一种MEMS传感器子卡测试系统的制作方法

本实用新型涉及传感器测试技术领域，尤其涉及一种MEMS传感器子卡测试系统。

背景技术：

在半导体技术飞速发展的今天，在很多的电子产品中用到MEMS传感器，例如笔记本电脑、平板电脑、平衡车、无人机等产品，且在有的产品中不止用到1颗传感器，往往有2颗或者3颗，除主板上的1颗传感器外，其余的传感器做成小型电路板通过配套信号线与主板相连，我们称这种小型电路板为子卡。

对于子卡的测试，通常是将子卡与主板连接后开机进系统测试，以笔记本电脑上用的MEMS加速度传感器子卡测试为例，通常是将子卡与主板连接后开机进WINDOWS系统测试，而WINDOWS系统开机进系统所需的时间至少需要20秒甚至更长的时间，而在这段开机进系统的时间里测试人员一直处于等待状态，这样的测试方案浪费时间且效率低下。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提出了一种MEMS传感器子卡测试系统；

本实用新型提出的一种MEMS传感器子卡测试系统，其特征在于，包括：MCU模块、输出模块；

MCU模块与输出模块连接；

MCU模块，包括MCU控制模块、GPIO、I2C接口、SPI接口，MCU控制模块与GPIO连接，MCU控制模块与I2C接口、SPI接口连接。

优选地，MCU模块通过I2C接口或SPI接口与MEMS传感器子卡连接。

优选地，输出模块采用LCD显示器。

优选地，所述MCU控制模块，具体包括测试子模块、测试结果发送子模块，测试子模块与测试结果发送子模块连接。

本实用新型采用微程序控制器MCU和显示器LCD组成测试系统，对MEMS传感器子卡进行测试，在MEMS传感器子卡与MCU模块接通电后，能快速地对MEMS传感器子卡进行测试，并对测试结果进行显示，从连接子卡至测试系统到测试结束只要5秒钟，对比将子卡连接到主板进WINDOWS系统进行测试，大大缩短了测试的时间，提高了测试效率，而且非常便利，非常人性化。

附图说明

图1为一种MEMS传感器子卡测试系统的结构示意图；

图2为一种MEMS传感器子卡测试系统的测试流程示意图；

图3为BMA250MEMS加速度传感器子卡电路图；

图4为一种MEMS传感器子卡测试系统对MEMS加速度传感器子卡测试的流程图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型提出的一种MEMS传感器子卡测试系统，包括：MCU模块、输出模块；

MCU模块与输出模块连接；

MCU模块，包括MCU控制模块、GPIO、I2C接口、SPI接口，MCU控制模块与GPIO连接，MCU控制模块与I2C接口、SPI接口连接。

MCU模块通过I2C接口或SPI接口与MEMS传感器子卡连接，其中，I2C接口和SPI接口在MCU中应用的比较广泛，高端的MCU一般自带I2C接口和SPI接口，低端的MCU即使没有自带I2C接口和SPI接口也可以通过GPIO模拟I2C接口和SPI接口，当然高端的MCU也可以通过GPIO模拟I2C接口和SPI接口，可以相互切换，基于I2C接口和SPI接口在MCU中广泛应用和技术相对成熟，在测试时只需要通过配套信号线将MEMS传感器子卡连接到MCU模块即可。

微机电系统MEMS是将微电子技术与机械工程融合到一起的一种工业技术，它的操作范围在微米范围内，微机电系统MEMS是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统；常用的MEMS传感器包括MEMS麦克风传感器、MEMS加速度传感器、MEMS陀螺仪传感器。

MEMS传感器可以把图像、视频和网页(无论是人物肖像还是风景画面)进行旋转。通过上下左右倾斜手机，还可以查看手机菜单；只要轻轻击打手机机身，就可以在屏幕上选中不同的图标，所有这些智能功能离不开新一代MEMS器件内嵌的先进数字技术。有了MEMS加速计，只要把设备向某一方向倾斜，就能在小屏幕上详细查看地图，显示放大的图像。MEMS还能检测到用户抖动手机和MP3播放器的动作，这个简单的手势可以让播放器跳到下一首歌或返回到上一首歌。同样地，无论何时，把手机正面向下反放在桌子上，手机设置就会切换到静音模式；只要碰触一下机身，就可以关闭静音功能。MEMS运动控制技术折射出了未来手机的样子：只有数量很少的按键，不再有普通的键盘。向手机输入信息时，用户在空中书写数字和字母，MEMS传感器识别这些动作，手机软件将这些动作还原成数字和字母；软件还可以把用户预定的动作变成特殊的自定义功能。

陀螺仪能够测量沿一个轴或几个轴运动的角速度，是补充MEMS加速计功能的理想技术，事实上，如果组合使用加速计和陀螺仪这两种传感器，系统设计人员就可以跟踪并捕捉三维空间的完整运动，为最终用户提供现场感更强的用户使用体验、精确的导航系统。

MCU控制模块，具体包括测试子模块、测试结果发送子模块，测试子模块与测试结果发送子模块连接；

测试子模块主要用于：实现MEMS传感器子卡设备的初始化、子卡设备ID的读取与判断、传感数据的读写、测试成功或失败的判断，不同的MEMS传感器的初始化、传感数据的读写等驱动程序不尽相同，需要参考不同MEMS传感器的数据手册根据内部寄存器进行具体的测试程序设计。

测试结果发送子模块主要用于：与测试子模块和输出模块连接，将测试结果发送到输出模块，将测试子模块对MEMS传感器子卡设备进行测试的测试结果发送至输出模块。

输出模块采用LCD显示器，用于输出测试结果发送子模块发送的测试结果，将测试结果显示在LCD显示器上。

参照图2，本实用新型提出的一种MEMS传感器子卡测试系统测试流程，具体包括：

将待测MEMS传感器子卡通过配套信号线与MCU模块连接；

打开测试系统电源；

MCU模块自动运行测试程序，读取传感数据、判断测试结果并将结果显示在LCD上。

参照图3和图4，现在很多笔记本电脑中通常会搭配两个MEMS加速度传感，一个设计在主板上，另一个做成子卡安装于屏幕侧，以实现屏幕翻转角度的侦测和自动旋转屏幕的功能。本实用新型MEMS传感器子卡测试方案已成功应用于多款笔记本电脑MEMS加速度传感器子卡的工厂测试。

如图3，BMA250MEMS加速度传感器子卡电路，CN12是笔记本电脑整机中加速度传感器子卡与主板连接的连接器接口，在工厂测试子卡时，通过配套信号线一端连接CN12另外一端连接MCU模块即可进行测试，其中MCU模块采用是STM32MCU，输出模块采用2.8英寸LCD显示器。

如图4，对MEMS加速度传感器子卡进行测试的流程，具体包括：

MEMS加速度传感器子卡与MCU模块连接并通电，测试程序自动开始运行，程序初始化包括分辨率设置、运行模式设置、中断处理相关设置，如果初始化不成功则会在LCD上显示TEST FAIL；

初始化完成后进入读取器件ID，BMA250的器件ID为0xF9，如果读取ID不成功或者读取的是其他ID数据则会在LCD上显示TEST FAIL；

读取ID完成后进入读取X/Y/Z轴的加速度数据，如果读取X/Y/Z轴的加速度数据不成功则会在LCD上显示TEST FAIL；

如果读取到数据且晃动子卡数据会变化说明读取的加速度数据正常，测试成功，至此测试完成。

在测试过程中，由于STM32MCU具有很高的运行速度，子卡正常的话，刚上电瞬间就可以看见测试数据完成子卡测试，从连接子卡至测试系统到测试结束只要5秒钟，比连接子卡到主板进WINDOWS系统测试所需的时间缩短了很多。

需要说明的是，本实施方式中采用微程序控制器MCU和显示器LCD组成测试系统，对MEMS传感器子卡进行测试，在MEMS传感器子卡与MCU模块接通电后，能快速地对MEMS传感器子卡进行测试，并对测试结果进行显示。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。