CN202815171U - 主板自动检测的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种主板自动检测的装置，将待测试的主板置于平行有间隔布置的上针板及下针板之间；上针板通过若干支撑块连接天板，天板再连接气缸，从而由气缸带动上针板向靠近或远离所述下针板的方向运动，使上下针板上的探针分别与主板上的接口形成信号连接；通过单片机控制模组的单片机、电压比较机构、驱动机构、译码机构、串口通讯机构、主板的SN条码及MACID信息的读取机构等，完成对主板的开机显示、自动检测及结果上传，能够实现主板测试的自动化操作，从而节省测试所需的人力、物力和时间。

Description

主板自动检测的装置

技术领域

本实用新型涉及一种主板自动检测的装置。

背景技术

当前生产笔记本电脑主板时，在SMT阶段（SMT：表面器件贴装技术）需对部分主板进行开机显示测试，测试完毕后将结果上传至Shopfloor***（Shopfloor：流程控制的服务器），以备制程控制。所使用的一种FCT（功能测试）测试的方法和步骤如下： 

第一步，装CPU、RAM于主板上；

第二步，将主板置于测试平台上，与HDD（硬盘驱动器）、LCD显示器、电源、网线、键盘等设备连接；

第三步，开机，在DOS界面下输入工号，据此判断LCD显示器是否正常显示，再将MAC ID（硬件地址）上传至Shopfloor***。

此种测试方法的缺点在于，必须基于现有的DOS及Windows***实现，因此，不仅使用的治具和设备多，测试的时间长（DOS***下一般测试一块主板需200秒，XP***下需350秒），治具的损耗也多。所述治具是作为协助控制位置或动作（或两者）的一种工具。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型采用一种不用进入DOS及Windows等操作***就能够实现主板自动检测、开机显示并上传测试结果的方案，并制作了原材料为黑金刚电木的治具。在测试时只需要在主板上安装CPU及RAM，取主板放入治具内，将自动完成开机、检测、MAC ID的读取，并将检测结果上传至Shop floor***。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种主板自动检测的装置，这是一种对主板进行自动检测、开机显示及上传测试结果的治具，所述治具中包含：

平行有间隔布置的上针板及下针板，待测试的主板置于所述上针板及下针板之间；

一个天板，其与所述上针板之间，通过设置的若干支撑块连接；

一个气缸，其通过连接天板，带动所述天板及支撑块动作，使所述上针板向靠近或远离所述下针板的方向运动，进而使得所述上针板及下针板上分别设置的若干探针与主板上相应的接口位置接触，形成信号连接；

所述治具中还包含对所述气缸动作进行控制的单片机控制模组；若干所述探针与所述主单片模组的相应接口之间形成有信号连接，从而使所述单片机控制模组能够获取主板的数据信息进行自动检测。

所述单片机控制模组中进一步包含单片机，以及与所述单片机信号连接，并在所述单片机的控制下对主板的BIOS电池电压进行侦测的电压比较机构。

所述单片机控制模组还包含与所述单片机信号连接，并受所述单片机控制的驱动机构，所述驱动机构进一步与相应的若干继电器信号连接，并通过驱动所述继电器分别对主板的上电、开机及所述气缸的运作进行控制。

所述单片机控制模组还包含与所述单片机信号连接，受所述单片机控制的译码机构，所述译码机构对所述主板发送的信号进行译码，根据译码结果形成判断主板是否能够实现自检及开机显示的代码，并将代码发送至所述单片机以及与所述译码机构信号连接的数码管。

所述单片机控制模组的单片机还包含基于SPI协议来获取所述主板的SN条码及MAC ID信息的读取机构。

所述单片机控制模组还包含与所述单片机信号连接，并在所述单片机控制下将主板检测结果上传到外部***的串口通讯机构。

与现有技术相比，本实用新型所述主板自动检测的装置及方法，其优点在于：本实用新型提供的治具无须依赖以往的DOS及Windows***，就能够快速、有效、准确、低成本地自动完成主板的开机显示测试，并上传MAC ID等检测结果至Shopfloor***。因此，本实用新型测试一块主板仅需45秒，解决了目前测试方法中测试时间长、所用治具和设备多等缺点，无需使用刷枪刷SN条码，节省了每站1PCS（一次）刷枪。关键是通过本实用新型所述装置及方法能够实现主板测试的自动化操作，这是现有的FCT测试无法做到的。

附图说明

图1是本实用新型所述主板自动检测的装置的外部结构示意图；

图2是本实用新型所述主板自动检测的装置中单片机控制模组的原理方框图；

图3是图2所示单片机控制模组中电压比较器的电路结构示意图；

图4是图2所示单片机控制模组中debug card（译码卡）的电路结构示意图；

图5是使用本实用新型所述主板自动检测装置时的工作流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型为了实现主板自动检测，制作了一种原材料为黑金刚电木的治具。待测试的主板100置于该治具中水平布置的上针板40及下针板50之间；该上针板40与一个位于其上方的天板20之间，通过设置的若干支撑块30连接；例如是连接在天板20上方的一个气缸10，用于控制天板20、支撑块30动作，以带动上针板40实现下压或上升。在上针板40设置有若干触点朝下的探针60，同时在下针板50上设置有若干触点朝上的探针60，当上针板40由气缸10控制下压时，上针板40和下针板50的探针60分别与主板100上的接口位置之间，形成能支持信号数据等传输的对应连接。

治具中设置的一些辅助部分在图1中没有示出，例如是支撑气缸等部件的框架结构，用以引导上针板升降位置的导杆或导轨等；又例如是设置有感应器，当人手进入到感应器的感应范围时，能够控制气缸自动上升而不会下压，防止取放主板时压手。

治具的上述硬件结构的运作，主要依靠一个单片机控制模组来控制，该单片机控制模组的主要部分可以制作在一个主控制板上，上针板及下针板的探针与所述主单片模组的相关接口之间也形成有相应的信号连接。在治具中还设置有一个控制箱（图中未示出）来放置所述的主控制板，可以是将控制箱安置于下针板的下方。

其他例如是产生主控制板所需直流电压的开关电源，驱动气缸的电磁阀，debug card（译码卡），测试时与主板上的CPU接触散热的散热铜块，以及能够产生吹向散热铜块的风的散热风扇等等，都可以放置在所述控制箱内。而例如是开始主板测试的启动开关，控制交流电通入所述开关电源的电源开关，在紧急时刻能够控制气缸升起的急停开关，对已测量主板的数量进行计数的计数器，以及指示主板测试结果好坏的若干指示灯等，可以安装在控制箱的表面，方便操作及结果显示。

上文中描述的，例如是感应器、若干开关、散热风扇、计数器、指示灯等部件的驱动电路可以采用本领域的常规方法实现，这些部件的驱动电路可以是与所述主控制板信号连接，而由所述主控制板统一控制，也可以是与独立的一个或多个其他控制器件信号连接并根据测试中的相应条件进行控制。

如图2所示是本实用新型中所述单片机控制模组的一种实施方式，其中采用抗干扰强的单片机芯片PIC16F877A作为核心器件。电压比较芯片用LM358，内置两组IN4148型的电压比较器A1和A2，可以做一个窗口电压指示器，所述电压比较器的辅助元件及电路连接可进一步参见图3所示。当主板向电压比较芯片输出的电压Ui在2.9V~3.1V之间时，电压比较芯片向与之信号连接的单片机芯片输出高电平，以此能够侦测出主板上3V电压的BIOS电池有无漏装。

采用了专用驱动芯片ULN2003与所述单片机芯片信号连接，进而通过驱动与专用驱动芯片信号连接的若干继电器，来控制主板的上电，开机及汽缸升降等动作。

配合参见图2、图4所示，debug card使用芯片AK2001，能够对由主板传输过来的信号进行译码，并控制数码管来显示代码，可以从代码判别主板是否已通过自检实现开机并显示，单片机芯片用IO接口接收debug card发送的数码管代码。debug card与主板之间传输的信号包含：LAD[3:0]（LPC信号），这四个信号线分别用来传输LPCn Bus的命令、地址和数据；LFRAME#（LPC框架），当这个信号有效时指示开始或结束一个LPC周期；PCI RST# （PCI复位信号）及 PCI CLK#（PCI时钟信号）。debug card在实现译码功能时传输的信号，包含LED[A:G]（O输出）七段数码管的驱动信号，同时也向单片机芯片发送这些信号；DGH#和DGL#（数字显示使能的高位和低位信号），各自通过电阻等辅助元件电路连接至两个数码管的使能端。

如图2所示，本实用新型所述的单片机控制模组还能够基于SPI协议，从主板读取其EEPROM中记录的SN条码及MAC ID信息，向单片机芯片发送。该单片机控制模组设置的串口通讯部分，可以使用MAX232芯片实现，其与单片机芯片信号连接，用以将主板检测结果上传到外部的Shopfloor***。

参见图5所示，介绍本实用新型基于上述的治具的硬件结构及单片机控制模组，对主板进行自动检测的方法。该方法以下的主要步骤：

步骤一，在主板上手动安装CPU和RAM，将主板放入治具的上针板和下针板之间，按动启动开关，由驱动芯片驱动相应的继电器来控制电磁阀，使得气缸能够带动上针板下压，使若干探针与主板的相应接口接触。

步骤二，在单片机芯片的控制下，对主板进行自动检测，进一步包含以下过程：

步骤A，通过电压比较芯片侦测主板是否装设了BIOS电池；如果电压比较芯片没有向单片机芯片输出高电平，说明主板的电压不在2.9V~3.1V的范围之内，说明没有安装3V的BIOS电池，则直接跳转到步骤三；反之，则安装了电池，并进入步骤B。

步骤B，由驱动芯片驱动相应的继电器，控制主板上电（例如是19V）；单片机芯片通过SPI协议，从主板读取SN条码及MAC ID信息。

步骤C，由驱动芯片驱动相应的继电器，控制主板进行模拟开机，并等待主板的自检；单片机芯片读取由debug card对主板信号译码得到的数码管代码，通过代码来判别主板是否已通过自检并能够实现开机显示，若判断测试中的主板为良品的（即能够自检并开机显示），则控制检测装置表面的指示灯亮绿灯；若非良品的，则亮红灯。

步骤D，单片机芯片将检测结果（主要是MAC ID信息），通过串口通讯部分上传到外部的Shopfloor***。

步骤E，经由驱动芯片及相应的继电器，控制主板进行模拟关机，再使主板断电。

步骤三，等待主板的自检测试完成后，控制气缸带动上针板上升；此时，可以控制计数器显示的数量增加。最后取出测试完毕的主板。

综上所述，本实用新型的上述主板自动检测的装置，能够实现自动化操作，从而大大简化了测试过程中所需的人力、物力和时间。 

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种主板自动检测的装置，是一种对主板进行自动检测、开机显示及上传测试结果的治具，其特征在于，所述治具中包含：

平行有间隔布置的上针板及下针板，待测试的主板置于所述上针板及下针板之间；

一个天板，其与所述上针板之间，通过设置的若干支撑块连接；

一个气缸，其通过连接天板，带动所述天板及支撑块动作，使所述上针板向靠近或远离所述下针板的方向运动，进而使得所述上针板及下针板上分别设置的若干探针与主板上相应的接口位置接触，形成信号连接；

所述治具中还包含对所述气缸动作进行控制的单片机控制模组；若干所述探针与所述主单片模组的相应接口之间形成有信号连接，从而使所述单片机控制模组能够获取主板的数据信息进行自动检测。

2.如权利要求1所述主板自动检测的装置，其特征在于，

所述单片机控制模组中进一步包含单片机，以及与所述单片机信号连接，并在所述单片机的控制下对主板的BIOS电池电压进行侦测的电压比较机构。

3.如权利要求2所述主板自动检测的装置，其特征在于，

所述单片机控制模组还包含与所述单片机信号连接，并受所述单片机控制的驱动机构，所述驱动机构进一步与相应的若干继电器信号连接，并通过驱动所述继电器分别对主板的上电、开机及所述气缸的运作进行控制。

4.如权利要求2所述主板自动检测的装置，其特征在于，

所述单片机控制模组还包含与所述单片机信号连接，受所述单片机控制的译码机构，所述译码机构对所述主板发送的信号进行译码，根据译码结果形成判断主板是否能够实现自检及开机显示的代码，并将代码发送至所述单片机以及与所述译码机构信号连接的数码管。

5.如权利要求2所述主板自动检测的装置，其特征在于，

所述单片机控制模组的单片机还包含基于SPI协议来获取所述主板的SN条码及MAC ID信息的读取机构。

6.如权利要求2所述主板自动检测的装置，其特征在于，

所述单片机控制模组还包含与所述单片机信号连接，并在所述单片机控制下将主板检测结果上传到外部***的串口通讯机构。

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