專利名稱：汽車儀表盤32個led指示燈的測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測試儀器，特別涉及一種汽車儀表盤32個LED指示燈的測試儀。
背景技術(shù)：
我公司在實施汽車儀表盤控制板產(chǎn)業(yè)化系統(tǒng)工程中遇到了 LED指示燈測試問題，國內(nèi)沒有現(xiàn)成的針對該產(chǎn)品的測試儀器，國外有類似功能的儀器，且需定制而且費(fèi)用很高，因此LED指示燈測試儀成了制約汽車儀表盤控制板產(chǎn)業(yè)化的瓶頸。為了解決此瓶頸問題我們確定了自主開發(fā)LED指示燈測試儀。

發(fā)明內(nèi)容鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的現(xiàn)狀，本實用新型提供了一種采用單片機(jī)控制，實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的檢測LED燈故障的汽車儀表盤32個LED指示燈的測試儀。 本實用新型為實現(xiàn)上述目的，所采取的技術(shù)方案是一種汽車儀表盤32個LED指示燈的測試儀，其特征在于包括設(shè)置在測試臺內(nèi)存儲有檢測程序的控制電路，所述測試臺包括固定有兩個電源開關(guān)、兩個報警燈、兩個復(fù)位鍵、三十二個指示燈的控制箱、固定有定位柱的PCB定位板、固定有兩個軸套的針床、與針床相固定的針床上板、立柱、上蓋板、壓把，所述針床上固定有三十二對測試針，所述上蓋板通過四根立柱與PCB定位板相固定，其中兩根立柱穿過兩個軸套與針床活動連接，所述壓把與上蓋板相固定，與壓把相連的壓軸穿過上蓋板與針床上板固定，所述PCB定位板固定在控制箱上；所述控制電路為兩塊相同的電路，控制電路包括主芯片Ul、輔助芯片U2、輔助芯片U3、繼電器矩陣、電源，所述輔助芯片U3、輔助芯片U2相連接并分別與主芯片Ul連接，主芯片Ul、電源分別與繼電器矩陣連接；兩塊控制電路中的繼電器矩陣的輸出電壓分別輸出給兩塊控制電路中分別與輔助芯片U3、輔助芯片U2、連接的六個被測LED燈及與主芯片Ul相連的四個被測LED燈，兩塊控制電路的主芯片Ul、輔助芯片U2、輔助芯片U3分別與兩個總報警燈、兩個復(fù)位鍵連接，兩塊控制電路中的主芯片U1分別與四個指示燈連接，兩塊控制電路中的輔助芯片U2、輔助芯片U3分別與六個指示燈連接，兩個電源開關(guān)分別與兩塊控制電路中的電源連接。[0006] 根據(jù)二極管正向?qū)?，反向截止的特性，可以通過檢測LED有無電流流過判斷LED是否焊反及有無漏焊等造成LED不能發(fā)光現(xiàn)象；性能不良的二極管電流也會與正常的二極管有所不同，把被測LED電流與基準(zhǔn)電流比較加以區(qū)分，實現(xiàn)了由于LED自身性能不良，虛焊等導(dǎo)致的LED不能正常發(fā)光的現(xiàn)象；由于LED的發(fā)光顏色決定于所用材料，所以不同顏色的LED在相同的電壓下導(dǎo)通后流過的電流是不同的，可以通過對不同顏色LED電流的區(qū)分達(dá)到對LED顏色的區(qū)分，從而實現(xiàn)了顏色的判別。 由于不同顏色LED間電流差別很小，要實現(xiàn)對不同顏色LED電流的區(qū)分就要對LED電流進(jìn)行精確采集和運(yùn)算，這就要求就必須有高精度的A/D轉(zhuǎn)換器，要實現(xiàn)對采集結(jié)果的復(fù)雜運(yùn)算比較就要采用單片機(jī)。由于性能好的A/D價格昂貴，而如果采用一個A/D復(fù)用，由于被測LED多達(dá)35個，每個LED都要經(jīng)過10次的電壓變化，如果按每次電壓變化用1秒鐘，則一塊電路板測完就需要大概6分鐘，這樣的效率是絕對不允許的，也是不能接受的。最后選用raiLIP的P87C591帶6個10位A/D轉(zhuǎn)換器的單片機(jī)作為采集控制芯片，這樣6片P87C591就解決了從繼電器控制到信號采集、運(yùn)算處理及最終檢測結(jié)果輸出的全部問題。而且采用單片機(jī)內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器性能穩(wěn)定，外部干擾小，總體性價比高。 本實用新型的有益效果是該測試儀嵌入了單片機(jī)，且內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器，整體性能穩(wěn)定，抗干擾性強(qiáng)，易操作。與進(jìn)口類似功能產(chǎn)品價格相比還不到1/15，性價比很高，是實現(xiàn)汽車儀表盤產(chǎn)業(yè)化項目的良好選擇。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖并作為摘要附圖。 圖2為本實用新型控制箱面板圖。 圖3為本實用新型針床的俯視圖。 圖4為本實用新型控制電路原理框圖。 圖5為本實用新型繼電器矩陣電路圖。 圖6為本實用新型實現(xiàn)檢測控制的軟件流程圖。
具體實施方式如圖1、2、3、4所示，汽車儀表盤32個LED指示燈的測試儀，包括設(shè)置在測試臺內(nèi)存儲有檢測程序的控制電路，測試臺包括控制箱1、固定有定位柱2-1的PCB定位板2、固定有兩個軸套3-1的針床3、與針床3相固定的針床上板4、立柱5、上蓋板6、壓把7。[0016] 在PCB定位板2板面靠近四個角的位置，通過螺釘對稱固定四個定位柱2-l，對待測電路板起到定位作用，在針床3面上的兩端位置，對稱鑲嵌兩個軸套3-1 ，將針床上板4通過兩個立板4-1用螺釘與針床3固定在一起形成了整體針床，將四根立柱5的一端通過螺釘分別對稱固定在PCB定位板2板面的兩端上，將整體針床上的兩個軸套3-1分別套入前端的兩根立柱5上，兩個軸套3-1與兩個立柱5滑配合，將上蓋板6放在四根立柱5的另一端上，通過螺釘與四根立柱5固定在一起，將壓把7固定在上蓋板6上，與壓把7相連的壓軸7-1穿過上蓋板6與針床上板4相固定，當(dāng)抬起或壓下壓把7時，可帶動整體針床上、下移動，以上結(jié)構(gòu)構(gòu)成了手動壓臺，最后將手動壓臺通過螺釘固定在控制箱1上，整個測試臺組裝完成。 控制箱1上設(shè)有兩個電源開關(guān)l-l、兩個報警燈l-2、兩個復(fù)位鍵l-3、三十二個指示燈1-4。針床3上設(shè)有三十二對測試針3-2，三十二對測試針3-2與控制箱1上設(shè)有的三十二個指示燈1-4排列位置相對稱。 控制電路為兩塊相同的電路，控制電路包括主芯片U1、輔助芯片U2、輔助芯片U3、繼電器矩陣、電源，所述輔助芯片U3、輔助芯片U2相連接并分別與主芯片Ul連接，主芯片U1、電源分別與繼電器矩陣連接；兩塊控制電路中的繼電器矩陣的輸出電壓分別輸出給兩塊控制電路中分別與輔助芯片U3、輔助芯片U2、連接的六個被測LED燈及與主芯片Ul相連的四個被測LED燈，兩塊控制電路的主芯片Ul、輔助芯片U2、輔助芯片U3分別與兩個總報警燈l-2、兩個復(fù)位鍵1-3連接，兩塊控制電路中的主芯片Ul分別與四個指示燈1-4連接，兩塊控制電路中的輔助芯片U2、輔助芯片U3分別與六個指示燈連接，兩個電源開關(guān)1-1分別與兩塊控制電路中的電源連接。 繼電器矩陣由二十個電阻串聯(lián)在一起，在每個電阻兩端并聯(lián)一個繼電器，串聯(lián)電阻的一端接直流電源，串聯(lián)電阻另一端接地。 被測LED燈即為針床上設(shè)置的測試針3-2，測試針3_2按對組成，每對測試針3_2與被測電路板上LED燈的正負(fù)兩個極接觸，實現(xiàn)對一個被測LED燈的測試。[0021] 測試過程 由于被測儀表盤上的部分LED相互之間有關(guān)聯(lián)，不能同時點(diǎn)亮，所以將被測LED分成兩個部分分別測試(即兩塊控制電路)，以下為測試儀通過檢測程序?qū)γ拷M測試的工作過程，兩組原理相同。 如圖6所示，檢測軟件步驟如下上電復(fù)位，U1、U2、U3初始化，初始化的內(nèi)容包括1.設(shè)定采集結(jié)果的上下限范圍值；2.為采集結(jié)果劃分存儲區(qū)域；3.Ul、U2、U3將計數(shù)位n賦值10，即待測LED的供電電壓V將有15V 5V變化10次，每個芯片將采集10次不同電壓下LED的電流值，電壓V的變化由主芯片Ul控制繼電器矩陣變化得到。初始化后，U1控制V= 15V后，U1向U2、U3的INT0發(fā)出中斷信號，示意電壓已經(jīng)變換完成，可以進(jìn)行信號采集了 ， U2、 U3收到Ul發(fā)出的中斷信號后，對待測LED進(jìn)行AD采集轉(zhuǎn)換，Ul采集四個被測LED燈信號、U2、U3都采集六個被測LED燈信號，并將采集結(jié)果運(yùn)算存儲到相應(yīng)存儲區(qū)域。U2采集完成后向U3的INT1發(fā)出中斷信號，將U3的INT1標(biāo)志位置位，示意U2已采集轉(zhuǎn)換完成。U3采集完成后檢驗中斷標(biāo)志有無置位，若有則向Ul的INT1發(fā)出中斷，示意U2、U3均已采集轉(zhuǎn)換完成，可以進(jìn)行電壓變換，進(jìn)行下一次采集；若U3中斷標(biāo)志沒被置位，U3等待U2中斷的到來，直到U2中斷到來后向U1的INT1發(fā)出中斷，示意U2、U3均已采集轉(zhuǎn)換完成，可進(jìn)行電壓變換，進(jìn)行下一次采集。采集每完成一次后，Ul、 U2、 U3計數(shù)位n = n-l， Ul、 U2、 U3判斷n是否為O，若不為O，主控芯片Ul變換電壓V， Ul、 U2、 U3重復(fù)上述采集過程直至10次采集完成計數(shù)位n = 0， Ul、 U2、 U3跳出循環(huán)采集過程，進(jìn)入判斷輸出程序。若采集的結(jié)果滿足指定范圍則總報警燈不亮，相應(yīng)指示燈亮；若采集結(jié)果超出指定范圍則總報警燈亮，相應(yīng)指示燈滅。最后將測試結(jié)果輸出到面板上，測試過程結(jié)束。 工作原理單片機(jī)控制繼電器矩陣，單片機(jī)復(fù)位時控制繼電器1 10全部導(dǎo)通，繼電器11 19斷開，此時電阻1 9被短路，電壓V = 15V，主單片機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行AD采集轉(zhuǎn)換。待AD采集轉(zhuǎn)換完成后，主單片機(jī)控制繼電器矩陣，使V以上部分一個繼電器斷開，此時乂= (14R/15R)X15= 14V，完成一次電壓變化。接下來，系統(tǒng)每采集完一次，主單片機(jī)控制繼電器矩陣使V以上部分一個繼電器斷開，V以下部分一個繼電器導(dǎo)通，如此變化10次，使V點(diǎn)電壓由15V遞減至5V。通過單片機(jī)控制繼電器矩陣，實現(xiàn)被測LED供電電壓從15V經(jīng)十次變化遞減到5V。電壓每變化一次，單片機(jī)對每個LED測試點(diǎn)電壓進(jìn)行一次A/D采集轉(zhuǎn)換，把采集轉(zhuǎn)換的結(jié)果累加。將十次采集轉(zhuǎn)換的累加值與標(biāo)準(zhǔn)門限值比較，滿足標(biāo)準(zhǔn)門限值的即為合格品，相應(yīng)指示燈不滅，總報警燈不亮；超出門限范圍則相應(yīng)指示燈滅，且總報警燈亮。最終實現(xiàn)同一電路板上的35個LED，只要有漏焊、連焊、虛焊等焊接不良和LED自身性能不良就會總報警(總指示燈亮)，且相應(yīng)指示燈指示(滅)，實現(xiàn)了同一電路板上的35個LED的快速、準(zhǔn)確地檢測。[0025] 操作流程[0026] — 、將待測電路板放入測試臺PCB定位板上，定位柱將待測電路定位； 二、接通電源，給設(shè)備提供220V供電； 三、將壓把向下壓下，整體針床向下移動，整體針床上固定的與控制電路主芯片、 輔助芯片通過導(dǎo)線相連的三十二對測試針與被測電路板上的三十二個被測LED燈正負(fù)兩 個極對應(yīng)接觸； 四、打開其中一個電源開關(guān)，按下相應(yīng)復(fù)位鍵，開始測試，測試完成后關(guān)閉電源開 關(guān)，打開另一個電源開關(guān)，按下另一個復(fù)位鍵，開始另一半測試，測試完成后關(guān)閉電源開 關(guān)； 五、將壓把抬起，整體針床向上移動，整體針床上固定的三十二對測試針與被測電 路板上的三十二個被測LED燈的正負(fù)兩個極脫開； 六、取下測完的電路板，本次測試完成。 結(jié)果分析 —、兩步測量均未報警，顯示面板上燈均未熄滅，可認(rèn)為該板三十二個LED均正 常，未發(fā)生漏件、焊反、壞件等故障； 二、兩步測量任何一次發(fā)生報警，顯示面板上的燈有個別熄滅，可視該板三十二個 LED有異常，可能發(fā)生漏件、焊反、壞件等故障，請到顯示面板燈的對應(yīng)位置查找。
權(quán)利要求一種汽車儀表盤32個LED指示燈的測試儀，其特征在于包括設(shè)置在測試臺內(nèi)存儲有檢測程序的控制電路，所述測試臺包括固定有兩個電源開關(guān)(1-1)、兩個報警燈(1-2)、兩個復(fù)位鍵(1-3)、三十二個指示燈(1-4)的控制箱(1)、固定有定位柱(2-1)的PCB定位板(2)、固定有兩個軸套(3-1)的針床(3)、與針床(3)相固定的針床上板(4)、立柱(5)、上蓋板(6)、壓把(7)，所述針床(3)上固定有三十二對測試針(3-2)，所述上蓋板(6)通過四根立柱(5)與PCB定位板(2)相固定，其中兩根立柱(5)穿過兩個軸套(3-1)與針床(3)活動連接，所述壓把(7)與上蓋板(6)相固定，與壓把(7)相連的壓軸(7-1)穿過上蓋板(6)與針床上板(4)固定，所述PCB定位板(2)固定在控制箱(1)上；所述控制電路為兩塊相同的電路，控制電路包括主芯片U1、輔助芯片U2、輔助芯片U3、繼電器矩陣、電源，所述輔助芯片U3、輔助芯片U2相連接并分別與主芯片U1連接，主芯片U1、電源分別與繼電器矩陣連接；兩塊控制電路中的繼電器矩陣的輸出電壓分別輸出給兩塊控制電路中分別與輔助芯片U3、輔助芯片U2、連接的六個被測LED燈及與主芯片U1相連的四個被測LED燈，兩塊控制電路的主芯片U1、輔助芯片U2、輔助芯片U3分別與兩個總報警燈(1-2)、兩個復(fù)位鍵(1-3)連接，兩塊控制電路中的主芯片U1分別與四個指示燈(1-4)連接，兩塊控制電路中的輔助芯片U2、輔助芯片U3分別與六個指示燈連接，兩個電源開關(guān)(1-1)分別與兩塊控制電路中的電源連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車儀表盤32個LED指示燈的測試儀，其特征在于所述繼電器矩陣由二十個電阻串聯(lián)在一起，在每個電阻兩端并聯(lián)一個繼電器，串聯(lián)電阻的一端接直流電源，串聯(lián)電阻另一端接地。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車儀表盤32個LED指示燈的測試儀，測試臺針床上固定有三十六對測試針，上蓋板通過四根立柱與PCB定位板相固定，兩根立柱穿過兩個軸套與針床活動連接，壓把與上蓋板相固定，與壓把相連的壓軸穿過上蓋板與針床上板固定，PCB定位板固定在控制箱上；兩塊相同的控制電路包括主芯片U1、輔助芯片U2、輔助芯片U3、繼電器矩陣、電源，輔助芯片U3、輔助芯片U2相連接并分別與主芯片U1連接，主芯片U1、電源分別與繼電器矩陣連接；控制電路中的繼電器矩陣的輸出電壓分別輸出給控制電路中分別與輔助芯片U3、輔助芯片U2、主芯片U1相連的四個被測LED燈，控制電路的主芯片U1、輔助芯片U2、輔助芯片U3分別與四個指示燈、總報警燈、復(fù)位鍵連接，電源分別與控制電路中的電源連接。該測試儀整體性能穩(wěn)定，抗干擾性強(qiáng)，易操作。
文檔編號G01R31/27GK201548648SQ200920250638
公開日2010年8月11日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者叢凱, 歷嘉琦, 孟輝, 曹文成, 王克偉, 谷麗秋, 高長澤 申請人:天津市中環(huán)電子計算機(jī)有限公司