试工装，其特征在于，所述数模转换模块包括：多个分离设置的输入转换模块和输出转换模块，在所述第一插接座上用作信号输出的接口端通过插接有所述输出转换模块的第二插接座连接一路所述模拟接口模块，所述输出转换模块用于将所述控制模块的输出信号转换为符合目标测试板要求的输入信号；在所述第一插接座上用作信号输入的接口端通过插接有所述输入转换模块的第二插接座连接一路所述模拟接口模块，所述输入转换模块用于将所述目标测试板反馈的信息转换为符合所述控制模块要求的输入信号。

6.根据权利要求5所述的便携式自动化测试工装，其特征在于，所述分离设置的输入转换模块包括第一电阻和第二电阻相串联构成的串联电路；此串联电路的一端电连接一路模拟接口模块的一端，此串联电路的另一端接地，第一电阻和第二电阻串联的交汇点电连接所述第一插接座上用作信号输入的一个接口端。

7.根据权利要求5所述的便携式自动化测试工装，其特征在于，所述分离设置的输出转换模块包括开关管和限流电阻单元，所述开关管的栅极连接所述第一插接座上用作信号输出的一个接口端，所述开关管的源极通过所述限流电阻单元连接一路模拟接口模块的一端，所述开关管的漏极连接所述电源模块的输出端。

8.根据权利要求7所述的便携式自动化测试工装，其特征在于，所述输出转换模块中，所述限流电阻单元包括单个电阻、或者两个以上电阻的串联电路、或者多个电阻组成的串并联结构。

9.根据权利要求1所述的便携式自动化测试工装，其特征在于，所述控制模块包括：存储模块，以及单片机，所述存储模块与所述单片机通过数据线连接。

10.根据权利要求9所述的便携式自动化测试工装，其特征在于，所述存储模块采用可重复擦写式存储介质。

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