CN204154860U - 一种电路板检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电路板检测装置，包括电源稳压电路以及与其连接的检测芯片、RS232电路、I0端口检测电路、串口通信电路；检测芯片与RS232、I0端口检测电路、串口通信电路连接。本实用新型操作简单，将重复性工作最大程度地利用电路板功能检测设备完成，降低检测人员的工作量，提高检测效率，节约人工成本。

Description

一种电路板检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种电路板检测使用的装置，具体的说是一种电路板功能检测装置，主要依附的领域包括智能控制以及电气检测领域。

背景技术

任何电路板的电气外设完整性检测和故障诊断并不是一对一的关系，在检测过程中可能会有同一个故障点具有不同的故障现象。例如“短路状态”故障点，在两条信号通路T1、T2相邻，并彼此短路的状态下，就会出现不同的故障现象：当T1状态为高、T2状态为低，由于发生短路，T1、T2状态均为低(故障)；当T1状态为高、T2状态为高，由于发生短路，T1、T2状态均为高(正常)；当T1状态为低、T2状态为高，由于发生短路，T1、T2状态均为低(故障)；当T1状态为低、T2状态为低，由于发生短路，T1、T2状态均为低(正常)；此时这四种状态就会由于发生短路而出现不同的故障现象。还可能会有同一个故障现象具有不同的故障点，那么对于设备故障的的同一性和多样性，相对来说就给设备的故障检测带来了复杂性。而在实际的产品生产过程中，每一台设备都需要进行多次检验工作，每天可能需要重复进行一项检测。

然而就目前存在的电路板外设功能检测装置，功能不够完善，性价比高是他们的共同点。每一种检测装置只能检测出部分功能特性，若想完全分析电路板的性能需要更多的设备，而且大多数检测设备只能够分析出故障现象，不能够将故障点列出来，并且这样的检测装置由于目前市场匮乏，相对价格昂贵。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种核心电路板电气检测和维修工作中一定程度上降低工作的复杂性、增加检测和维修核心电路板效率的检测装置。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种电路板检测装置，包括：电源稳压电路以及与其连接的检测芯片、RS232电路、I0端口检测电路、串口通信电路；检测芯片与RS232、I0端口检测电路、串口通信电路连接。

所述I0端口检测电路包括锁存器和8个三极管；锁存器的8个输入端分别通过电阻与被测电路板的独立驱动接口连接，8个输出端分别与8个三极管的基极连接；8个三极管的集电极与被测电路板的IO检测接口连接，发射极接地；锁存器的控制端与检测芯片的IO端口连接。

所述I0端口检测电路为多个。

所述电源稳压电路采用电源转换芯片，电源转换芯片的电源输入端与接地端之间连有3个并联的电容，两个电源输出端与接地端之间连有4个并联的电容；两个电源输出端与接地端还连有9个并联的电容。

所述检测芯片采用型号为STC89C52的MCU。

本实用新型具有以下有益效果及优点：

1、本实用新型操作简单：利用探针等固定装置将测试板固定在装置中，测试待检测电路板时只需要按照定位孔的位置完成放置，而后进行固定。检测时只需要对待检测板进行测试程序的下载，电路板功能检测装置会将所有检测到的信息全部上传到PC机，通过检测信息了解待检测电路板的功能特性。

2、本实用新型减少大量重复的工作：通过固化的程序设计，将重复性工作最大程度地利用电路板功能检测设备完成，降低检测人员的工作量，提高检测效率，节约人工成本。

3、本实用新型方便调试：本实用新型装置中利用串口将信息上传到PC机，利用开关三极管Q实现程序的自动控制，无须人为干预便能检测所有逻辑状态。

4、该实用新型降低了检测工作的复杂程度，奠定了智能控制***的一些理论基础，展现了检测设备中典型的电路应用形式，能够对电气检测的硬件平台进行全面高效的故障检测和诊断工作，在一定程度上减少和精简了检修人员的数量。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为检测待检测电路的原理图；

图3a为IO端口检测电路的逻辑控制电路图；

图3b为IO端口检测电路的限流电路图；

图4为IO端口检测电路的开关电路图；

图5a为电源稳压电路图一；

图5b为电源稳压电路图二；

图6为RS232电路。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

本实用新型是一种以C8051F120单片机进行设计的电路板为硬件平台进行检测的一种电气检测设备，通过待检测电路板，利用STC89C52进行逻辑状态的控制，对待检测板的所有外设接口进行电气完整性检测。

如图1所示，一种电路板功能检测装置，具有：

IO端口检测电路，对待检测电路板上的发射端口与接收端口进行连接并检测。所述IO端口检测电路具有锁存器的信号隔离和控制功能，通过NPN三极管控制输出端口电平影响输入端口的不同开关状态，利用同一电路检测不同通路的功能完整性。

电源稳压电路，提供待检测电路板的电源滤波及稳压功能，能够持续并稳定的给出+3.3V和+5V电压，分别输出至待检测电路和本实用新型中的RS232电路、MCU、IO端口检测电路。如图5a所示，电源稳压电路具有工作电压稳压的功能，利用三端稳压器AS1117对输入的直流电压进行降压，稳定在装置可用的电压值，同时通过无极性电容C10、钽电容E1进行电源纹波的滤除，保证装置工作电压环境的稳定。其中，C10、C35、C12为无极性电容，E10、E1、E2、E4为钽电容。避免由于工作电压的变化导致的MCU工作状态发生变化的问题。如图5b所示，C37、C38、C39、C40、C42为无极性电容，E9、E11、E15、E16为钽电容。该部分并联电容主要功能就是降低PCB走线所产生的寄生电容。

检测装置利用开关电源提供5V直流电压，待检测电路需要3.3V直流电，故通过AS1117/3.3V进行电源的DC/DC变化功能，其中无极性电容C12和钽电容E2、E4主要对5V电压进行滤波，保证稳压芯片输入电压的波动范围符合纹波要求，输出端连接的电容(如图5b所示)主要对需要供电的3.3V电压进行阻抗匹配，降低寄生电容对电路性能上的影响。

串口通信电路由本实用新型的UART连接待检测电路板的UART1，控制待检测电路板的输入及输出状态。所述的串口通信电路将两种不同的控制器C8051F120(U1)和STC89C52(U2)进行通信连接。

RS232电路，将电路板检测装置的状态实时性地发送到PC机。RS232电路可以完成装置信息与PC机间的通信，方便对装置检测状态的了解和待检测电路板的故障诊断，利用SP3223将TTL电平与RS232电平间的无缝隙转换，如图6所示。

以STC89C52控制器进行设计的电路板检测装置，需要完成待检测板对应端口的连接，为了能够检测到同一端口的不同逻辑状态，在测试板中将连接链路通过三极管的开关功能进行有效控制，测试板硬件功能电路的具体实现方式如图2所示，首先74HC573的输入端YCF、ZCJS_F、JCKC_F、JCDWF、BY1F、BY2F、FCF、KCF用于连接待检测电路板的独立驱动接口，如图3a、3b所示，电平恒为高；而锁存器的片选信号与检测装置控制器STC89C52的P0.0连接、用于控制输入与输出状态；如图4所示，当锁存器的输出端为高时，三极管Q41～Q48基极电压为高，集电极与发射极电平几乎相等，与待检测电路板IO检测接口连接的YC、ZCJS、JCKC、JCDW、BY1、BY2、FC、KC引脚电平被置低。由于YC、ZCJS、JCKC、JCDW、BY1、BY2、FC、KC引脚是待检测电路板中的输入引脚，并被硬件配置了上拉电阻，所以通常状态为高。

由于待检测板IO接口电路的制约，数字IO的输入输出功能被固定，在检测过程中需要分为三种形式。检测时通过判断初始状态下输入端口的电平，来验证待检测电路板中输入端口的功能完整性，如果初始状态下，输入电平为高，则可以判断待检测电路板的输入电路YCS等正常；然后P0.0置低，三极管导通，输入电平为低，则可以判断待检测电路板的独立驱动接口电路完整；如果待检测板有多组输入、输出接口，IO端口检测电路可以为多个；当待检测板有两个接口时，相邻支路采用不同控制锁存器1、2，如果锁存器1导通，则锁存器2截止，此时判断锁存器2连接的IO检测接口的状态，高电平状态则说明该支路与其他支路无短路现象，如果不满足对应端口的高电平逻辑状态，则可以判断该支路目前存在问题，并将故障点通过串口UART，利用SP3223作为串口电平转换电路传输到PC机。

如图2所示，待检测电路板中，MCU(C8051F120)与IO驱动接口、IO检测接口、UART0、UART1连接；UART0通过RS232电路与PC连接，UART1通过本实用新型的UART与STC89C52MCU连接。IO检测接口为C8051F120MCU的IO输入端口，用于检测IO驱动接口的逻辑状态,为了能够准确的进行检测，IO检测接口采用反向施密特触发器，利用其进行信号电平的传输，反向施密特触发器的输入端连接图4中三极管的集电极，输出端连接C8051F120具有输入功能的IO端口。IO驱动接口为C8051F120MCU的IO输出端口，直接连接到STC89C52的IO端口进行状态检测。独立驱动接口作为IO端口检测电路的输入，经过限流电阻后与锁存器输入端连接，其中74HC573锁存电路控制信号线连接到STC89C52的IO端口P00等，图4中三极管的基极与本实用新型的IO端口检测电路中锁存器的输出连接。

待检测电路板上还设有独立驱动接口，其用于恒定输出高电平；该接口有8个输出端，与本实用新型IO端口检测电路锁存器的8个输入端连接。IO驱动接口属于普通的数字IO端口，需要利用检测装置的控制器STC89C52进行IO检测，检测完成后通过UART连接待检测电路板上微控制器固有外设UART1，将测试后的数据发送给该MCU，该微控制器利用得到的数据与理论数据进行对比，最终判断出故障点，将故障点通过串口UART0，利用SP3223作为串口电平转换电路传输到PC机。

Claims (5)

1.一种电路板检测装置，其特征在于包括：电源稳压电路以及与其连接的检测芯片、RS232电路、I0端口检测电路、串口通信电路；检测芯片与RS232、I0端口检测电路、串口通信电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种电路板检测装置，其特征在于所述I0端口检测电路包括锁存器和8个三极管；锁存器的8个输入端分别通过电阻与被测电路板的独立驱动接口连接，8个输出端分别与8个三极管的基极连接；8个三极管的集电极与被测电路板的IO检测接口连接，发射极接地；锁存器的控制端与检测芯片的IO端口连接。

3.根据权利要求1所述的一种电路板检测装置，其特征在于所述I0端口检测电路为多个。

4.根据权利要求1所述的一种电路板检测装置，其特征在于所述电源稳压电路采用电源转换芯片，电源转换芯片的电源输入端与接地端之间连有3个并联的电容，两个电源输出端与接地端之间连有4个并联的电容；两个电源输出端与接地端还连有9个并联的电容。

5.根据权利要求1所述的一种电路板检测装置，其特征在于所述检测芯片采用型号为STC89C52的MCU。