专利名称：板卡测试装置的制作方法
技术领域：
板卡测试装置技术领域[0001]本实用新型涉及电路板测试技术，特别涉及一种板卡测试装置。
技术背景[0002]目前，为保障轨道车辆的安全运行，轨道车辆中通常设置有网络监控系统作为轨道车辆保安设备的重要组成部分，以对轨道车辆运行安全进行监控。[0003]现有网络监控系统采用模块化、积木化、层次化的设计方法，其结构主要包括信息处理中心单元、输入输出(IO)单元和显示单元三大部分。各部分由相应的通用型板卡组成，各板卡构成该系统的最小子单元，板卡的类别主要包括数字输入输出板卡、采集板卡和网关板卡等。[0004]轨道车辆上的各种设备的装配由主机厂完成，将各种设备装配完成后，需要进行整车上电调试，为了避免在上电后不必要的损失，上电前一般要对安装完成的各种设备经过现场装配确认和简单的测试。因此，在整车调试过程中，各种设备的调试不能做到送电断电同步，而目前，对于安装于轨道车辆中的网络监控系统进行调试，因装配场所不能提供专门用于调试网络监控系统的测试工具，因此，对于网络监控系统的调试，只能等到统一送电后才能进行，这样，给网络监控系统的调试带来了不便。实用新型内容[0005]本实用新型提供了一种板卡测试装置，以方便对板卡的测试。[0006]本实用新型提供的板卡测试装置，包括[0007]物理接口单元，设置有插接口，所述插接口用于插入待测板卡的插芯；[0008]控制单元，与所述物理接口单元相连，用于根据本地设置的测试程序对所述待测板卡进行测试，并在测试过程中与待测板卡进行数据通信。[0009]如上所述的提供的板卡测试装置，其中，[0010]所述控制单元与所述物理接口单元通过控制器局域网络总线相连；[0011 ] 所述物理接口单元还设置有总线接口，所述测试装置中还包括通信接口单元；[0012]所述控制单元与所述通信接口单元相连，且所述通信接口单元通过总线与所述总线接口相连，所述通信接口单元用于对控制单元与待测板卡之间通信的数据进行协议转换。[0013]如上所述的提供的板卡测试装置，其中，还包括[0014]指令开关，与所述控制单元相连，用于向控制单元发送控制指令，以控制所述控制单元执行的测试程序。[0015]如上所述的提供的板卡测试装置，其中，还包括[0016]电源单元，分别与所述物理接口单元和所述控制单元相连，用于为插入所述物理接口单元的待测板卡和控制单元提供工作电压。[0017]如上所述的提供的板卡测试装置，其中，所述电源单元还与所述指令开关相连，所述指令开关通过与所述电源单元的连通或断开而产生所述控制指令。[0018]如上所述的提供的板卡测试装置，其中，[0019]所述指令开关的数量为多个，所述控制单元为单片机；[0020]各指令开关的一端分别与所述电源单元相连，另一端与所述单片机的输入/输出数据引脚分别相连。[0021]如上所述的提供的板卡测试装置，其中，每个所述指令开关支路中均分别串联一分压电阻。[0022]如上所述的提供的板卡测试装置，其中，所述电源单元包括干电池、开关、第一稳压芯片和第二稳压芯片；[0023]其中，所述开关串联于所述干电池的正负极之间；[0024]所述干电池的负极、第一稳压芯片的第一输出端和第二稳压芯片的第一输出端分别接地；[0025]所述第一稳压芯片的输入端与所述干电池的正极相连，且所述第一稳压芯片的第一输出端和第二输出端之间连接有第一电容和第二电容，所述第一稳压芯片的第二输出端与所述指令开关和所述物理接口单元相连；[0026]所述第二稳压芯片的输入端与所述第一稳压芯片的第二输出端相连，且所述第二稳压芯片的第一输出端和第二输出端之间连接有第三电容和第四电容，所述第二稳压芯片的第二输出端与所述控制单元相连。[0027]如上所述的提供的板卡测试装置，其中，所述电源单元还包括指示灯，所述指示灯串联于所述干电池的正负极之间。[0028]如上所述的提供的板卡测试装置，其中，所述电源单元还包括作为指示灯的发光二极管，所述发光二极管和一电阻串联后连接于所述第一稳压芯片的第一输出端和第二输出端之间。[0029]该板卡测试装置，可用于测试板卡的通信是否正常，该测试装置操作简单，无需复杂的设备，尤其适用于轨道车辆的调试现场，以对轨道车辆中网络监控系统中的板卡进行上电前的测试，为网络监控系统上电前排除板卡故障提供了一种简单有效的现场测试工具，并可利用等待统一送电的时间对网络监控系统中的板卡进行测试，可及时地发现和排除设备装配过程中产生的故障点，进而可提高了整车调试进程。
图1为本实用新型实施例所提供的板卡测试装置的方框图；图2为本实用新型另ー实施例所提供的板卡测试装置的方框图；图3为本实用新型实施例所提供的板卡测试装置中指令开关的电路图；图4为本实用新型实施例所提供的测试装置中电源单元的电路图。附图标记1-物理接ロ単元； 2-控制单元；3-插接ロ；4-通信接ロ单元；5-指令开关；6-电源单元；7-总线接 ロ ；8-CAN 总线。
具体实施方式
[0039]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，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。[0040]本实用新型提供了一种板卡测试装置，图1为本实用新型实施例所提供的板卡测试装置的方框图，如图1所示，该测试装置包括物理接口单元1和控制单元2。[0041]物理接口单元1上设置有插接口 3，插接口 3用于插入待测板卡的插芯；[0042]控制单元2与物理接口单元1相连，用于根据本地设置的测试程序对待测板卡进行测试，并在测试过程中与待测板卡进行数据通信。[0043]板卡也就是一种印制电路板，包括实现各种功能的板卡，例如，总线卡、网卡等，板卡上设置有内部接口、外部接口和指示灯等，并且，板卡的芯片中存储有相应的程序，作为板卡实现相应功能的软件部分，外部接口用于通过电缆或双绞线与外部设备相连，内部接口用于与使用该板卡的计算机或其他终端设备的主机进行数据通信。[0044]板卡上通常都具有1个以上的指示灯，该指示灯通常为发光二极管，用来表示板卡的不同工作状态，以方便查看板卡是否工作正常。典型的指示灯有通信指示灯、运行指示灯、电源指示灯等，通信指示灯表示板卡与其他设备的数据通信状态，运行指示灯表示板卡中芯片的工作状态，电源指示灯表示板卡的供电电源状态。[0045]板卡本身不带电源而必须利用其他的外部电源才能工作，通常，板卡可利用所插入设备中的电源。[0046]由于板卡制作时通常带有插芯，该插芯即为板卡的内部接口，将该插芯板卡插入计算机或其他终端设备的主板插槽中，即可实现板卡与计算机或其他终端设备的进行数据ififn。[0047]该物理接口单元上设置插接口，该插接口为与板卡上插芯相配合的插槽，用于插入待测板卡的插芯，以将板卡与物理接口单元相连。物理接口单元中可以设置一个插接口， 也可以设置多个插接口，以通过各插接口插入不同形式板卡的插芯。[0048]控制单元是该测试装置的核心部分，可采用单片机或者计算机等智能终端等作为控制单元，控制单元中存储有对待测板卡进行测试的程序，由于对不同种类的板卡进行测试时，需采用不同的程序，因此，可在控制单元中存储有多种类型的程序，以对不同种类的板卡采用不同的程序进行测试，控制单元通过执行相应程序对对应类型的板卡进行测试， 当然，也可以在控制单元中只存储一种程序，此时，该测试装置只能对一种类型的板卡进行测试。[0049]当然，该测试装置也需要为控制单元和板卡提供工作电压的电源，该电源可以为外部的电源设备，当采用该测试装置对板卡进行测试时，采用外接电源为控制单元和板卡提供工作电压。实际上，对于为待测板卡提供工作电压而言，通常是将物理接口单元与外部单元相连，进而使电源与待测板卡中的电源端口相连，也就实现了通过外部电源为待测板卡提供工作电压的目的。[0050]下面通过介绍该测试装置的工作过程说明该测试装置的原理。[0051]当采用该板卡测试装置对待测板卡测试时，如果控制单元中只存储有一种测试程序，则只能对一种类型的板卡进行测试，测试过程为[0052]将待测板卡的插芯插接到物理接口单元的插接口中，使待测板卡与物理接口相连，此时，将控制单元和物理结构单元外接电源，通过该外接电源为待测板卡提供工作电压，同时，也为控制单元提供工作电压，然后，可通过对控制单元的操作，例如，通过闭合与控制单元相连的开关或点击控制控制单元显示出的命令菜单等发送对待测板卡进行测试的控制指令，控制单元便开始执行对待测板卡进行测试的程序，运行程序后产生一测试数据并发送给待测板卡，该测试数据为待测板卡中存储的程序的运行条件，待测板卡接收到该测试数据后便开始运行其中存储的程序，并将运行该程序后的反馈数据发送给控制单元，从而实现控制单元与板卡之间的数据通信，此时，如果板卡上的通信指示灯亮起，说明板卡可以接收测试数据，并且其中存储的程序可正常运行，板卡可正常通信，没有发生故障。[0053]如果该板卡的内部接口出现故障，则板卡不能接受控制单元发送的测试数据，或者板卡接收到发送的测试数据后其中存储的程序不能正常运行，此时，板卡上的通信指示灯不会亮，或者因是板卡的内部接口出现故障不能接受测试数据，或者是其中存储的程序不能运行，说明板卡不能正常通信。[0054]当然，如果控制单元中存储多种测试程序，可通过对控制单元的操作，使控制单元执行不同的测试程序，产生不同的测试数据，不同的测试数据可作为不同类型的板卡中存储的不同程序的运行条件，进而可对不同类型的板卡进行测试。[0055]由上述技术方案可知，本实用新型实施例提供的板卡测试装置，可用于测试板卡的通信是否正常，该测试装置操作简单，无需复杂的设备，尤其适用于轨道车辆的调试现场，以对轨道车辆中网络监控系统中的板卡进行上电前的测试，为网络监控系统上电前排除板卡故障提供了一种简单有效的现场测试工具，并可利用等待统一送电的时间对网络监控系统中的板卡进行测试，可及时地发现和排除设备装配过程中产生的故障点，进而可提高了整车调试进程。[0056]在上述实施例的基础上，进一步的，控制单元与物理接口单元通过控制器局域网络总线相连，物理接口单元还设置有总线接口，测试装置中还包括通信接口单元。[0057]控制单元与通信接口单元相连，且通信接口单元通过总线与总线接口相连，通信接口单元用于对控制单元与待测板卡之间通信的数据进行协议转换。[0058]当采用控制器局域网络(Controller Area Network，简称CAN)总线将控制单元与通信接口单元相连时，由于通过控制单元对待测板卡进行测试的过程中，控制单元与待测板卡之间需要通过CAN总线进行数据通信，因此，在数据的通信过程中必须满足CAN总线通信协议，需要通信接口单元对二者交互的数据进行协议转换，进而才能通过CAN总线实现控制单元与待测板卡之间的正常数据通信。[0059]通信接口单元由通信协议芯片及其相关电路构成，通信接口单元可以有多种形式，只要能实现上述的数据转换功能即可，为已有技术中的装置，在此不再说明，例如，可采用PCA82C250型号的芯片作为该通信接口单元。[0060]为方便对控制单元执行对待测板卡进行测试的程序，该测试装置中还可以设置有指令开关，该指令开关与控制单元相连，用于向控制单元发送控制指令，以控制控制单元执行的测试程序。[0061]指令开关可以为一个或多个，通过指令开关断开或闭合的动作向控制单元发送控制指令，控制单元接收到该控制指令后即可执行对待测板卡进行测试的程序对待测板卡进行测试。[0062]图2为本实用新型另一实施例提供的板卡测试装置的方框图，如图2所示，该测试装置中，包括物理接口单元1、控制单元2、通信接口单元4、指令开关5和电源单元6。[0063]物理接口单元1上设置有插接口 3和总线接口 7，控制单元2与通信接口单元4相连，且通信接口单元4通过CAN总线8与总线接口 7相连，指令开关5与控制单元2相连， 电源单元6分别与物理接口单元1和控制单元2相连，并且电源单元6还与指令开关5相连。[0064]电源单元6用于为插入所述物理接口单元1的待测板卡和控制单元2提供工作电压，指令开关5通过与电源单元6的连通或断开而产生控制指令。[0065]本实施例中，由于指令开关的一端与电源单元相连，另一端与控制单元相连，因此，指令开关的闭合或断开状态，也就是指令开关与电源单元的连通或断开的状态不同，指令开关所在支路的电平也就不同，根据指令开关所在支路的电平的不同分别代表两种逻辑状态，分别用0和1表示，从而由0和1代表的二进制数据作为控制指令，以发送给控制单元，控制单元接收到该控制指令后即可执行对待测板卡进行测试的程序对待测板卡进行测试O[0066]该指令开关的数量优选的是多个，该控制单元为单片机，各指令开关的一端分别与电源单元相连，另一端与单片机的输入/输出数据引脚，也就是I/O引脚分别相连。[0067]由于单片机体积小、质量轻、价格便宜，因此采用单片机作为控制单元，可整体降低板卡测试装置的成本和体积，本实施例中采用单片机的型号可以为C8051F040型号单片机，当然也可以为其他型号的单片机，但是当需要将单片机与CAN总线相连时，选用带有 CAN接口的单片机即可，并不限于本实施例提供的型号。[0068]由于多个指令开关的一端分别与电源单元相连，另一端分别与控制单元相连，因此，多个指令开关的闭合或断开状态可组成由0和1代表的一组二进制数据，该二进制数据可作为对待测板卡进行测试的控制指令。[0069]闭合或断开不同数量和不同位置的指令开关可组成多组二进制数据，从而组成多个控制指令。单片机根据不同控制指令可选择执行不同的程序，从而向通信接口单元发送不同的测试数据，一个测试数据可对一种类型的板卡进行测试，不同的测试数据即可对不同类型的板卡进行测试。[0070]采用本实施例提供的测试装置对待测板卡测试时，测试过程为[0071]将待测板卡的插芯插接于物理接口单元的插接口中，此时，待测板卡通过该物理接口与控制单元相连，并与电源单元相连，电源单元既能为待测板卡提供工作电压，同时， 也为控制单元提供工作电压，此时，根据待测板卡的种类，选择闭合若干相应的指令开关， 控制单元可根据接收到的闭合的相应指令开关组成的控制指令选择执行相应的程序，运行该程序后产生一测试数据并发送给通信接口单元，该测试数据为对应类型板卡的测试数据，通过通信接口单元对该测试数据进行转换后发送给待测板卡，观察板卡上的指示灯是否亮起，如果指示灯亮起，则说明该待测板卡没有故障，如果指示灯亮不亮，说明该待测板卡有故障。[0072]对于指令开关的个数可根据实际需要进行设置，图3为本实用新型实施例所提供的板卡测试装置中指令开关的电路图，如图3所示，该测试装置中指令开关的个数为八个， 分别为s2-s9，八个指令开关s2-s9并联后的VCC端用于与电源单元，且每个指令开关的支路中串联有一分压电阻，分别为R2-R9。[0073]该八个并联的指令开关s2_s9断开或闭合状态可组成28种控制指令，以使单片机根据不同控制指令选择执行不同的程序，可对不同类型的板卡进行测试。[0074]该测试装置中的电源单元可以为多种形式，例如，电源单元中可以只包含一组电池，该电池可以是各种类型的电池，干电池或蓄电池等均可，将电池的正极与物理接口单元相连，当将待测板卡与物理接口单元相连后，电池的正极即与板卡中的电源接口相连，从而正极的电势作为板卡的工作电压，并且，该电池可与控制单元相连，正极的电势可作为控制单元的工作电压。[0075]该电源单元中也可设置有两组电池，各组电池分别为控制单元和待测板卡提供工作电压。[0076]该电源单元还可以采用如图4所示的结构，图4为本实用新型实施例所提供的测试装置中电源单元的电路图，如图4所示，该测试装置中的电源单元包括干电池U1、开关 Si、第一稳压芯片U2和第二稳压芯片U3。[0077]开关Sl串联于干电池Ul的正负极之间；干电池Ul的负极、第一稳压芯片U2的第一输出端b、第二稳压芯片U3的第一输出端e分别接地。[0078]第一稳压芯片U2输入端a与干电池Ul的正极相连，第一稳压芯片U2的第一输出端b和第二输出端c之间分别连接有第一电容Cl和第二电容C2，第一稳压芯片U2的第二输出端c与指令开关和物理接口单元相连(图中未示出)。[0079]第二稳压芯片U3的输入端d与第一稳压芯片U2的第二输出端c相连，且第二稳压芯片U3的第一输出端e和第二输出端f之间分别连接有第三电容C3和第四电容C4，第二稳压芯片U3第二输出端f与控制单元相连(图中未示出)。[0080]本实施例中，干电池正极的电压为9V，第一电容Cl为有极性电容，电容值为 10 μ F，第二电容C2为无极性电容，电容值为0. 1 μ F，第三电容C3为无极性电容，电容值为 0. lyF，第四电容C3为有极性电容，电容值为10 μ F。[0081 ] 通过第一稳压芯片U2对干电池Ul两端的电压进行转换后，并且，通过第一电容Cl 和第二电容C2分别过滤经第一稳压芯片U2输出电压中的高频噪声和低频噪声，该第二输出端c输出的电压VCC为5V，作为待测板卡的工作电压，并且作为指令开关闭合后的所在支路的逻辑高电平。[0082]经过第二稳压芯片U3对第一稳压芯片Ul输出的电压进行再次转换后，并且，通过第三电容C3和第四电容C4分别过滤经第二稳压芯片U3输出电压中的高频噪声和低频噪声，该第二输出端f输出的电压为3. 3V，作为控制单元的工作电压，该第一稳压芯片和第二稳压芯片可采用7805型号的芯片。[0083]并且，电源单元中还可以设置有指示灯，可将指示灯串联于干电池的正负极之间。[0084]通过观察指示灯的亮灭可直接观察到电源单元的工作状态，当电源的开关闭合后，指示灯亮起，说明电源单元开始工作，当电源的开关断开后，指示灯不亮，说明电源单元没有工作。[0085]如图4所示，该电源单元中还可以包括作为指示灯的发光二极管LED1A，发光二极管LEDlA和一电阻RlO连接于第一稳压芯片U2的第一输出端b和第二输出端c之间。[0086]本实施例中将发光二极管LEDlA作为指示灯，并通过一电阻RlO进行分压，使施加在发光二极管LEDlA两端的电压处于一适合的范围，防止因发光二极管LEDlA两端电压过大而损害，当闭合开关后使发光二极管正向导通。[0087]最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解: 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种板卡测试装置，其特征在于，包括物理接口单元，设置有插接口，所述插接口用于插入待测板卡的插芯；控制单元，与所述物理接口单元相连，用于根据本地设置的测试程序对所述待测板卡进行测试，并在测试过程中与待测板卡进行数据通信。
2.根据权利要求1所述的板卡测试装置，其特征在于所述控制单元与所述物理接口单元通过控制器局域网络总线相连；所述物理接口单元还设置有总线接口，所述测试装置中还包括通信接口单元；所述控制单元与所述通信接口单元相连，且所述通信接口单元通过总线与所述总线接口相连，所述通信接口单元用于对控制单元与待测板卡之间通信的数据进行协议转换。
3.根据权利要求1所述的板卡测试装置，其特征在于，还包括指令开关，与所述控制单元相连，用于向控制单元发送控制指令，以控制所述控制单元执行的测试程序。
4.根据权利要求3所述的板卡测试装置，其特征在于，还包括电源单元，分别与所述物理接口单元和所述控制单元相连，用于为插入所述物理接口单元的待测板卡和控制单元提供工作电压。
5.根据权利要求4所述的板卡测试装置，其特征在于所述电源单元还与所述指令开关相连，所述指令开关通过与所述电源单元的连通或断开而产生所述控制指令。
6.根据权利要求5所述的板卡测试装置，其特征在于所述指令开关的数量为多个，所述控制单元为单片机；各指令开关的一端分别与所述电源单元相连，另一端与所述单片机的输入/输出数据引脚分别相连。
7.根据权利要求6所述的板卡测试装置，其特征在于，每个所述指令开关支路中均分别串联一分压电阻。
8.根据权利要求4-7任一项所述的板卡测试装置，其特征在于所述电源单元包括干电池、开关、第一稳压芯片和第二稳压芯片；其中，所述开关串联于所述干电池的正负极之间；所述干电池的负极、第一稳压芯片的第一输出端和第二稳压芯片的第一输出端分别接地；所述第一稳压芯片的输入端与所述干电池的正极相连，且所述第一稳压芯片的第一输出端和第二输出端之间连接有第一电容和第二电容，所述第一稳压芯片的第二输出端与所述指令开关和所述物理接口单元相连；所述第二稳压芯片的输入端与所述第一稳压芯片的第二输出端相连，且所述第二稳压芯片的第一输出端和第二输出端之间连接有第三电容和第四电容，所述第二稳压芯片的第二输出端与所述控制单元相连。
9.根据权利要求8所述的板卡测试装置，其特征在于所述电源单元还包括指示灯，所述指示灯串联于所述干电池的正负极之间。
10.根据权利要求8所述的板卡测试装置，其特征在于所述电源单元还包括作为指示灯的发光二极管，所述发光二极管和一电阻串联后连接于所述第一稳压芯片的第一输出端和第二输出端之间。
专利摘要本实用新型公开了一种板卡测试装置，该测试装置包括物理接口单元和控制单元，物理接口单元上设置有插接口，插接口用于插入待测板卡的插芯；控制单元与物理接口单元相连，用于根据本地设置的测试程序对待测板卡进行测试，并在测试过程中与待测板卡进行数据通信。该板卡测试装置，可用于测试板卡的通信是否正常，该测试装置操作简单，无需复杂的设备，尤其适用于轨道车辆的调试现场，以对轨道车辆中网络监控系统中的板卡进行上电前的测试，为网络监控系统上电前排除板卡故障提供了一种简单有效的现场测试工具。
文档编号H04L12/26GK202261344SQ20112035105
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19日
发明者刘维洋, 闫宁 申请人:中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心