PCB遠程故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計
1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，主要由PC機及網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備和單片機測試系統(tǒng)兩大部分組成。
PC機根據(jù)檢測過程文件產(chǎn)生每一步的檢測控制命令，通過RS-232C串行接口將控制命令發(fā)送給單片機測試系統(tǒng)；接收單片機測試系統(tǒng)檢測結(jié)束時發(fā)來的測量結(jié)果，進行數(shù)據(jù)處理，給出故障診斷結(jié)論，在系統(tǒng)軟面板(操作界面)的顯示窗口顯示PCB板的檢測結(jié)果；控制PCB板的整個檢測診斷過程。該系統(tǒng)可以通過網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)相連，構(gòu)成帶網(wǎng)絡(luò)功能的智能化遠程故障診斷系統(tǒng)，或進一步演化為遠程測控系統(tǒng)或遠程管理系統(tǒng)，進行有線/無線信道遠程數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)測控系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化在某種程度上打破了布控區(qū)域和設(shè)備擴展的地域和數(shù)量界限，實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件和軟件資源的共享、任務(wù)和負載的共享。
單片機測控儀器系統(tǒng)主要由AT89C52單片機、串行通信模塊、測頻和計數(shù)模塊、電壓測量模塊和程控開關(guān)矩陣的通道控制電路等組成，實現(xiàn)串行通信，測量頻率、電壓，計數(shù)，產(chǎn)生信號切換模塊的控制信號。
取樣/接收器在單片機控制下完成被測信號的電平轉(zhuǎn)換、信號調(diào)理和采樣，為單片機測控儀器系統(tǒng)的測量電路提供輸入信號。
激勵信號源是單片機控制下的激勵信號產(chǎn)生電路，為插在外接插座上的被測對象提供所需的工作電源或激勵信號。
程控開關(guān)矩陣是激勵信號/響應(yīng)信號的輸入/輸出通道，完成外接插座每個引腳激勵信號的程控切換，把引腳要求的電源和激勵信號加上去，把引腳輸出的頻率或電壓等響應(yīng)信號引出來。
24芯外接插座是被測對象與單片機測控儀器系統(tǒng)的接口，用于安裝待測的24芯通用PCB板。
手動測試探頭完成PCB板內(nèi)特殊觀察點的信號電平采樣，也可根據(jù)實際需要輸入激勵信號，實現(xiàn)人工故障查找。
串行通信模塊，采用零MODEM方式連接，實現(xiàn)傳輸距離小于15m的近程通信，為來自PC機的控制命令和單片機測試系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)的傳輸提供輸入/輸出通道。
系統(tǒng)主控軟件由PC機測控軟件和單片機測試軟件組成，其中，PC機測控軟件是在Windows環(huán)境下利用高級語言MicrosoftVisualBasic6.0編寫的，單片機測試軟件是利用MCS-5l匯編語言編寫的，其流程圖如圖2所示。該系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能有系統(tǒng)自檢(包括加電自檢和按鍵自檢)、自動診斷和手動診斷。
使用表明，該系統(tǒng)性能穩(wěn)定、工作可靠、人機界面友好、操作維護簡單，實現(xiàn)了便攜化，具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢和廣闊的開發(fā)前景。該系統(tǒng)已通過有關(guān)單位組織的技術(shù)鑒定。
該PCB遠程故障診斷系統(tǒng)，采用基于PC機的串口測試系統(tǒng)設(shè)計方案，具有設(shè)計先進、結(jié)構(gòu)簡練、功能強大、性價比高等特點，對其他類似的應(yīng)用場合具有較好的參考價值。