专利名称：汽车仪表盘led指示灯测试仪的制作方法
技术领域：
汽车仪表盘LED指示灯测试仪 技术方案 本实用新型涉及一种测试仪器，特别涉及一种汽车仪表盘LED指示灯测试仪。
背景技术：
我公司在实施汽车仪表盘控制板产业化系统工程中遇到了 LED指示灯测试问题， 国内没有现成的针对该产品的测试仪器，国外有类似功能的仪器，且需定制而且费用很高， 因此LED指示灯测试仪成了制约汽车仪表盘控制板产业化的瓶颈。为了解决此瓶颈问题我 们确定了自主开发LED指示灯测试仪。

发明内容鉴于现有技术存在的现状，本实用新型提供了一种采用单片机控制，实现快速、准 确的检测LED灯故障的汽车仪表盘LED指示灯测试仪。 本实用新型为实现上述目的，所采取的技术方案是一种汽车仪表盘LED指示灯 测试仪，其特征在于包括设置在测试台内存储有检测程序的控制电路，所述测试台包括控 制箱、固定有定位柱的PCB定位板、固定有轴套的针床、与针床相固定的针床上板、立柱、上 盖板、压把，所述上盖板通过四根立柱与PCB定位板相固定，其中两根立柱穿过轴套与针床 活动连接，所述压把与上盖板相固定，与压把相连的压轴穿过上盖板与针床上板固定，所述 PCB定位板固定在控制箱上；所述控制电路为控制电路A、控制电路B两块相同的电路，控制 电路包括主芯片Ul、辅助芯片U2、辅助芯片U3、继电器矩阵、电源、总报警灯、指示灯、被测 LED灯、电源开关及复位键，数个所述指示灯、数个所述被测LED灯及总报警灯分别与辅助 芯片U3、辅助芯片U2、主芯片Ul连接，辅助芯片U3、辅助芯片U2相连接并分别与主芯片Ul 连接，主芯片U1、连接有电源开关的电源分别与继电器矩阵连接，继电器矩阵的输出电压分 别输出给与辅助芯片U3、辅助芯片U2、主芯片Ul相连的数个被测LED灯，所述复位键分别 与主芯片Ul、辅助芯片U2、辅助芯片U3连接。 本实用新型的有益效果是该测试仪嵌入了单片机，且内置A/D转换器，整体性能 稳定，抗干扰性强，易操作。与进口类似功能产品价格相比还不到1/15，性价比很高，是实现 汽车仪表盘产业化项目的良好选择。

图1为本实用新型的结构示意图并作为摘要附图。 图2为本实用新型控制箱面板图。 图3为本实用新型针床的俯视图。 图4为本实用新型控制电路A原理框图。 图5为本实用新型继电器矩阵电路图。 图6为本实用新型实现检测控制的软件流程图。
具体实施方式
如图1、2、3所示，汽车仪表盘LED指示灯测试仪，包括设置在测试台内存储有检测 程序的控制电路，测试台包括控制箱1、固定有定位柱2-1的PCB定位板2、固定有轴套3-1 的针床3、与针床3相固定的针床上板4、立柱5、上盖板6、压把7。 在PCB定位板2板面靠近四个角的位置，通过螺钉对称固定四个定位柱2-l，对待 测电路板起到定位作用，在针床3面上的两端位置，对称镶嵌两个轴套3-1 ，将针床上板4通 过两个立板4-1用螺钉与针床3固定在一起形成了一个整体针床，将四根立柱5的一端通 过螺钉分别对称固定在PCB定位板2板面的两端上，将整体针床上的两个轴套3-1分别套 入前端的两根立柱5上，两个轴套3-1与两个立柱5滑配合，将上盖板6放在四根立柱5的 另一端上，通过螺钉与四根立柱5固定在一起，将压把7固定在上盖板6上，与压把7相连的 压轴7-1穿过上盖板6与针床上板4相固定，当抬起或压下压把7时，可带动整体针床上、 下移动，以上结构构成了手动压台，最后将手动压台通过螺钉固定在控制箱1上，整个测试 台组装完成。 控制箱1上设有两个电源开关l-l、两个报警灯l-2、两个复位键l-3、三十五个指 示灯1-4。针床3上设有三十五对测试针3-2，三十五对测试针3-2与控制箱1上设有的 三十五个指示灯1-4排列位置相对称。 如图4、5所示，控制电路为控制电路A、控制电路B两块相同的电路，控制电路包 括主芯片Ul、辅助芯片U2、辅助芯片U3、继电器矩阵、电源、总报警灯l-2、指示灯l-4、被 测LED灯(即针床上设置的测试针3-2，测试针3-2按对组成，每对测试针3_2与被测电 路板上LED灯的正负两个极接触，实现对一个被测LED灯的测试)、电源开关1-1及复位键 l-3，数个指示灯l-4、数个被测LED灯及总报警灯1-2分别与辅助芯片U3、辅助芯片U2、主 芯片Ul连接，辅助芯片U3、辅助芯片U2相连接并分别与主芯片Ul连接，主芯片Ul、连接有 电源开关1-1的电源分别与继电器矩阵连接，继电器矩阵的输出电压分别输出给与辅助芯 片U3、辅助芯片U2、主芯片Ul相连的数个被测LED灯，复位键分别与主芯片Ul、辅助芯片 U2、辅助芯片U3连接。控制电路A中与主芯片Ul、辅助芯片U2、辅助芯片U3分别相连接的 数个指示灯1-4各为六个，数个被测LED灯各为六个(即针床上设置的六对测试针3-2);控 制电路B中与辅助芯片U2、辅助芯片U3分别相连接的数个指示灯1-4各为六个、数个被测 LED灯各为六个(即针床上设置的六对测试针3-2)，与主芯片Ul相连接的数个指示灯1-4 为五个、数个被测LED灯为五个(即针床上设置的五对测试针3-2)。继电器矩阵包括数个 继电器、数个电阻，所述数个电阻串联，在每个电阻两端并联一个继电器，串联电阻的一端 接直流电源，串联电阻另一端接地。数个继电器为十九个、数个电阻为二十个。测试过程 由于被测仪表盘上的部分LED相互之间有关联，不能同时点亮，所以将被测LED分 成两个部分分别测试(控制电路A、控制电路B)，以下为测试仪通过软件程序对每组测试的 工作过程，两组原理相同。 如图6所示，上电复位，U1、U2、U3初始化，初始化的内容包括1.设定采集结果的 上下限范围值；2.为采集结果划分存储区域；3. Ul、 U2、 U3将计数位n赋值10，即待测LED 的供电电压V将有15V 5V变化10次，每个芯片将采集10次不同电压下LED的电流值， 电压V的变化由主芯片U1控制继电器矩阵变化得到。初始化后，U1控制V二 15V后，U1向 U2、U3的INTO发出中断信号，示意电压已经变换完成，可以进行信号采集了，U2、U3收到Ul发出的中断信号后，对待测LED进行AD采集转换，并将采集结果运算存储到相应存储区域。 U2采集完成后向U3的INT1发出中断信号，将U3的INT1标志位置位，示意U2已采集转换 完成。U3采集完成后检验中断标志有无置位，若有则向U1的INT1发出中断，示意U2、U3均 已采集转换完成，可以进行电压变换，进行下一次采集；若U3中断标志没被置位，U3等待U2 中断的到来，直到U2中断到来后向U1的INT1发出中断，示意U2、U3均已采集转换完成，可 以进行电压变换，进行下一次采集。采集每完成一次后，Ul、U2、U3计数位n = n-l，Ul、U2、 U3判断n是否为O，若不为0，主控芯片Ul变换电压V，U1、U2、U3重复上述采集过程直至10 次采集完成计数位n = 0， Ul、 U2、 U3跳出循环采集过程，进入判断输出程序。若采集的结 果满足指定范围则总报警灯不亮，相应指示灯亮；若采集结果超出指定范围则总报警灯亮， 相应指示灯灭。最后将测试结果输出到面板上，测试过程结束。 根据二极管正向导通，反向截止的特性，可以通过检测LED有无电流流过判断LED 是否焊反及有无漏焊等造成LED不能发光现象； 性能不良的二极管电流也会与正常的二极管有所不同，把被测LED电流与基准电 流比较加以区分，实现了由于LED自身性能不良，虚焊等导致的LED不能正常发光的现象； 由于LED的发光颜色决定于所用材料，所以不同颜色的LED在相同的电压下导通 后流过的电流是不同的，可以通过对不同颜色LED电流的区分达到对LED颜色的区分，从而 实现了颜色的判别。 由于不同颜色LED间电流差别很小，要实现对不同颜色LED电流的区分就要对LED 电流进行精确采集和运算，这就要求就必须有高精度的A/D转换器，要实现对采集结果的 复杂运算比较就要采用单片机。由于性能好的A/D价格昂贵，而如果采用一个A/D复用，由 于被测LED多达35个，每个LED都要经过10次的电压变化，如果按每次电压变化用1秒钟， 则一块电路板测完就需要大概6分钟，这样的效率是绝对不允许的，也是不能接受的。最 后选用raiLIP的P87C591带6个10位A/D转换器的单片机作为采集控制芯片，这样6片 P87C591就解决了从继电器控制到信号采集、运算处理及最终检测结果输出的全部问题。而 且采用单片机内置A/D转换器性能稳定，外部干扰小，总体性价比高。 工作原理单片机控制继电器矩阵，单片机复位时控制继电器1 10全部导通，继 电器11 19断开，此时电阻1 9被短路，电压V = 15V，主单片机控制系统进行AD采集 转换。待AD采集转换完成后，主单片机控制继电器矩阵，使V以上部分一个继电器断开，此 时乂= (14R/15R)X15= 14V，完成一次电压变化。接下来，系统每采集完一次，主单片机控 制继电器矩阵使V以上部分一个继电器断开，V以下部分一个继电器导通，如此变化10次， 使V点电压由15V递减至5V。通过单片机控制继电器矩阵，实现被测LED供电电压从15V 经十次变化递减到5V。电压每变化一次，单片机对每个LED测试点电压进行一次A/D采集 转换，把采集转换的结果累加。将十次采集转换的累加值与标准门限值比较，满足标准门限 值的即为合格品，相应指示灯不灭，总报警灯不亮；超出门限范围则相应指示灯灭，且总报 警灯亮。最终实现同一电路板上的35个LED，只要有漏焊、连焊、虚焊等焊接不良和LED自 身性能不良就会总报警(总指示灯亮)，且相应指示灯指示(灭)，实现了同一电路板上的 35个LED的快速、准确地检测。 操作流程 — 、将待测电路板放入测试台PCB定位板上，定位柱将待测电路定位；[0026] 二、接通电源，给设备提供220V供电； 三、将压把向下压下，整体针床向下移动，整体针床上固定的与控制电路主芯片、 辅助芯片通过导线相连的三十五对测试针与被测电路板上的三十五个被测LED灯正负两 个极对应接触； 四、打开其中一个电源开关，按下相应复位键，开始测试，测试完成后关闭电源开 关，打开另一个电源开关，按下另一个复位键，开始另一半测试，测试完成后关闭电源开 关； 五、将压把抬起，整体针床向上移动，整体针床上固定的三十五对测试针与被测电 路板上的三十五个被测LED灯的正负两个极脱开； 六、取下测完的电路板，本次测试完成。 结果分析 —、两步测量均未报警，显示面板上灯均未熄灭，可认为该板35个LED均正常，未 发生漏件、焊反、坏件等故障； 二、两步测量任何一次发生报警，显示面板上的灯有个别熄灭，可视该板35个LED 有异常，可能发生漏件、焊反、坏件等故障，请到显示面板灯的对应位置查找。
权利要求一种汽车仪表盘LED指示灯测试仪，其特征在于包括设置在测试台内存储有检测程序的控制电路，所述测试台包括控制箱(1)、固定有定位柱(2-1)的PCB定位板(2)、固定有两个轴套(3-1)的针床(3)、与针床(3)相固定的针床上板(4)、立柱(5)、上盖板(6)、压把(7)，所述上盖板(6)通过四根立柱(5)与PCB定位板(2)相固定，其中两根立柱(5)穿过两个轴套(3-1)与针床(3)活动连接，所述压把(7)与上盖板(6)相固定，与压把(7)相连的压轴(7-1)穿过上盖板(6)与针床上板(4)固定，所述PCB定位板(2)固定在控制箱(1)上；所述控制电路为控制电路A、控制电路B两块相同的电路，控制电路包括主芯片U1、辅助芯片U2、辅助芯片U3、继电器矩阵、电源、总报警灯(1-2)、指示灯(1-4)、被测LED灯、电源开关(1-1)及复位键(1-3)，数个所述指示灯(1-4)、数个所述被测LED灯及总报警灯(1-2)分别与辅助芯片U3、辅助芯片U2、主芯片U1连接，辅助芯片U3、辅助芯片U2相连接并分别与主芯片U1连接，主芯片U1、连接有电源开关(1-1)的电源分别与继电器矩阵连接，继电器矩阵的输出电压分别输出给与辅助芯片U3、辅助芯片U2、主芯片U1相连的数个被测LED灯，所述复位键(1-3)分别与主芯片U1、辅助芯片U2、辅助芯片U3连接。
2. 根据权利要求1所述的汽车仪表盘LED指示灯测试仪，其特征在于所述控制箱(1) 上设有两个电源开关(1-1)、两个报警灯(1-2)、两个复位键(1-3)、三十五个指示灯(1-4)。
3. 根据权利要求1或2所述的汽车仪表盘LED指示灯测试仪，其特征在于所述针床 (3)上设有三十五对测试针(3-2)，三十五对测试针(3-2)与控制箱(1)上设有的三十五个 指示灯(1-4)排列位置相对称。
4. 根据权利要求1所述的汽车仪表盘LED指示灯测试仪，其特征在于所述控制电路 A中与主芯片Ul、辅助芯片U2、辅助芯片U3分别相连接的数个指示灯(1-4)、数个被测LED 灯各为六个；所述的控制电路B中与辅助芯片U2、辅助芯片U3分别相连接的数个指示灯 (1-4)、数个被测LED灯各为六个，与主芯片Ul相连接的数个指示灯(1-4)、数个被测LED灯 各为五个。
5. 根据权利要求1所述的汽车仪表盘LED指示灯测试仪，其特征在于所述继电器矩 阵包括数个继电器、数个电阻，所述数个电阻串联，在每个电阻两端并联一个继电器，串联 电阻的一端接直流电源，串联电阻另一端接地。
6. 根据权利要求5所述的汽车仪表盘LED指示灯测试仪，其特征在于所述数个继电 器为十九个、数个电阻为二十个。
专利摘要本实用新型涉及汽车仪表盘LED指示灯测试仪，测试台上盖板通过四根立柱与PCB定位板相固定，其中两根立柱穿过轴套与针床活动连接，压把与上盖板相固定，与压把相连的压轴穿过上盖板与针床上板固定，PCB定位板固定在控制箱上；控制电路为两块相同的电路，控制电路的指示灯、被测LED灯及总报警灯分别与辅助芯片U3、辅助芯片U2、主芯片U1连接，辅助芯片U3、辅助芯片U2相连接并分别与主芯片U1连接，主芯片U1、电源分别与继电器矩阵连接，继电器矩阵的输出电压分别输出给与辅助芯片U3、辅助芯片U2、主芯片U1相连的数个被测LED灯，复位键分别与主芯片U1、辅助芯片U2、辅助芯片U3连接。本实用新型整体性能稳定，抗干扰性强，易操作。与进口类似功能产品价格相比还不到1/15，是实现汽车仪表盘产业化顶目的良好选择。
文档编号G01R1/06GK201548673SQ20092025063
公开日2010年8月11日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者丛凯, 历嘉琦, 孟辉, 曹文成, 王克伟, 谷丽秋, 高长泽 申请人:天津市中环电子计算机有限公司