專利名稱：汽車儀表盤36個led指示燈的測試儀的制作方法
技術領域：
汽車儀表盤36個LED指示燈的測試儀 技術方案 本實用新型涉及一種測試儀器，特別涉及一種汽車儀表盤36個LED指示燈的測試 儀。
背景技術：
我公司在實施汽車儀表盤控制板產業化系統工程中遇到了 LED指示燈測試問題， 國內沒有現成的針對該產品的測試儀器，國外有類似功能的儀器，且需定制而且費用很高， 因此LED指示燈測試儀成了制約汽車儀表盤控制板產業化的瓶頸。為了解決此瓶頸問題我 們確定了自主開發LED指示燈測試儀。

發明內容鑒于現有技術存在的現狀，本實用新型提供了一種采用單片機控制，實現快速、準 確的檢測LED燈故障的汽車儀表盤36個LED指示燈的測試儀。 本實用新型為實現上述目的，所采取的技術方案是一種汽車儀表盤36個LED指 示燈的測試儀，其特征在于包括設置在測試臺內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、兩個報警燈、兩個復位鍵、三十六個指示燈的控制箱、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，所述針床上固定有三十六對測試針，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、主芯片Ul相連的六個被測LED燈，兩塊控制電路的主芯片Ul、輔助芯片 U2、輔助芯片U3分別與六個指示燈、兩個總報警燈、兩個復位鍵連接，兩個電源開關分別與 兩塊控制電路中的電源連接。 根據二極管正向導通，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不能發光現象；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電流與基準電流比較加以區分，實現了由于LED自身性能不良，虛 焊等導致的LED不能正常發光的現象；由于LED的發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電流的區分 達到對LED顏色的區分，從而實現了顏色的判別。由于不同顏色LED間電流差別很小，要實 現對不同顏色LED電流的區分就要對LED電流進行精確采集和運算，這就要求就必須有高 精度的A/D轉換器，要實現對采集結果的復雜運算比較就要采用單片機。由于性能好的A/ D價格昂貴，而如果采用一個A/D復用，由于被測LED多達35個，每個LED都要經過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轉換 器的單片機作為采集控制芯片，這樣6片P87C591就解決了從繼電器控制到信號采集、運算 處理及最終檢測結果輸出的全部問題。而且采用單片機內置A/D轉換器性能穩定，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，且內置A/D轉換器，整體性能 穩定，抗干擾性強，易操作。與進口類似功能產品價格相比還不到1/15，性價比很高，是實現 汽車儀表盤產業化項目的良好選擇。

圖1為本實用新型的結構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36個LED指示燈的測試儀，包括設置在測試臺內 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。 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固定在一起形成了一個整體針床，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，當抬起或壓下壓把7時，可帶動整體針床上 下移動，以上結構構成了手動壓臺，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上設有兩個電源開關l-l、兩個報警燈l-2、兩個復位鍵l-3、三十六個指 示燈1-4。針床3上設有三十六對測試針3-2，三十六對測試針3-2與控制箱1上設有的 三十六個指示燈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、主芯片Ul相連的六個被測LED燈，兩 塊控制電路的主芯片Ul、輔助芯片U2、輔助芯片U3分別與六個指示燈l-4、兩個總報警燈 l-2、兩個復位鍵1-3連接，兩個電源開關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在一起，在每個電阻兩端并聯一個繼電器，串聯電阻的一端接直流電源，串聯電阻另一端接地。 被測LED燈即為針床上設置的測試針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燈的正負兩個極接觸，實現對一個被測LED燈的測試。 測試過程由于被測儀表盤上的部分LED相互之間有關聯，不能同時點亮，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對每組測
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位，U1、U2、U3初始化，初始化的內容包括 1.設定采集結果的上下限范圍值；2.為采集結果劃分存儲區域；3.Ul、U2、U3將計數位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INTO發出中斷信號，示意電壓已經變換完成，可以進行信號采 集了，U2、U3收到Ul發出的中斷信號后，對待測LED進行AD采集轉換，U1、U2、U3都采集六 個被測信號，并將采集結果運算存儲到相應存儲區域。U2采集完成后向U3的INT1發出中 斷信號，將U3的INT1標志位置位，示意U2已采集轉換完成。U3采集完成后檢驗中斷標志 有無置位，若有則向Ul的INT1發出中斷，示意U2、 U3均已采集轉換完成，可以進行電壓變 換，進行下一次采集；若U3中斷標志沒被置位，U3等待U2中斷的到來，直到U2中斷到來后 向U1的INT1發出中斷，示意U2、U3均已采集轉換完成，可以進行電壓變換，進行下一次采 集。采集每完成一次后，Ul、 U2、 U3計數位n = n-l， Ul、 U2、 U3判斷n是否為O，若不為0， 主控芯片Ul變換電壓V， Ul、 U2、 U3重復上述采集過程直至10次采集完成計數位n = 0， U1、U2、U3跳出循環采集過程，進入判斷輸出程序。若采集的結果滿足指定范圍則總報警燈 不亮，相應指示燈亮；若采集結果超出指定范圍則總報警燈亮，相應指示燈滅。最后將測試 結果輸出到面板上，測試過程結束。 工作原理單片機控制繼電器矩陣，單片機復位時控制繼電器1 10全部導通，繼 電器11 19斷開，此時電阻1 9被短路，電壓V = 15V，主單片機控制系統進行AD采集 轉換。待AD采集轉換完成后，主單片機控制繼電器矩陣，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，系統每采集完一次，主單片機控 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通，如此變化10次， 使V點電壓由15V遞減至5V。通過單片機控制繼電器矩陣，實現被測LED供電電壓從15V 經十次變化遞減到5V。電壓每變化一次，單片機對每個LED測試點電壓進行一次A/D采集 轉換，把采集轉換的結果累加。將十次采集轉換的累加值與標準門限值比較，滿足標準門限 值的即為合格品，相應指示燈不滅，總報警燈不亮；超出門限范圍則相應指示燈滅，且總報 警燈亮。最終實現同一電路板上的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)，且相應指示燈指示(滅)，實現了同一電路板上的 35個LED的快速、準確地檢測。 操作流程 — 、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、 輔助芯片通過導線相連的三十六對測試針與被測電路板上的三十六個被測LED燈正負兩
5個極對應接觸； 四、打開其中一個電源開關，按下相應復位鍵，開始測試，測試完成后關閉電源開 關，打開另一個電源開關，按下另一個復位鍵，開始另一半測試，測試完成后關閉電源開 關； 五、將壓把抬起，整體針床向上移動，整體針床上固定的三十六對測試針與被測電 路板上的三十六個被測LED燈的正負兩個極脫開； 六、取下測完的電路板，本次測試完成。 結果分析 —、兩步測量均未報警，顯示面板上燈均未熄滅，可認為該板36個LED均正常，未 發生漏件、焊反、壞件等故障； 二、兩步測量任何一次發生報警，顯示面板上的燈有個別熄滅，可視該板36個LED 有異常，可能發生漏件、焊反、壞件等故障，請到顯示面板燈的對應位置查找。
權利要求一種汽車儀表盤36個LED指示燈的測試儀，其特征在于包括設置在測試臺內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(1-1)、兩個報警燈(1-2)、兩個復位鍵(1-3)、三十六個指示燈(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)上固定有三十六對測試針(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、主芯片U1相連的六個被測LED燈，兩塊控制電路的主芯片U1、輔助芯片U2、輔助芯片U3分別與六個指示燈(1-4)、兩個總報警燈(1-2)、兩個復位鍵(1-3)連接，兩個電源開關(1-1)分別與兩塊控制電路中的電源連接。
2. 根據權利要求1所述的汽車儀表盤36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在一起，在每個電阻兩端并聯一個繼電器，串聯電阻的一端接 直流電源，串聯電阻另一端接地。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車儀表盤36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相連的六個被測LED燈，控制電路的主芯片U1、輔助芯片U2、輔助芯片U3分別與六個指示燈、總報警燈、復位鍵連接，電源分別與控制電路中的電源連接。該測試儀整體性能穩定，抗干擾性強，易操作。
文檔編號G01R31/02GK201548647SQ20092025063
公開日2010年8月11日 申請日期2009年11月20日 優先權日2009年11月20日
發明者叢凱, 歷嘉琦, 孟輝, 曹文成, 王克偉, 谷麗秋, 高長澤 申請人:天津市中環電子計算機有限公司