專利名稱：汽車(chē)儀表盤(pán)led指示燈測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
汽車(chē)儀表盤(pán)LED指示燈測(cè)試儀 技術(shù)方案 本實(shí)用新型涉及一種測(cè)試儀器，特別涉及一種汽車(chē)儀表盤(pán)LED指示燈測(cè)試儀。
背景技術(shù)：
我公司在實(shí)施汽車(chē)儀表盤(pán)控制板產(chǎn)業(yè)化系統(tǒng)工程中遇到了 LED指示燈測(cè)試問(wèn)題， 國(guó)內(nèi)沒(méi)有現(xiàn)成的針對(duì)該產(chǎn)品的測(cè)試儀器，國(guó)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(cè)試儀成了制約汽車(chē)儀表盤(pán)控制板產(chǎn)業(yè)化的瓶頸。為了解決此瓶頸問(wèn)題我 們確定了自主開(kāi)發(fā)LED指示燈測(cè)試儀。

發(fā)明內(nèi)容鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的現(xiàn)狀，本實(shí)用新型提供了一種采用單片機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn) 確的檢測(cè)LED燈故障的汽車(chē)儀表盤(pán)LED指示燈測(cè)試儀。 本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采取的技術(shù)方案是一種汽車(chē)儀表盤(pán)LED指示燈 測(cè)試儀，其特征在于包括設(shè)置在測(cè)試臺(tái)內(nèi)存儲(chǔ)有檢測(cè)程序的控制電路，所述測(cè)試臺(tái)包括控 制箱、固定有定位柱的PCB定位板、固定有軸套的針床、與針床相固定的針床上板、立柱、上 蓋板、壓把，所述上蓋板通過(guò)四根立柱與PCB定位板相固定，其中兩根立柱穿過(guò)軸套與針床 活動(dòng)連接，所述壓把與上蓋板相固定，與壓把相連的壓軸穿過(guò)上蓋板與針床上板固定，所述 PCB定位板固定在控制箱上；所述控制電路為控制電路A、控制電路B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、總報(bào)警燈、指示燈、被測(cè) LED燈、電源開(kāi)關(guān)及復(fù)位鍵，數(shù)個(gè)所述指示燈、數(shù)個(gè)所述被測(cè)LED燈及總報(bào)警燈分別與輔助 芯片U3、輔助芯片U2、主芯片Ul連接，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、連接有電源開(kāi)關(guān)的電源分別與繼電器矩陣連接，繼電器矩陣的輸出電壓分 別輸出給與輔助芯片U3、輔助芯片U2、主芯片Ul相連的數(shù)個(gè)被測(cè)LED燈，所述復(fù)位鍵分別 與主芯片Ul、輔助芯片U2、輔助芯片U3連接。 本實(shí)用新型的有益效果是該測(cè)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(jià)格相比還不到1/15，性價(jià)比很高，是實(shí)現(xiàn) 汽車(chē)儀表盤(pán)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的良好選擇。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖并作為摘要附圖。 圖2為本實(shí)用新型控制箱面板圖。 圖3為本實(shí)用新型針床的俯視圖。 圖4為本實(shí)用新型控制電路A原理框圖。 圖5為本實(shí)用新型繼電器矩陣電路圖。 圖6為本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)檢測(cè)控制的軟件流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、2、3所示，汽車(chē)儀表盤(pán)LED指示燈測(cè)試儀，包括設(shè)置在測(cè)試臺(tái)內(nèi)存儲(chǔ)有檢測(cè) 程序的控制電路，測(cè)試臺(tái)包括控制箱1、固定有定位柱2-1的PCB定位板2、固定有軸套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(gè)角的位置，通過(guò)螺釘對(duì)稱固定四個(gè)定位柱2-l，對(duì)待 測(cè)電路板起到定位作用，在針床3面上的兩端位置，對(duì)稱鑲嵌兩個(gè)軸套3-1 ，將針床上板4通 過(guò)兩個(gè)立板4-1用螺釘與針床3固定在一起形成了一個(gè)整體針床，將四根立柱5的一端通 過(guò)螺釘分別對(duì)稱固定在PCB定位板2板面的兩端上，將整體針床上的兩個(gè)軸套3-1分別套 入前端的兩根立柱5上，兩個(gè)軸套3-1與兩個(gè)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(guò)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(guò)上蓋板6與針床上板4相固定，當(dāng)抬起或壓下壓把7時(shí)，可帶動(dòng)整體針床上、 下移動(dòng)，以上結(jié)構(gòu)構(gòu)成了手動(dòng)壓臺(tái)，最后將手動(dòng)壓臺(tái)通過(guò)螺釘固定在控制箱1上，整個(gè)測(cè)試 臺(tái)組裝完成。 控制箱1上設(shè)有兩個(gè)電源開(kāi)關(guān)l-l、兩個(gè)報(bào)警燈l-2、兩個(gè)復(fù)位鍵l-3、三十五個(gè)指 示燈1-4。針床3上設(shè)有三十五對(duì)測(cè)試針3-2，三十五對(duì)測(cè)試針3-2與控制箱1上設(shè)有的 三十五個(gè)指示燈1-4排列位置相對(duì)稱。 如圖4、5所示，控制電路為控制電路A、控制電路B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、總報(bào)警燈l-2、指示燈l-4、被 測(cè)LED燈(即針床上設(shè)置的測(cè)試針3-2，測(cè)試針3-2按對(duì)組成，每對(duì)測(cè)試針3_2與被測(cè)電 路板上LED燈的正負(fù)兩個(gè)極接觸，實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)被測(cè)LED燈的測(cè)試)、電源開(kāi)關(guān)1-1及復(fù)位鍵 l-3，數(shù)個(gè)指示燈l-4、數(shù)個(gè)被測(cè)LED燈及總報(bào)警燈1-2分別與輔助芯片U3、輔助芯片U2、主 芯片Ul連接，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、連接有 電源開(kāi)關(guān)1-1的電源分別與繼電器矩陣連接，繼電器矩陣的輸出電壓分別輸出給與輔助芯 片U3、輔助芯片U2、主芯片Ul相連的數(shù)個(gè)被測(cè)LED燈，復(fù)位鍵分別與主芯片Ul、輔助芯片 U2、輔助芯片U3連接。控制電路A中與主芯片Ul、輔助芯片U2、輔助芯片U3分別相連接的 數(shù)個(gè)指示燈1-4各為六個(gè)，數(shù)個(gè)被測(cè)LED燈各為六個(gè)(即針床上設(shè)置的六對(duì)測(cè)試針3-2);控 制電路B中與輔助芯片U2、輔助芯片U3分別相連接的數(shù)個(gè)指示燈1-4各為六個(gè)、數(shù)個(gè)被測(cè) LED燈各為六個(gè)(即針床上設(shè)置的六對(duì)測(cè)試針3-2)，與主芯片Ul相連接的數(shù)個(gè)指示燈1-4 為五個(gè)、數(shù)個(gè)被測(cè)LED燈為五個(gè)(即針床上設(shè)置的五對(duì)測(cè)試針3-2)。繼電器矩陣包括數(shù)個(gè) 繼電器、數(shù)個(gè)電阻，所述數(shù)個(gè)電阻串聯(lián)，在每個(gè)電阻兩端并聯(lián)一個(gè)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。數(shù)個(gè)繼電器為十九個(gè)、數(shù)個(gè)電阻為二十個(gè)。測(cè)試過(guò)程 由于被測(cè)儀表盤(pán)上的部分LED相互之間有關(guān)聯(lián)，不能同時(shí)點(diǎn)亮，所以將被測(cè)LED分 成兩個(gè)部分分別測(cè)試(控制電路A、控制電路B)，以下為測(cè)試儀通過(guò)軟件程序?qū)γ拷M測(cè)試的 工作過(guò)程，兩組原理相同。 如圖6所示，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(chǔ)區(qū)域；3. Ul、 U2、 U3將計(jì)數(shù)位n賦值10，即待測(cè)LED 的供電電壓V將有15V 5V變化10次，每個(gè)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U1控制繼電器矩陣變化得到。初始化后，U1控制V二 15V后，U1向 U2、U3的INTO發(fā)出中斷信號(hào)，示意電壓已經(jīng)變換完成，可以進(jìn)行信號(hào)采集了，U2、U3收到Ul發(fā)出的中斷信號(hào)后，對(duì)待測(cè)LED進(jìn)行AD采集轉(zhuǎn)換，并將采集結(jié)果運(yùn)算存儲(chǔ)到相應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)域。 U2采集完成后向U3的INT1發(fā)出中斷信號(hào)，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(yàn)中斷標(biāo)志有無(wú)置位，若有則向U1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(méi)被置位，U3等待U2 中斷的到來(lái)，直到U2中斷到來(lái)后向U1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。采集每完成一次后，Ul、U2、U3計(jì)數(shù)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，U1、U2、U3重復(fù)上述采集過(guò)程直至10 次采集完成計(jì)數(shù)位n = 0， Ul、 U2、 U3跳出循環(huán)采集過(guò)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(bào)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(bào)警燈亮， 相應(yīng)指示燈滅。最后將測(cè)試結(jié)果輸出到面板上，測(cè)試過(guò)程結(jié)束。 根據(jù)二極管正向?qū)?，反向截止的特性，可以通過(guò)檢測(cè)LED有無(wú)電流流過(guò)判斷LED 是否焊反及有無(wú)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(huì)與正常的二極管有所不同，把被測(cè)LED電流與基準(zhǔn)電 流比較加以區(qū)分，實(shí)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(guò)的電流是不同的，可以通過(guò)對(duì)不同顏色LED電流的區(qū)分達(dá)到對(duì)LED顏色的區(qū)分，從而 實(shí)現(xiàn)了顏色的判別。 由于不同顏色LED間電流差別很小，要實(shí)現(xiàn)對(duì)不同顏色LED電流的區(qū)分就要對(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(jià)格昂貴，而如果采用一個(gè)A/D復(fù)用，由 于被測(cè)LED多達(dá)35個(gè)，每個(gè)LED都要經(jīng)過(guò)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(cè)完就需要大概6分鐘，這樣的效率是絕對(duì)不允許的，也是不能接受的。最 后選用raiLIP的P87C591帶6個(gè)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(hào)采集、運(yùn)算處理及最終檢測(cè)結(jié)果輸出的全部問(wèn)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(jià)比高。 工作原理單片機(jī)控制繼電器矩陣，單片機(jī)復(fù)位時(shí)控制繼電器1 10全部導(dǎo)通，繼 電器11 19斷開(kāi)，此時(shí)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(gè)繼電器斷開(kāi)，此 時(shí)乂= (14R/15R)X15= 14V，完成一次電壓變化。接下來(lái)，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(gè)繼電器斷開(kāi)，V以下部分一個(gè)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(guò)單片機(jī)控制繼電器矩陣，實(shí)現(xiàn)被測(cè)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(duì)每個(gè)LED測(cè)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(mén)限值比較，滿足標(biāo)準(zhǔn)門(mén)限 值的即為合格品，相應(yīng)指示燈不滅，總報(bào)警燈不亮；超出門(mén)限范圍則相應(yīng)指示燈滅，且總報(bào) 警燈亮。最終實(shí)現(xiàn)同一電路板上的35個(gè)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(huì)總報(bào)警(總指示燈亮)，且相應(yīng)指示燈指示(滅)，實(shí)現(xiàn)了同一電路板上的 35個(gè)LED的快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)。 操作流程 — 、將待測(cè)電路板放入測(cè)試臺(tái)PCB定位板上，定位柱將待測(cè)電路定位；[0026] 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(dòng)，整體針床上固定的與控制電路主芯片、 輔助芯片通過(guò)導(dǎo)線相連的三十五對(duì)測(cè)試針與被測(cè)電路板上的三十五個(gè)被測(cè)LED燈正負(fù)兩 個(gè)極對(duì)應(yīng)接觸； 四、打開(kāi)其中一個(gè)電源開(kāi)關(guān)，按下相應(yīng)復(fù)位鍵，開(kāi)始測(cè)試，測(cè)試完成后關(guān)閉電源開(kāi) 關(guān)，打開(kāi)另一個(gè)電源開(kāi)關(guān)，按下另一個(gè)復(fù)位鍵，開(kāi)始另一半測(cè)試，測(cè)試完成后關(guān)閉電源開(kāi) 關(guān)； 五、將壓把抬起，整體針床向上移動(dòng)，整體針床上固定的三十五對(duì)測(cè)試針與被測(cè)電 路板上的三十五個(gè)被測(cè)LED燈的正負(fù)兩個(gè)極脫開(kāi)； 六、取下測(cè)完的電路板，本次測(cè)試完成。 結(jié)果分析 —、兩步測(cè)量均未報(bào)警，顯示面板上燈均未熄滅，可認(rèn)為該板35個(gè)LED均正常，未 發(fā)生漏件、焊反、壞件等故障； 二、兩步測(cè)量任何一次發(fā)生報(bào)警，顯示面板上的燈有個(gè)別熄滅，可視該板35個(gè)LED 有異常，可能發(fā)生漏件、焊反、壞件等故障，請(qǐng)到顯示面板燈的對(duì)應(yīng)位置查找。
權(quán)利要求一種汽車(chē)儀表盤(pán)LED指示燈測(cè)試儀，其特征在于包括設(shè)置在測(cè)試臺(tái)內(nèi)存儲(chǔ)有檢測(cè)程序的控制電路，所述測(cè)試臺(tái)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(gè)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)，所述上蓋板(6)通過(guò)四根立柱(5)與PCB定位板(2)相固定，其中兩根立柱(5)穿過(guò)兩個(gè)軸套(3-1)與針床(3)活動(dòng)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(guò)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；所述控制電路為控制電路A、控制電路B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、總報(bào)警燈(1-2)、指示燈(1-4)、被測(cè)LED燈、電源開(kāi)關(guān)(1-1)及復(fù)位鍵(1-3)，數(shù)個(gè)所述指示燈(1-4)、數(shù)個(gè)所述被測(cè)LED燈及總報(bào)警燈(1-2)分別與輔助芯片U3、輔助芯片U2、主芯片U1連接，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、連接有電源開(kāi)關(guān)(1-1)的電源分別與繼電器矩陣連接，繼電器矩陣的輸出電壓分別輸出給與輔助芯片U3、輔助芯片U2、主芯片U1相連的數(shù)個(gè)被測(cè)LED燈，所述復(fù)位鍵(1-3)分別與主芯片U1、輔助芯片U2、輔助芯片U3連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)儀表盤(pán)LED指示燈測(cè)試儀，其特征在于所述控制箱(1) 上設(shè)有兩個(gè)電源開(kāi)關(guān)(1-1)、兩個(gè)報(bào)警燈(1-2)、兩個(gè)復(fù)位鍵(1-3)、三十五個(gè)指示燈(1-4)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車(chē)儀表盤(pán)LED指示燈測(cè)試儀，其特征在于所述針床 (3)上設(shè)有三十五對(duì)測(cè)試針(3-2)，三十五對(duì)測(cè)試針(3-2)與控制箱(1)上設(shè)有的三十五個(gè) 指示燈(1-4)排列位置相對(duì)稱。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)儀表盤(pán)LED指示燈測(cè)試儀，其特征在于所述控制電路 A中與主芯片Ul、輔助芯片U2、輔助芯片U3分別相連接的數(shù)個(gè)指示燈(1-4)、數(shù)個(gè)被測(cè)LED 燈各為六個(gè)；所述的控制電路B中與輔助芯片U2、輔助芯片U3分別相連接的數(shù)個(gè)指示燈 (1-4)、數(shù)個(gè)被測(cè)LED燈各為六個(gè)，與主芯片Ul相連接的數(shù)個(gè)指示燈(1-4)、數(shù)個(gè)被測(cè)LED燈 各為五個(gè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)儀表盤(pán)LED指示燈測(cè)試儀，其特征在于所述繼電器矩 陣包括數(shù)個(gè)繼電器、數(shù)個(gè)電阻，所述數(shù)個(gè)電阻串聯(lián)，在每個(gè)電阻兩端并聯(lián)一個(gè)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。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車(chē)儀表盤(pán)LED指示燈測(cè)試儀，其特征在于所述數(shù)個(gè)繼電 器為十九個(gè)、數(shù)個(gè)電阻為二十個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及汽車(chē)儀表盤(pán)LED指示燈測(cè)試儀，測(cè)試臺(tái)上蓋板通過(guò)四根立柱與PCB定位板相固定，其中兩根立柱穿過(guò)軸套與針床活動(dòng)連接，壓把與上蓋板相固定，與壓把相連的壓軸穿過(guò)上蓋板與針床上板固定，PCB定位板固定在控制箱上；控制電路為兩塊相同的電路，控制電路的指示燈、被測(cè)LED燈及總報(bào)警燈分別與輔助芯片U3、輔助芯片U2、主芯片U1連接，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，繼電器矩陣的輸出電壓分別輸出給與輔助芯片U3、輔助芯片U2、主芯片U1相連的數(shù)個(gè)被測(cè)LED燈，復(fù)位鍵分別與主芯片U1、輔助芯片U2、輔助芯片U3連接。本實(shí)用新型整體性能穩(wěn)定，抗干擾性強(qiáng)，易操作。與進(jìn)口類似功能產(chǎn)品價(jià)格相比還不到1/15，是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)儀表盤(pán)產(chǎn)業(yè)化頂目的良好選擇。
文檔編號(hào)G01R1/06GK201548673SQ20092025063
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)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(zhǎng)澤 申請(qǐng)人:天津市中環(huán)電子計(jì)算機(jī)有限公司