一种控制板检测编程器的制作方法

文档序号:15491591发布日期:2018-09-21 20:41阅读:176来源:国知局

本发明涉及控制板检测技术领域,具体涉及一种控制板检测编程器。



背景技术:

目前,现有的控制板检测和编程的工序是分开的,在控制板的生产线上,都是将已经编程过的控制板半成品送到检测室进行检测;检测合格的产品进入下道工序;检测不合格的产品再返回到编程工序进行重新编程;重新编程后再次送到检测室进行二次检测;二次检测合格的产品进入下道工序,检测不合格的产品再挑出进行另外处理。

因此,现有的检测和编程的工序较多;需要反复的来回进行编程和检测,非常的麻烦;工人的工作量大,出活量还比较少;导致生产效率比较低。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提出了一种控制板检测编程器,既可以对被测试控制板进行检测,还能对检测到不合格的被测试控制板即时进行数据修正,并分辨出修正合格与修正不合格的被测试控制板;减少了工序,加快了生产中的检测效率。

本发明通过以下技术方案实现:

一种控制板检测编程器,包括控制器u4、电源转换模块u2、温度采集模块、电压、电流采集模块、usb接口模块、编程器接口、继电器驱动模块、红外接收模块和红外发射模块;所述的温度采集模块、电压、电流采集模块、继电器驱动模块、usb接口模块、编程器接口、红外接收模块和红外发射模块分别各自与控制器u4连接;所述的电源转换模块u2分别连接电源和控制器u4,将电源转换为5v电压后给控制器u4以及整个系统供电;所述的电压、电流采集模块与标准电源连接,采集标准电源的电压以及放电电流,作为标准电压表的参考值;usb接口模块通过usb接口与上位机连接进行控制器u4和上位机之间的数据传输;编程器接口与编程器连接,编程器通过编程器接口与控制器u4连接,给被测试控制板进行编程;所述的继电器驱动模块与继电器连接,继电器通过继电器接口与被测试控制板连接,给被测试控制板进行编程信号传输;红外输出模块和红外接收模块为无线通信口,与被测试控制板的红外输出模块和红外接收模块连接,负责控制器u4和被测试控制板之间的数据传输。

进一步的,所述的电源转换模块u2将电源转换为3v3电压后给控制器u4以及整个系统提供3v3电源。

进一步的,所述的控制器温度采样模块采集控制器u4的温度值,采集的温度值作为被测试控制板的温度参考值。

进一步的,所述的电压、电流采集模块设置有外接口p4和p6,通过外接口p4和p6与标准电源连接,采集标准电源的电压以及放电电流,作为被测试控制板的参考值。

进一步的,所述的标准电源为被测试控制板的合格成品,如太阳能电池板、电池、led光源。

进一步的,所述的标准电源还可以是设置好电源值的直流电源设备。

进一步的,所述的编程器接口包括usb1和usb2两个编程接口;编程器接口连接有编程器供电单元,通过编程接口usb1、usb2和编程器连接,给编程器供电。

进一步的,所述的继电器驱动模块中设置有p1、p2、p3、p5四个继电器驱动电路,分别与4个继电器连接。

进一步的,所述的控制器u4还连接有仿真模块、报警模块和手动调试模块。

进一步的,所述的仿真模块采用jtag仿真模块,与控制器u4连接,为控制器u4的调试编程接口,对控制器u4调试编程。

进一步的,所述的手动调试模块包括按键s1和按键s2。

有益效果

本发明提出的一种控制板检测编程器,与现有技术相比较,其具有以下有益效果:

(1)控制板检测编程器既可以对被测试控制板进行检测,还能对检测到不合格的被测试控制板即时进行数据修正,并分辨出修正合格与修正不合格的被测试控制板;减少了工序,加快了生产中的检测效率。

(2)电源转换模块u2的设计给控制器和整个系统提供稳定的电压,增加了测试的稳定性。

(3)温度采样模块的设计通过被测试控制板的温度与标准温度的比对,给判断被测试控制板是否为合格产品提供辅助条件;增加了检测的准确性。

(4)电压、电流采集模块的设计采集标准的电压、电流值与被测试控制板的电压和电流数据进行比对,能将实时测试到的标准数据比对实时的对比值;确保检测的准确性。

(5)4个继电器驱动电路的设计,通过继电器将编程器的编程信号传输至被测试控制板,确保编程信号的完整性输入。

(6)按键模块的设计能对控制器u4进行功能选择。

(7)红外信号的输入输出的设计,将数据信号传输与编程信号的传输通过不同的路径传输;既能保证信号传输的完整性,也加快了传输的速度。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

图2是本发明的整体电路连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

一种控制板检测编程器,包括控制器u4、电源转换模块u2、温度采集模块、电压、电流采集模块、usb接口模块、编程器接口、继电器驱动模块、红外接收模块和红外发射模块;所述的温度采集模块、电压、电流采集模块、继电器驱动模块、usb接口模块、编程器接口、红外接收模块和红外发射模块分别各自与控制器u4连接;所述的电源转换模块u2分别连接电源和控制器u4,将电源转换为3v3电压后给控制器u4以及整个系统供电;所述的控制器温度采样模块采集控制器u4的温度值,采集的温度值作为被测试控制板的温度参考值。所述的电压、电流采集模块设置有外接口p4和p6,通过外接口p4和p6与标准电源连接,采集标准电源的电压以及放电电流,作为被测试控制板的参考值。usb接口模块通过usb接口与上位机连接进行控制器u4和上位机之间的数据传输;编程器接口包括usb1和usb2两个编程接口,与编程器连接,编程器通过编程器接口与控制器u4连接,给被测试控制板进行编程;编程器接口连接有编程器供电单元,通过编程接口usb1、usb2和编程器连接,给编程器供电。所述的继电器驱动模块与继电器连接,所述的继电器驱动模块中设置有p1、p2、p3、p5四个继电器驱动电路,分别与4个继电器连接。继电器通过继电器接口与被测试控制板连接,给被测试控制板进行编程信号传输;红外输出模块和红外接收模块为无线通信口,与被测试控制板的红外输出模块和红外接收模块连接,负责控制器u4和被测试控制板之间的数据传输。所述的控制器u4还连接有仿真模块、报警模块和手动调试模块。所述的仿真模块采用jtag仿真模块,与控制器u4连接,为控制器u4的调试编程接口,对控制器u4调试编程。所述的手动调试模块包括按键s1和按键s2。

其中,所述的标准电源为被测试控制板的合格成品,如太阳能电池板、电池、led光源。或是设置好电源值的直流电源设备。

上位机发送指令给控制器u4,控制器u4收到指令后通过采集模块采集太阳能电池板、铅蓄电池和led光源的电压和放电电流,将采集得到的数据作为标准数据;然后再通过红外接收模块和红外发射模块与被测试控制板的红外输出模块和红外接收模块无线连接进行数据传输,得到被测试板的电压和电流的数据作为对比数据。最后控制器u4把采集得到的标准数据和被测试控制板的对比数据通过usb接口一起发送给上位机,上位机收到数据后对数据进行比对、判断被测试控制板的数据是否符合数据的测试精度。如果测试精度符合要求,则上位机的界面显示成功。如果精度不够,上位机把误差值发送给控制器u4,控制器u4通过与编程接口usb1、usb2连接的编程器进行编程,编程信号通过编程接口usb1、usb2传输到控制器u4中,控制器u4再将编程信号通过与继电器驱动模块连接的继电器把误差值发送给被测试控制板,对被测试控制板内的数据进行数据修正。如果修正成功,被测试控制板通过红外输出模块与控制器u4的红外接收模块进行无线连接,将修正成功信号反馈给主控制器u4,通过控制器u4将“修正成功”信号转发给上位机,上位机获得反馈后,判定控制器校准成功。如果,修正数据不成功,控制器通过报警模块发出报警提示,并在上位机显示。

具体电路连接如下:

控制器u4部分:

控制器u4采用的是stm32f103c8的单片机芯片,其第1-4引脚悬空。第5引脚接晶振电路中电阻r26的一端,晶体管xtali的第2引脚,电容c18的一端;电容c18的另一端接电容c19的一端并接地;电容c19的另一端接晶体管xtali的第1引脚,电阻r26的另一端,控制器u4的第6引脚。控制器u4的第7引脚接仿真模块jtag的第15引脚;控制器u4的第8引脚接地;控制器u4的第9引脚接电源转换模块u2的输出电源3v3;控制器u4的第10引脚悬空;控制器u4的第11引脚接温度采集模块中电阻r34的一端,电阻r35的一端,电容c21的一端,电容c22的一端,电阻r34的另一端接电源3v3,电阻r35的另一端、电容c21的另一端、电容c22的另一端并联后接地。控制器u4的第12引脚接电压、电流采集模块中电容c6的一端和电阻r16的一端;控制器u4的第13引脚接电压、电流采集模块中电阻r18的一端、电阻r24的一端,电容c14的一端,电容c15的一端;控制器u4的第14引脚接电压、电流采集模块中电阻r19的一端、电阻r25的一端、电容c16的一端,电容c17的一端;控制器u4的第15-17引脚悬空;控制器u4的第18引脚接红外发射模块中电阻r41的一端;控制器u4的第19引脚悬空;控制器u4的第20引脚接功能选择电路中电阻r33的一端,电阻r33的另一端接电阻r32的一端并接地,电阻r32的另一端接控制器u4的地44引脚。控制器u4的第21引脚接usb接口模块中u7的第1引脚,控制器u4的第22引脚接usb接口模块中u7的第5引脚。控制器u4的第23引脚接稳压滤波电路中的电容c23、c24、c25、c26的一端,电容c23、c24、c25、c26的另一端并联后接控制器u4的第24引脚。控制器u4的第25引脚接继电器驱动模块p2中电阻r5的一端,控制器u4的第26引脚接继电器驱动模块p3中电阻r6的一端,控制器u4的第27引脚接继电器驱动模块p5中电阻r22的一端,控制器u4的第28引脚接继电器驱动模块p1中电阻r4的一端。控制器u4的第29引脚接发光二极管power2的负极,发光二极管power2的正极接电阻r25的一端,电阻r25的另一端接电源3v3。控制器u4的第30引脚接红外发射模块中电阻r40的一端;控制器u4的第31引脚接红外接收模块中irrec的第1引脚。控制器u4的第32引脚接按键模块中s2的第4引脚,控制器u4的第33引脚接按键模块中s1的第4引脚。控制器u4的第34引脚接电阻r29的一端,电阻r29的另一端接jtag的第7引脚;控制器u4的第35引脚接地,控制器u4的第36引脚接jtag的3v3电源输入端;控制器u4的第37引脚接电阻r30的一端,电阻r30的另一端接jtag的第9引脚;控制器u4的第38引脚接电阻r28的一端,电阻r28的另一端接jtag的第5引脚;控制器u4的第39引脚接电阻r31的一端,电阻r31的另一端接jtag的第13引脚;控制器u4的第40引脚接电阻r27的一端,电阻r27的另一端接jtag的第3引脚。控制器u4的第41引脚悬空;控制器u4的第42引脚接编程接口usb1的第3引脚,控制器u4的第43引脚接编程接口usb2的第3引脚。控制器u4的第44引脚接功能选择电路中电阻r32的一端;控制器u4的第45引脚悬空;控制器u4的第46引脚接报警模块中电阻r44的一端;控制器u4的第47引脚接地,控制器u4的第48引脚接报警模块的电源输入端。

仿真模块jtag部分:

jtag的3v3电源输入端接控制器u4的第36引脚,jtag的第1、2、3、5、7、13引脚并联后,一端接3v3电源,另一端接电容c20的一端,电容c20的另一端接地;jtag的第3引脚通过电阻r27接控制器u4的第40引脚,jtag的第5引脚通过电阻r28接控制器u4的第38引脚,jtag的第7引脚通过电阻r29接控制器u4的第34引脚,jtag的第9引脚通过电阻r30接控制器u4的第37引脚并接地,jtag的第11引脚悬空,jtag的第13引脚通过电阻r31接控制器u4的第39引脚,jtag的第15引脚接控制器u4的第7引脚;jtag的第17、19引脚悬空;jtag的第4、6、8、10、12、14、16、18、20引脚接地。

按键模块部分:

按键模块中设置有按键s1电路和按键s2电路。

s1部分:

s1采用的是swdpst,s1的第1引脚和第2引脚接地,第3引脚接电阻r36的一端,电阻r36的另一端接3v3电源,第4引脚接控制器u4的第33引脚。

s2部分:

s2采用的是swdpst,s2的第1引脚和第2引脚接地,第3引脚接电阻r43的一端,电阻r43的另一端接3v3电源,第4引脚接控制器u4的第32引脚。

报警模块部分:

报警模块采用的是喇叭specker,specker的第1引脚接3v3电源,第2引脚接三极管t7的集电极,t7的发射极接地,t7的基极接电阻r44的一端,电阻r44的另一端接控制器u4的第46引脚。

电源转换模块u2部分:

电源转换模块u2采用的是ht7550-1。u2的第1引脚接电容c1的一端、电容c8的一端、电解电容c9的负极并接地;u2的第2引脚接电源vccbat、电容c8的一端和电解电容c9的正极;u2的第3引脚接控制器u4的第9引脚和电容c1的另一端。

电压、电流采集模块部分:

电压、电流采集模块包括外接口电路、稳压滤波电路、运算放大电路和差分放大电路;

所述的外接口电路包括外接口p4和外接口p6;外接口p4和外接口p6的引脚相互连接形成插座;所述的外接口p4的第1引脚接外接口p6的第1引脚,外接口p4的第2引脚接外接口p6的第2引脚,外接口p4的第3引脚接外接口p6的第3引脚,外接口p4的第4引脚接外接口p6的第4引脚,外接口p4的第5引脚接外接口p6的第5引脚,外接口p4的第6引脚接外接口p6的第6引脚。

p4和p6的第1引脚接电阻r19的一端,电阻r19的另一端接控制器u4的第14引脚、电阻r25的一端、电容c16的一端、电容c17的一端;电阻r25的另一端接电阻r24的一端;p4和p6的第2引脚接地;p4和p6的第3引脚接电源vcc和电阻r18的一端,电阻r18的另一端接控制器u4的第13引脚、电阻r24的另一端、电容c14的一端、电容c15的一端;电容c16的另一端、电容c17的另一端、电阻r25的另一端、电阻r24的一端、电容c14的另一端、电容c15的另一端连接并接地;p4和p6的第4引脚接地;p4和p6的第5引脚接电阻r8的一端,p4和p6的第5引脚接电阻r9、r10、r11、r12的一端,电阻r9、r10、r11、r12的另一端接p4、p6的第5引脚和电阻r14的一端。

电阻r8的另一端接u1a运算放大器lm2904的第3引脚,u1a的第1引脚接u1a的第2引脚和电阻r7的一端,u1a的第2引脚接u1a的第1引脚和电阻r7的一端,u1a的第4引脚接地,u1a的第8引脚接电源vcc。

电阻r14的另一端接u1b运算放大器lm2904的第5引脚,u1b的第6引脚接u1b的第7引脚和电阻r20的一端,u1b的第7引脚接u1b的第6引脚和电阻r20的一端。

电阻r7的另一端接电容c2的一端、电容c3的一端、电阻r17的一端和u3的第1引脚;电容c2的另一端接地和接电容c7的一端,电容c7的另一端接电阻r20的另一端、电容c3的另一端、电阻r17的另一端和u3的第4引脚。

u3仪表放大器ina826aid的第1引脚接电阻r7的另一端、电容c2的一端、电容c3的一端和电阻r17的一端,u3的第2引脚悬空,u3的第3引脚悬空,u3的第4引脚接电容c7的另一端、电阻r20的另一端、电容c3的另一端和电阻r17的另一端,u3的第5引脚接地和u3的第6引脚,u3的第6引脚接地和u3的第5引脚,u3的第7引脚接电阻r15的一端,u3的第8引脚接电源vcc;

电阻r15的另一端接电解电容c4的正极、电容c5的一端、电阻r16的一端,电阻r16的另一端接电容c6的一端和控制器u4的第12引脚,电解电容c4的负极、电容c5的另一端、电容c6的另一端连接并接地。

红外接收模块部分:

红外接收模块采用的是irrec,红外接收模块的第1引脚接控制器u4的第31引脚,红外接收模块的第2引脚接地和电容c29的一端,电容c29的另一端接接3v3电源和红外接收模块的第3引脚。

红外发射模块部分:

三极管t6的基级接电阻r41的一端,电阻r41的另一端接控制器u4的第18引脚;三极管t6的发射极接地;三极管t6的集电极接红外发射二极管irled1的负极,红外发射二极管irled1的正极接电阻r37的一端,电阻r37的另一端接三极管t5的发射极;三极管t5的集电极接3v3电源;三极管t5的基级接电阻r40的一端,电阻r40的另一端接控制器u4的第30引脚。

usb接口模块部分:

usb接口模块包括usb外接口j1、稳压电路u5和usb接口控制电路u7。

所述的usb外接口j1采用的是mini-usb,j1的第1引脚接二极管d5的正极,二极管d5的负极接5v电源vcc,电容c33的一端,电解电容c31的正极和u5的第3引脚;j1的第2引脚接电阻r38的一端,电阻r38的另一端接u5的第16引脚;j1的第3引脚接电阻r39的一端和电阻r42的一端,电阻r39的另一端接u7的第15引脚,电阻r42的另一端接3.3v电源;j1的第4引脚悬空;j1的第5引脚接j1的第6引脚、电容c33的另一端、电解电容c31的负极,u5的第1引脚,电解电容c30的负极,电容c32的一端,将其并联后再接地。u5的第2引脚接电解电容c30的正极、电容c32的另一端,将其并联后再接3v3电源。

u7采用的是pl2303hx或pl2303ta;u7的第1引脚接控制器u4的22引脚,u7的第2-3引脚悬空;u7的第4引脚接3v3电源;u7的第5引脚接控制器u4的第21引脚;u7的第6引脚悬空;u7的第7引脚接地;u7的第8-12引脚悬空;u7的第13引脚接电阻r45的一端,电阻r45的另一端接电阻r46的一端并接地;电阻r46的另一端接u7的第14引脚;u7的第15引脚接电阻r39的一端;u7的第16引脚接电阻r38的一端;u7的第17引脚接3v3电源;u7的第18引脚接地;u7的第19引脚悬空;u7的第20引脚接5v电源;u7的第21、22、23、25、26引脚接地;u7的第24引脚悬空;u7的第27引脚接晶体管xtal2的第2引脚和电容c38的一端,电容c38的另一端接电容c35的一端并接地;电容c35的另一端接晶体管xtal2的第1引脚和u7的第28引脚。

继电器驱动模块部分:

继电器驱动模块包括p1、p2、p3、p5部分;

p1的第1引脚接电阻r1的一端和二极管d1的负极,电阻r1的另一端接电源,二极管d1的正极接p1的第2引脚和三极管t1的集电极,三极管t1的发射极接地,三极管t1的基极接电阻r4的一端,电阻r4的另一端接控制器u4的第28引脚。

p2的第1引脚接电阻r2的一端和二极管d2的负极,电阻r2的另一端接电源,二极管d2的正极接p2的第2引脚和三极管t2的集电极,三极管t2的发射极接地,三极管t2的基极接电阻r5的一端,电阻r5的另一端接控制器u4的第25引脚。

p3的第1引脚接电阻r3的一端和二极管d3的负极,电阻r3的另一端接电源,二极管d3的正极接p3的第2引脚和三极管t3的集电极,三极管t3的发射极接地,三极管t3的基极接电阻r6的一端,电阻r6的另一端接控制器u4的第26引脚。

p5的第1引脚接电阻r13的一端和二极管d4的负极,电阻r13的另一端接电源,二极管d4的正极接p5的第2引脚和三极管t4的集电极,三极管t4的发射极接地,三极管t4的基极接电阻r22的一端,电阻r22的另一端接控制器u4的第27引脚。

编程器接口电路部分:

编程器接口电路包括编程器供电电路u6,以及编程接口usb1和usb2;

u6采用的是ht7550-1。u6的第1引脚接电解电容c28的负极、电容c27的一端、电容c34的一端、电解电容c36的负极并接地,电解电容c28的正极极和电容c27的另一端接u6的第3引脚并与5v电压的输出端连接;电容c34的另一端、电解电容c36的正极接u6的第2引脚并接电源。

usb1采用的是usb-a9l,usb1的第1引脚接u6的输出5v电压,usb1的第2引脚悬空,usb1的第3引脚接控制器u4的第42引脚,usb1的第4引脚接地,usb1的第5-6引脚悬空。

usb2采用的是usb-a9l,usb2的第1引脚接u6的输出5v电压,usb2的第2引脚悬空,usb2的第3引脚接控制器u4的第43引脚,usb2的第4引脚接地,usb2的第5-6引脚悬空。

外接电源电路p7部分:

p7的第1引脚接24v电源,p7的第2引脚接地。

电解电容c10的正极接24v电源,电解电容c10的负极接地。

电容c11的一端接24v电源,电容c11的另一端接地。

电容c12的一端接24v电源,电容c12的另一端接地。

电容c13的一端接24v电源,电容c13的另一端接地。

电容c37的一端接5v电源,电容c37的另一端接地。

外接电路状态指示电路:

发光二极管power1的负极接地,发光二极管power1的正极接电阻r21的一端,电阻r21的另一端接24v电源。

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