基于LabVIEW的電路板自動測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電路板測試系統(tǒng)，具體涉及基于LabVIEW的電路板自動測試系統(tǒng)，屬于電路板測試技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，特別是數(shù)字技術(shù)及各種超大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用，電子裝備結(jié)構(gòu)越來越復雜，功能越來越完善，自動化程度也越來越高。雖然電子系統(tǒng)的性能提高，但是對測試和維修保障也產(chǎn)生了測試流程復雜、測試時間長等諸多問題，這些問題嚴重影響了電子設(shè)備生產(chǎn)周期、完好性和壽命周期。
[0003]使用傳統(tǒng)的實驗設(shè)備和方法進行數(shù)字電路系統(tǒng)測試的成本高，耗費大量人力物力。比如傳統(tǒng)的基于信號分析的方法，使用電壓表、電流表、示波器、邏輯分析儀等設(shè)備對數(shù)字電路進行測試，過程十分復雜，可靠性低，對測試人員技能經(jīng)驗要求較高且耗費大量的時間和精力，測試結(jié)果的正確性收到測試設(shè)備、環(huán)境因素和人為因素影響較大。
[0004]測試是在受控的狀態(tài)下，人們?yōu)楂@取實物定性或定量的功能信息和性能信息的基本方法和手段。在電路設(shè)計和制造過程中，至少要進行兩次測試:一次是在芯片級，剔除有故障的芯片；一次是在產(chǎn)品級，保證系統(tǒng)的功能和性能完好。在電路的使用過程中，進行一輪完整的測試可以判斷當前電路的工作狀態(tài)進而判斷是否需要故障診斷。
[0005]自動測試系統(tǒng)是指那些采用計算機控制，能實現(xiàn)自動化測試的系統(tǒng)，是對那些能自動完成激勵、測量、數(shù)據(jù)處理并顯示或輸出測試結(jié)果一類系統(tǒng)的統(tǒng)稱。這類系統(tǒng)通常是在標準的測控系統(tǒng)或一起總線的基礎(chǔ)上組建而成的，具有高速度、高精度、多功能、多參數(shù)和寬測量范圍等眾多特點。
[0006]尤其對國防工業(yè)來說，數(shù)字電路測試系統(tǒng)有利于降低電子設(shè)備的生產(chǎn)、維修和檢測周期，提高高科技武器的戰(zhàn)備率，具有深遠的戰(zhàn)略意義?，F(xiàn)在戰(zhàn)爭向著數(shù)字化發(fā)展。隨著武器裝備信息化程度的不斷加強，數(shù)字電路已經(jīng)成為電子裝備的重要組成部分，各國爭相打造數(shù)字化部隊應(yīng)對高科技戰(zhàn)爭。隨著我國國防現(xiàn)代化改革的不斷深入，高科技武器的重要性顯著提高，如何保證這些電子設(shè)備的穩(wěn)定性，是保證高科技武器發(fā)揮巨大作用的關(guān)鍵。
[0007]而現(xiàn)有的電路板檢測系統(tǒng)普遍存在的測試方法熟讀低、可靠性差、可視化差等缺點。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的電路板測試系統(tǒng)存在熟讀低、可靠性差、可視化差的冋題。
[0009]本實用新型的技術(shù)方案是:基于LabVIEW的電路板自動測試系統(tǒng)，包括上位機、數(shù)據(jù)采集卡、待測電路板、參考電路板、激勵電源和若干彈性探針，所述待測電路板上設(shè)有若干測試點，參考電路板上設(shè)有若干電源參考點和信號參考點，彈性探針包括電源彈性探針和測試彈性探針，所述激勵電源的輸出端連接參考電路板的電源參考點，電源彈性探針的一端固定在電源參考點上，測試彈性探針的一端固定在信號參考點上，電源彈性探針的另一端和測試彈性探針的另一端分別與待測電路板的測試點接觸，所述參考電路板的信號參考點通過導線與數(shù)據(jù)采集卡的輸入端建立連接，數(shù)據(jù)采集卡的輸出端通過USB接口與上位機建立連接。
[0010]所述上位機為搭載了 LabVIEW平臺的上位機。
[0011]所述數(shù)據(jù)采集卡包括微控制器芯片、信號接口模塊和信號調(diào)理模塊，所述信號接口模塊的輸出端與信號調(diào)理模塊建立連接，信號調(diào)理模塊的輸出端與微控制器芯片建立連接，信號接口模塊的輸入端為數(shù)據(jù)采集卡的輸入端，微控制器芯片的數(shù)據(jù)輸出端為數(shù)據(jù)采集卡的輸出端，信號調(diào)理模塊對輸入信號進行放大或衰減，以適應(yīng)A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換量程。
[0012]所述數(shù)據(jù)采集卡包括電源模塊，電源模塊的輸出端連接微控制器芯片，電源模塊包括穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓器、去耦電容和濾波電容，所述去耦電容的一端接在穩(wěn)壓器的輸入端，另一端接地，濾波電容的一端接在穩(wěn)壓器的輸出端，另一端接地，所述穩(wěn)壓器的輸出端為電源模塊的輸出端，通過穩(wěn)壓電路為數(shù)據(jù)采集卡提供穩(wěn)定電壓的工作環(huán)境。
[0013]所述信號調(diào)理模塊包括信號調(diào)理電路，所述信號調(diào)理電路包括電壓跟隨電路和RC濾波電路，電壓跟隨電路的輸出端連接RC濾波電路的輸入端，所述電壓跟隨電路的輸入端為信號調(diào)理電路的輸入端，RC濾波電路的輸出端為信號調(diào)理電路的輸出端，為確保信號的質(zhì)量和采集的精度，采集信號經(jīng)過前端的預(yù)處理后經(jīng)過電壓跟隨電路流入后端，再通過RC濾波器進入微控制器芯片的ADC管腳，電壓跟隨電路的顯著特點就是其輸入阻抗比較高，同時輸出阻抗小，輸入阻抗高可以減小電路對輸入信號源的內(nèi)部阻抗的影響從而使電路具有更好的適配性和通用性，輸出阻抗低減小對后端處理電路的信號精度影響，從而整體提高精度，所述電壓跟隨電路在電路中還起到緩沖、隔離、提高帶載能力的作用。
[0014]所述微控制器芯片為STM32F103芯片，它是意法半導體公司生產(chǎn)的基于ARMCortex-M3處理器核的為控制器。Cortex_M3是基于ARMv7_M體系結(jié)構(gòu)的32位標準微控制器，具有低功耗、少門數(shù)、短中斷延遲、低調(diào)試成本等眾多優(yōu)點，它是專門為在微控制器系統(tǒng)、汽車電控系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)和無線網(wǎng)絡(luò)等對功耗和成本敏感的嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域是實現(xiàn)高系統(tǒng)性能而設(shè)計的，大大簡化了編程的復雜性，集高性能、低功耗、低成本于一體。
[0015]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果:本實用新型的基于LabVIEW的電路板測試系統(tǒng)，實現(xiàn)了對電路板進行高速可靠地測試，并且實現(xiàn)了測試界面的可視化?？朔艘酝鶞y試臺成本高，開發(fā)周期長的缺點，數(shù)字電路測試系統(tǒng)對于降低電子設(shè)備的生產(chǎn)周期，提高數(shù)字電路的質(zhì)量和可靠性。
【附圖說明】
[0016]圖1、本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2、本實用新型信號調(diào)理電路的電路圖；
[0018]圖3、本實用新型穩(wěn)壓電路電路圖；
[0019]圖4、本實用新型STM32F103最小系統(tǒng)原理電路圖；
[0020]圖5、本實用新型USB2.0接口模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖中1、上位機，2、數(shù)據(jù)采集卡，3、待測電路板，4、參考電路板，5、激勵電源，6、電源彈性探針，7、測試彈性探針，8、電源模塊，9、微控制器芯片，10、信號接口模塊，11、信號調(diào)理模塊，12、電壓跟隨電路，13、RC濾波電路，N、穩(wěn)壓器，Cl、去耦電容，C2、濾波電容。
【具體實施方式】
[0022]結(jié)合【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】，本實施方式的基于LabVIEW的電路板自動測試系統(tǒng)，包括搭載了 LabVIEW平臺的上位機1、數(shù)據(jù)采集卡2、待測電路板3、參考電路板4、激勵電源5和若干彈性探針，所述待測電路板3上設(shè)有若干測試點，參考電路板4上設(shè)有若干電源參考點和信號參考點，彈性探針包括電源彈性探針6和測試彈性探針7，所述激勵電源5的輸出端連接參考電路板4的電源參考點，電源彈性探針6的一端固定在電源參考點上，測試彈性探針7的一端固定在信號參考點上，電源彈性探針6的另一端和測試彈性探針7的另一端分別與待測電路板3的測試點接觸，所述參考電路板4的信號參考點通過導線與數(shù)據(jù)采集卡2的輸入端建立連接，數(shù)據(jù)采集卡2的輸出端通過USB接口與LabVIEW上位機I建立連接。
[0023]所述數(shù)據(jù)采集卡2包括微控制器芯片9、信號接口模塊10和信號調(diào)理模塊11，所述信號接口模塊10的輸出端與信號調(diào)理模塊11建立連接，信號調(diào)理模塊11的輸出端與微控制器芯片9建立連接，信號接口模塊10的輸入端為數(shù)據(jù)采集卡2的輸入端，微控制器芯片9的數(shù)據(jù)輸出端為數(shù)據(jù)采集卡2的輸出端。
[0024]所述信號調(diào)理模塊11包括信號調(diào)理電路，所述信號調(diào)理電路包括電壓跟隨電路12和RC濾波電路13，電壓跟隨電路12的輸出端連接RC濾波電路13的輸入端，所述電壓跟隨電路12的輸入端為信號調(diào)理電路的輸入端，RC濾波電路13的輸出端為信號調(diào)理電路的輸出端。
[0025]所述微控制器芯片9為STM32F103芯片。