一种开关量自动化测试装置的制作方法

本实用新型属于测试装置技术领域，涉及一种开关量自动化测试装置。

背景技术：

目前现有的开关量测试技术很多还是采用人工直接短接开入的方法，不能快捷有效的看到开出量的状态，不能有效地同时产生多个输入来最大程度模拟现场状态，对开关量回路没有有效、准确的现场测试装置，在测试时操作繁琐，测试时间长。

技术实现要素：

本实用新型提出一种开关量自动化测试装置，解决了现有技术中对开关量测试操作繁琐、测试需要时间长的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种开关量自动化测试装置，包括：

控制器，所述控制器连接有用于与待测板卡连接的若干输入接口、若干输出接口，

所述控制器通过电平转换驱动电路与所述输出接口连接，所述输入接口通过总线收发器与所述控制器连接。

作为进一步的技术方案，所述控制器连接有电源模块，所述电源模块包括电压输入端及与所述电压输入端依次连接的第一电压转换电路、第二电压转换电路，

所述电压输入端与所述电平转换驱动电路连接，

所述第一电压转换电路与所述电平转换驱动电路、所述总线收发器、所述输入接口均连接，

所述第二电压转换电路与所述控制器连接。

作为进一步的技术方案，所述电平转换驱动电路包括依次与所述控制器连接的MOS管驱动电路、达林顿晶体管阵列，所述达林顿晶体管阵列与所述输出接口连接，

所述MOS管驱动电路设置有若干个，所述MOS管驱动电路包括MOS管，所述MOS管的栅极与所述控制器连接，所述MOS管的漏极与所述第一电压转换电路、所述达林顿晶体管阵列均连接，所述MOS管的源极与地连接。

作为进一步的技术方案，若干所述总线收发器还连接有译码器，所述译码器通过施密特触发器与所述控制器连接。

作为进一步的技术方案，所述控制器连接有USB模块，所述USB模块包括与所述控制器依次连接的USB转接芯片、USB接口，

所述USB转接芯片、所述USB接口均与所述第一电压转换电路连接。

作为进一步的技术方案，所述控制器还连接有显示屏模块、下载及调试接口及外围电路。

作为进一步的技术方案，所述输入接口、所述输出接口均设置在机箱上，所述控制器设置在所述机箱的内部，

所述输入接口、所述输出接口旁设置有液晶显示屏，

所述输入接口的数量与所述输出接口的数量相等，

所述液晶显示屏与所述显示屏模块连接。

作为进一步的技术方案，所述控制器的具体型号为STM32F429IGT6，所述总线收发器的具体型号为74LS245，所述译码器的具体型号为74LS138，所述施密特触发器的具体型号为74HC14，所述达林顿晶体管阵列的具体型号为 ULN2003，所述USB转接芯片的具体型号为CH340G。

本实用新型使用原理及有益效果为：

1、本实用新型中的开关量自动化测试装置，在机箱上设置有输入接口、输出接口，输入接口、输出接口可以连接待测板卡的所有I/O口，可以减少连接线，占用空间更小，操作更加方便。

将待测办卡连接好后，控制器依次通过电平转换驱动电路、输出接口输出不同的数据信号至待测板卡的输入端子，待测板卡的输入端子再将输入的数据传输给待测板卡的输出端子，待测板卡的输出端子再将数据依次通过输入接口、总线收发器传输给控制器，控制器在接收到数据后，就会通过判断发送给待测板卡输入端子的数据与接收到待测板卡输出端子得数据是否一致，从而判断待测板卡是否可以正常工作。整个测试过程可以通过控制显示屏模块或与USB模块连接的上位机操作，测试过程可以实现自动化，无需人工干预。

本开关量自动化测试装置的输出端口通过控制器控制电平转换驱动电路，将不同的电压信号通过输出端口传送给不同待测板卡输入端子，可以使得输出端口的全部端口置1、全部端口置0、每个端口奇数位置1偶数位置0、每个端口奇数位置0偶数位置1这四种电平，从而可以更加准确、更加全面的测试待测板卡是否可以正常工作，测试效果更加高效。

2、本实用新型中的开关量自动化测试装置电源电压为24V，24V电源为外部220V转24V直接输入，再通过第一电压转换电路、第二电压转换电路为各个模块的芯片供电，第一电压转换电路通过7505芯片转换得到5V电压，第二电压转换电路通过AMS1117芯片转换得到3.3V电压，5V电压可以为总线收发器、译码器、USB转接芯片、电平转换驱动电路和显示屏模块供电，3.3V电压可以为控制器供电，24V电压可以为输出端口供电。

3、本实用新型中的控制器通过电平转换驱动电路将电压信号传输给输出端口，再由输出端口传输给待测板卡的输入端子，当控制器将电压信号传输至MOS 管的栅极后，与MOS管的漏极连接的达林顿晶体管阵列相应的引脚会得到高电平或低电平，达林顿晶体管阵列对应的输出引脚会输出低电平或高电平，即与达林顿晶体管阵列输入引脚的电平相反。达林顿晶体管阵列的型号为ULN2003，是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品，适应的温度范围宽、带负载能力更强，可以达到高速大功率驱动系统的使用要求。

4、本开关量自动化测试装置的输入端口的每个公共端接5V的上拉电阻，待测板卡输出端子的信号经过本装置的输入端口，再通过与输入端口连接的总线收发器将信号传输至控制器供控制器判断，但是总线收发器需要传输的信号会通过译码器分时选择再传送给控制器。

5、本实用新型中的控制器还连接有USB模块，USB模块可以将测试装置与上位机连接起来，实现数据交互，从而可以通过上位机来监控测试装置的运行及实时数据，并不需要人工干预。

本实用新型中的端口数据还可以通过设置在机箱上的液晶显示屏来查看，简单方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型中控制器的电路原理图；

图2为本实用新型中电平转换驱动电路的电路原理图；

图3为本实用新型中输出接口的电路原理图；

图4为本实用新型中输入接口的电路原理图；

图5为本实用新型中总线收发器的电路原理图；

图6为本实用新型中译码器的电路原理图；

图7为本实用新型中USB模块的电路原理图；

图8为本实用新型中电源模块的电路原理图；

图9为本实用新型中显示屏模块的电路原理图；

图10为本实用新型中调试接口的电路原理图；

图11为本实用新型中机箱的电路原理图；

图12为本实用新型的原理框图；

图中：1-机箱，2-输入接口，3-输出接口，4-控制器，5-电平转换驱动电路， 51-MOS管驱动电路，511-MOS管，52-达林顿晶体管阵列，6-总线收发器，7- 电源模块，71-电压输入端，72-第一电压转换电路，73-第二电压转换电路，8- 译码器，9-施密特触发器，10-USB模块，101-USB转接芯片，102-USB接口， 11-显示屏模块，12-下载及调试接口，13-外围电路，14-液晶显示屏。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～图12所示，本实用新型提出的一种开关量自动化测试装置，包括：

控制器4，控制器4连接有用于与待测板卡连接的若干输入接口2、若干输出接口3，

控制器4通过电平转换驱动电路5与输出接口3连接，输入接口2通过总线收发器6与控制器4连接。

本实用新型中的开关量自动化测试装置，在机箱1上设置有输入接口2、输出接口3，输入接口2、输出接口3可以连接待测板卡的所有I/O口，可以减少连接线，占用空间更小，操作更加方便。

将待测办卡连接好后，控制器4依次通过电平转换驱动电路5、输出接口3 输出不同的数据信号至待测板卡的输入端子，待测板卡的输入端子再将输入的数据传输给待测板卡的输出端子，待测板卡的输出端子再将数据依次通过输入接口2、总线收发器6传输给控制器4，控制器4在接收到数据后，就会通过判断发送给待测板卡输入端子的数据与接收到待测板卡输出端子得数据是否一致，从而判断待测板卡是否可以正常工作。整个测试过程可以通过控制显示屏模块11或与USB模块10连接的上位机操作，测试过程可以实现自动化，无需人工干预。

本开关量自动化测试装置的输出端口3通过控制器4控制电平转换驱动电路5，将不同的电压信号通过输出端口3传送给不同待测板卡输入端子，可以使得输出端口3的全部端口置1、全部端口置0、每个端口奇数位置1偶数位置0、每个端口奇数位置0偶数位置1这四种电平，从而可以更加准确、更加全面的测试待测板卡是否可以正常工作，测试效果更加高效。

进一步，控制器4连接有电源模块7，电源模块7包括电压输入端71及与电压输入端71依次连接的第一电压转换电路72、第二电压转换电路73，

电压输入端71与电平转换驱动电路5连接，

第一电压转换电路72与电平转换驱动电路5、总线收发器6、输入接口2 均连接，

第二电压转换电路73与控制器4连接。

本实用新型中的开关量自动化测试装置电源电压为24V，24V电源为外部220V转24V直接输入，再通过第一电压转换电路72、第二电压转换电路73为各个模块的芯片供电，第一电压转换电路72通过7505芯片转换得到5V电压，第二电压转换电路73通过AMS1117芯片转换得到3.3V电压，5V电压可以为总线收发器6、译码器8、USB转接芯片101、电平转换驱动电路5和显示屏模块11供电，3.3V电压可以为控制器4供电，24V电压可以为输出端口3供电。

进一步，电平转换驱动电路5包括依次与控制器4连接的MOS管驱动电路 51、达林顿晶体管阵列52，达林顿晶体管阵列52与输出接口3连接，

MOS管驱动电路51设置有若干个，MOS管驱动电路51包括MOS管511， MOS管511的栅极与控制器4连接，MOS管511的漏极与第一电压转换电路 72、达林顿晶体管阵列52均连接，MOS管511的源极与地连接。

本实用新型中的控制器4通过电平转换驱动电路5将电压信号传输给输出端口3，再由输出端口3传输给待测板卡的输入端子，当控制器4将电压信号传输至MOS管511的栅极后，与MOS管511的漏极连接的达林顿晶体管阵列52 相应的引脚会得到高电平或低电平，达林顿晶体管阵列52对应的输出引脚会输出低电平或高电平，即与达林顿晶体管阵列输入引脚的电平相反。达林顿晶体管阵列52的型号为ULN2003，是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品，适应的温度范围宽、带负载能力更强，可以达到高速大功率驱动系统的使用要求。

进一步，若干总线收发器6还连接有译码器8，译码器8通过施密特触发器 9与控制器4连接。

本开关量自动化测试装置的输入端口2的每个公共端接5V的上拉电阻，待测板卡输出端子的信号经过本装置的输入端口2，再通过与输入端口2连接的总线收发器6将信号传输至控制器4供控制器4判断，但是总线收发器6需要传输的信号会通过译码器8分时选择再传送给控制器4。

进一步，控制器4连接有USB模块10，USB模块10包括与控制器4依次连接的USB转接芯片101、USB接口102，

USB转接芯片101、USB接口102均与第一电压转换电路72连接。

进一步，控制器4还连接有显示屏模块11、下载及调试接口12及外围电路 13。

进一步，输入接口2、输出接口3均设置在机箱1上，控制器4设置在机箱 1的内部，

输入接口2、输出接口3旁设置有液晶显示屏14，

输入接口2的数量与输出接口3的数量相等，

液晶显示屏14与显示屏模块11连接。

本实用新型中的控制器4还连接有USB模块10，USB模块10可以将测试装置与上位机连接起来，实现数据交互，从而可以通过上位机来监控测试装置的运行及实时数据，并不需要人工干预。

本实用新型中的端口数据还可以通过设置在机箱1上的液晶显示屏14来查看，简单方便。

进一步，控制器4的具体型号为STM32F429IGT6，总线收发器6的具体型号为74LS245，译码器8的具体型号为74LS138，施密特触发器9的具体型号为 74HC14，达林顿晶体管阵列52的具体型号为ULN2003，USB转接芯片101的具体型号为CH340G。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。