1.     背景调研

1.    1测试系统简介

目前大部分PCBA中微型连接器由于原材料，波峰焊问题导致经常出现开路，短路现象，PCBA中微型开关由于原材料问题出现接触不良问题，PCBA中LED由于贴片，错料，虚焊，漏焊引起的不良常有发生。根据上述问题，本系统有针对性多上述不良进行排查和检测，设计出一套专门针对连接器与PCB焊接，按键不良，LED漏贴，性能不良等综合情况的测试设备，内设防护电路，可有效的防止测试连接器时对板上的电子元器件的损坏。

全中文界面，操作简易， 测试速度快，能在极短的时间内快速测试连接器引脚与PCB是否开路，各脚之间是否短路，及PCB开短路问题，多条产品多总线测试只需X秒，无误判和漏判，使连接器的焊接，元器件的性能更加有保障。

通过LCD显示具体的故障位置，直接显示开路或短路的脚位，具有自动找点的功能，十分顺利的找到不良的地方，为您节省大量反修时间，大大提高生产效率。

此外具有复用功能，可测试多种不同的产品。还带有自动计数功能，良品与不良品分开计数，使用极为方便！

目前常用几种测试方案比较：

方案一：较为科学的测试方案

测试时，测试人员需要手动按按键来看PCBA是否OK！

此种方式中，LED的功能一般要测试人员用眼去判别，由于LED的变化比较快，很容易漏测。

由于这种方式测试单片还是比较快，目前一些规模不大的工厂或量不是很大的产品还是使用此种测试方式。 

方案二：专业较为快速的测试方案

解决连片测试的问题，使生产效率有很大的提高，但由于测试控制盒的成本非常高，维护成本也比较高（需专业的电脑工作人员，配件成本也比较高），测试的IC不通用，目前只有一些大规模的工厂才使用此测试方式。

此种测试方式是在上面测试方案的基础上改进的，利用控制盒自动分别测试各个测试板板，因此可以同时测试多片，如下图所示：

这里的PC也可以换成对应显示控制盒。相应时间效率没有最后一种快速。

方案三：方案二的改进，推荐

直接用高速高性能的芯片作为测试主机，每个被测试的机板与测试仪都是独立的，单独测试与之相连的机板，因此可以测试任意连片的PCBA板，方式非常的灵活，成功的实现了方案二不能连片测试的功能。

相对于方案二，采用此测试方案可以将测试的时间缩短到原来的几分之一（如果测试4连片就是1/4），因为每一片都是同时开始测试，同时测试完成的，如下图所示：

 测试是全自动的，整个测试的过程不需要按任何按键，压下测试机架就可以开始测试，自动的判断被测试的PCBA功能是否OK（包括LED灯的功能），如果测试不良会显示出具体的位置。

   1．2 测试系统特点

·       测试任意的两点之间是否开路。

·       测试任意脚之间的线是否短路(也可设定成只测相邻脚是否短路，两模式间自由的转换)。

·       具有防护功能，防止测试连接器时损坏PCB上的电子元器件。

·       能自动的列出不良品的位置，方便修理。

·       具有找点功能，方便的寻找不良点的位置。

·       具有学习功能，不同的产品也能测试。

·       具有自动重测功能，当测试机架的测试针接触不良时，仪器会自动测试不良的位置。（实用！）

·       可储存产品的测试数据，相同型号的产品只需建立一次数据，再次使用时可直接调用，每次测试前，产品参数将会显示出来。

·       可测试多达128个引脚,可同时测试多片，且时间为X秒。

·       具有标准测试模式与自动测模式，在自动测试模式下，测试时可不必对仪器进行任何操作，自动测试，因此测试速度更快。

·       支持多片同时测试，连片同时测试。

·       测试的误差系数可调整。

·       良品与不良品有不同的提示音，在测试过程中只听声音便可得知测试结果，测试更轻松。

·       具有统计功能，自动记录良品的数量，良品率，及开路，短路等数据。

·       支持自动控制气动电磁阀，使得代替人工按键。

·       支持LED驱动和亮度识别，检测LED性能。

1.3 测试系统框架

初步设计思路测试系统由3块组成：测试夹具，信号端子板，测试仪器（自制）。

     1.3.1测试夹具

             根据PCBA测试需要，对于只需要测试连接器开短路，则不需要夹具，只需要直接将被测产品直接连接端子板，可并联同时测试，由自制测试仪最大测试点数决定。如果被测PCBA需要测试按键，则需要在夹具上加气动电磁阀控制对应按键气针，自动控制按键开关和闭合，无需要人工干预。如果被测PCBA需要测试其LED，则需要在夹具上接光敏传感器件，并通过自制测试仪来驱动LED获得相应的测试。

                  1.3.2 信号端子

根据被测PCBA和测试个数，信号端子为通用信号输入输出接口板。此外有连接方便，抗干扰和保护电路功能。

      1.3.3自制通用测试仪

            不再采用传统的电脑作为测试主机，而直接用高速高性能的芯片作为测试主机，每个被测试的机板与测试仪都是独立的，单独测试与之相连的机板，因此可以测试任意连片的PCBA，方式非常的灵活，成功的实现了连片测试的功能，提高产能以及降低成本。具体功能上面有所阐述。

      1.4开发需求和成本预算

初步根据功能分为3大块：连接器的开短路测试，按键开关性能测试，LED驱动性能测试。其它都可以测试。夹具需要根据不同型号需要自制。测试仪部分同样需要根据型号来定制，如不同PCBA板有不同位置，不同个数的LED和按键，需要根据定义好的自制夹具接口才能达到控制和驱动作用。

根据板子器件以及客户需求，测试参数如下：

1．   CN1/CN2/CN3 的短路开路状况

2．   SW1/SW2的短路开路状况（需要提供电磁阀和气针控制）

3．   TP CLK/TP DATE的连接状况

4．   TP-ON-OFF的 连接状况

5．    5V短路及开路

6．       夹具控制IO（电磁阀的控制[开始，停止]，气针的控制）

 被测PCBA电路原理图如下：

     图4是的原理图只是自动测试仪大概尺寸，最终看功能和外壳一起考虑来定尺寸。具体测试电子料由测试需求来定。