概述
電路板的功能測(cè)試，是電子產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的工序。
傳統(tǒng)的功能測(cè)試，一般采用人工方式，手動(dòng)將供電電源、信號(hào)發(fā)生器、示波器、萬(wàn)用表等多種臺(tái)式儀器，與待測(cè)電路板連接在一起；再通過(guò)人工手動(dòng)方式，一步步的操作儀器，對(duì)待測(cè)板進(jìn)行各項(xiàng)電氣參數(shù)的逐項(xiàng)檢測(cè)，人工判斷測(cè)試結(jié)果好壞，手動(dòng)記錄測(cè)試結(jié)果參數(shù)；這種人工測(cè)試方式，不僅測(cè)試速度慢，測(cè)試效率低，而且由于存在誤操作、誤判等人為因素，測(cè)試可靠性、一致性較低，因此，最終產(chǎn)品的質(zhì)量也難于保證。
隨著計(jì)算機(jī)電子測(cè)試技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)化的功能測(cè)試設(shè)備（ATE），得到快速發(fā)展；ATE 是以計(jì)算機(jī)（工控機(jī)或 PC 機(jī)）為核心，通過(guò) GPIB、PCI、VXI、PXI、USB 等總線(xiàn)，將各臺(tái)式儀器或儀器模塊互聯(lián)起來(lái)，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件方式，自動(dòng)對(duì)各儀器模塊進(jìn)行控制，并根據(jù)軟件預(yù)先所設(shè)定的測(cè)試流程以及測(cè)試參數(shù)，自動(dòng)地對(duì)待測(cè)的電路板（或整機(jī)）進(jìn)行各項(xiàng)功能測(cè)試，自動(dòng)判斷測(cè)試結(jié)結(jié)果的對(duì)錯(cuò)，自動(dòng)記錄所有測(cè)試結(jié)果到硬盤(pán)，隨時(shí)可以查閱、分析、統(tǒng)計(jì)測(cè)試結(jié)果，方便生產(chǎn)工藝流程的管理及控制。
自動(dòng)化功能測(cè)試設(shè)備（ATE）的采用，不僅可提高測(cè)試效率，而且可以提高測(cè)試結(jié)果的一致性和可靠性，從而使所生產(chǎn)的電子產(chǎn)品質(zhì)量得到保證，同時(shí)大幅降低了對(duì)測(cè)試人員的技術(shù)要求，為企業(yè)單位降低人工成本；另外，自動(dòng)化 ATE 的應(yīng)用，也可以很好的提高了企業(yè)形象，更有利于在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中，獲取客戶(hù)的信賴(lài)；因此，自動(dòng)化功能測(cè)試設(shè)備（ATE），受到越來(lái)越多的電子產(chǎn)品企事業(yè)單位所青睞。
1、設(shè)計(jì)目標(biāo)
本方案擬用于客戶(hù)的電路板的功能測(cè)試項(xiàng)目。在本方案中通過(guò)對(duì)客戶(hù)的具體功能要求、技術(shù)指標(biāo)要求，搭建SRC連線(xiàn)功能測(cè)試系統(tǒng)。滿(mǎn)足客戶(hù)預(yù)期需求，以達(dá)到快速、準(zhǔn)確檢測(cè)之目的。
2、設(shè)計(jì)依據(jù)
依據(jù)客戶(hù)提供的郵件，整理客戶(hù)的測(cè)試項(xiàng)目需求及產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)內(nèi)容如下，作為本方案設(shè)計(jì)依據(jù)。
《FCT技術(shù)要求》文檔
3、系統(tǒng)概述
3.1 硬件系統(tǒng)構(gòu)架
A.框圖說(shuō)明
一、全功能通用測(cè)試系統(tǒng)硬件板卡插在一個(gè)機(jī)芯中的底板上。各板卡功能如下：
二、底板：底板分兩種，一種五個(gè)插槽，一種十個(gè)插槽。五個(gè)插槽的每個(gè)插槽相距20mm，十個(gè)插槽的，每五個(gè)插槽為一組，兩組插槽間相距40mm，其它插槽相距20mm。可多個(gè)底板串聯(lián)使用。底板的主要功能是把各功能板卡連接起來(lái)，并可以控制測(cè)試信號(hào)、測(cè)試輸出信號(hào)（PASS信號(hào)、FAIL信號(hào)，蜂鳴器）。該板上有通訊總線(xiàn)、電源總線(xiàn)、電源接口、通訊接口等。
三、采集開(kāi)關(guān)板：負(fù)責(zé)電壓、電流采集。
四、IO開(kāi)關(guān)板：負(fù)責(zé)模擬按按鍵，以及其他動(dòng)作控制。
五、電源切換開(kāi)關(guān)板：負(fù)責(zé)程控電源和模擬電池輸出切換控制。
六、程控直流電源：提供直流程控電源輸出?？蔀楸粶y(cè)板供電，并回讀供電電壓和電流，并能進(jìn)行限壓限流。
七、模擬電池：模擬電池給被測(cè)品充放電及監(jiān)測(cè)充放電時(shí)的電流電壓參數(shù)。
B.硬件配置
a. 測(cè)試機(jī)芯1套內(nèi)含以下板卡
①采集開(kāi)關(guān)板： 2塊
?、贗O開(kāi)關(guān)板： 1塊
?、垭娫辞袚Q開(kāi)關(guān)板： 1塊
b. 程控電源： 0-15V 80A電源一臺(tái)，0-30V 5A電源一臺(tái)
c. 模擬電池： 1套
d. 電腦： 1套
注：以上配置為一套硬件，本項(xiàng)目需要兩套硬件。
3.2 軟件方案
本功能測(cè)試系統(tǒng)軟件在SRC通用功能測(cè)試平臺(tái)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行開(kāi)發(fā)；采用模塊化、平臺(tái)化軟件設(shè)計(jì)，方便操作；
通用功能系統(tǒng)軟件，是一個(gè)具有良好Windows圖形界面、易于操作使用的、實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜態(tài)功能測(cè)試的軟件群。軟件系統(tǒng)主要有以下幾大功能模塊：編輯模塊，測(cè)試模塊、統(tǒng)計(jì)模塊、調(diào)試工具、自檢模塊。軟件使用密碼控制的兩級(jí)權(quán)限，方便客戶(hù)分級(jí)管理。
3.2.1編輯模塊
編程軟件是用來(lái)對(duì)被測(cè)電路功能模塊進(jìn)行測(cè)試功能描述，生成測(cè)試文件的軟件模塊。測(cè)試文件是供測(cè)試軟件模塊使用的數(shù)據(jù)。具體地，可以對(duì)任意（數(shù)字、模擬）功能模塊進(jìn)行輸入激勵(lì)信號(hào)參數(shù)設(shè)置、輸出測(cè)試項(xiàng)參數(shù)設(shè)置，可以進(jìn)行學(xué)習(xí)和預(yù)測(cè)試，而且提供自定義模塊庫(kù)的功能。
編輯界面是以可視化的表格來(lái)編輯測(cè)試步，方便操作，交互性強(qiáng)。該界面可以編輯所有的測(cè)試信息，包括需要導(dǎo)入的信息等。同時(shí)本界面可以使用不同的顏色，區(qū)分不同的測(cè)試步類(lèi)型，方便查看和編輯。不同的電路板生成不同測(cè)試文件，當(dāng)換電路板類(lèi)型時(shí)，調(diào)用相應(yīng)的測(cè)試文件即可。此模塊供工程師使用。
功能測(cè)試系統(tǒng)提供了一個(gè)良好的可視化功能測(cè)試編程窗口環(huán)境，使得在編程界面中可進(jìn)行各種操作，包括新建、打開(kāi)、編輯、保存測(cè)試文件，新建、打開(kāi)、編輯、保存模塊庫(kù)文件等，點(diǎn)擊鼠標(biāo)按鈕即可進(jìn)行相應(yīng)操作。
編程界面是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的單文檔Windows應(yīng)用程序。編程界面分為五大部分，分別是：模塊編輯區(qū)、模塊屬性區(qū)、測(cè)試步編輯區(qū)、信息區(qū)、模塊庫(kù)區(qū)，以及各工具欄（包括常用工具欄、模塊編輯工具欄、測(cè)試步編輯工具欄）和菜單欄。
如下圖所示：
在本界面中可以設(shè)置所有測(cè)試方法，類(lèi)似excel表格方式，可通過(guò)下拉列表的形式選擇測(cè)試方法，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，如激勵(lì)電壓大小，測(cè)量值的上下限等。
如示波器方法設(shè)置：
在表格中，相應(yīng)的測(cè)試步（某一行）的“端口”中選擇相應(yīng)的測(cè)試針后，點(diǎn)擊端口后面的“設(shè)置”列對(duì)應(yīng)的表格，彈出如下的對(duì)話(huà)框：
在選擇設(shè)備中選擇TDS2014示波器，然后再選擇方法中選擇該示波器可使用的測(cè)試方法，并再參數(shù)列表中可輸入相應(yīng)的參數(shù)，如下圖所示：
選擇測(cè)試方法后，在測(cè)試時(shí)就使用示波器的該方法來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量，然后根據(jù)正負(fù)誤差中設(shè)置的誤差范圍，判斷測(cè)試結(jié)果的好壞。
備注：該截圖所對(duì)應(yīng)的設(shè)備與方法可能與實(shí)際使用的設(shè)備不符，實(shí)際使用的設(shè)備與方案中所需要使用的設(shè)備為準(zhǔn)。
本系統(tǒng)軟件中，所有的測(cè)試方法均如上面舉例的幾個(gè)方法選擇、設(shè)置方法一致，設(shè)置方便、簡(jiǎn)單，修改非常靈活，可以根據(jù)實(shí)際板卡功能，隨意組織測(cè)試次序。
3.2.2測(cè)試模塊
測(cè)試軟件是根據(jù)編程軟件所定制的測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)待測(cè)部件進(jìn)行功能測(cè)試的軟件模塊。它根據(jù)測(cè)試文件設(shè)置的參數(shù)，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析判斷，檢查各測(cè)試項(xiàng)參數(shù)是否正常，功能是否正確。同時(shí)可打印測(cè)試結(jié)果供參考，生成測(cè)試結(jié)果文件。
測(cè)試界面是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的單文檔Windows應(yīng)用程序。測(cè)試用戶(hù)界面分為六大部分，分別是：模塊列表區(qū)、文件信息區(qū)、測(cè)試信息區(qū)、控制臺(tái)、統(tǒng)計(jì)區(qū)、以及信息區(qū)，以及常用工具欄和菜單欄。如圖所示。
模塊列表區(qū)列出了當(dāng)前測(cè)試文件中的所有模塊（為了問(wèn)題的直觀、迅速定位，可將待測(cè)板按所測(cè)試功能的不同，進(jìn)行模塊的劃分），便于觀察模塊測(cè)試的狀態(tài)，而且雙擊模塊圖標(biāo)還可以打開(kāi)原理圖。
文件信息區(qū)指明了當(dāng)前測(cè)試文件的文件名、文件的批注等。
測(cè)試信息區(qū)用于在測(cè)試的過(guò)程中動(dòng)態(tài)的顯示測(cè)試的進(jìn)度，以及測(cè)試完成后整個(gè)測(cè)試的狀態(tài)，由狀態(tài)指示燈、總體進(jìn)度條、模塊進(jìn)度條、模塊信息組成。上面的進(jìn)度條代表所有模塊總的進(jìn)度，下面的進(jìn)度條代表當(dāng)前測(cè)試模塊的進(jìn)度。測(cè)試狀態(tài)指示燈指示一次測(cè)試總的結(jié)果，分別用紅燈表示出錯(cuò)，用綠燈表示通過(guò)。
控制臺(tái)就是用來(lái)控制測(cè)試的開(kāi)始和停止，以及打印、退出等的控制按鈕。
統(tǒng)計(jì)區(qū)用來(lái)顯示當(dāng)前的時(shí)間信息，當(dāng)天測(cè)試的通過(guò)情況。
信息區(qū)用來(lái)顯示測(cè)試中的詳細(xì)信息。
編輯人員編輯好測(cè)試文件后，測(cè)試人員只需要壓好板卡后，點(diǎn)擊測(cè)試按鈕或者選擇自動(dòng)測(cè)試后，軟件就可以開(kāi)始自動(dòng)測(cè)試，并判斷測(cè)試結(jié)果的好壞，并給出PASS或者FAIL的提示，測(cè)試人員根據(jù)提示進(jìn)行相應(yīng)的處理即可。該測(cè)試結(jié)果會(huì)寫(xiě)入相應(yīng)的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)，方便后續(xù)的統(tǒng)計(jì)操作。
3.2.3 統(tǒng)計(jì)模塊
根據(jù)測(cè)試結(jié)果文件，可對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。此模塊供生產(chǎn)管理參考使用。統(tǒng)計(jì)的報(bào)表類(lèi)型分為明細(xì)報(bào)表、當(dāng)日生產(chǎn)報(bào)表、歷史統(tǒng)計(jì)報(bào)表。明細(xì)報(bào)表為某塊板的測(cè)試明細(xì)，當(dāng)日生產(chǎn)報(bào)表為當(dāng)日測(cè)試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，歷史統(tǒng)計(jì)報(bào)表為某段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。
統(tǒng)計(jì)包括板卡明顯統(tǒng)計(jì)及歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)界面的主界面如下：
所包含的主要報(bào)表如下：
明細(xì)報(bào)表
明細(xì)報(bào)表為選擇某塊板后，列出該板卡的測(cè)量明細(xì)，如下圖：
查詢(xún)報(bào)表
能根據(jù)輸入的條形碼，查詢(xún)?cè)摫粶y(cè)板的測(cè)試明細(xì)，并能選擇是顯示正確的結(jié)果還是錯(cuò)誤的結(jié)果，如果下圖：
通過(guò)率餅圖(只統(tǒng)計(jì)板的餅圖)：
選擇某塊板卡后，列出當(dāng)前板的通過(guò)率餅圖，在歷史統(tǒng)計(jì)中還可以選擇一個(gè)時(shí)間段，列出被測(cè)板的通過(guò)率餅圖，如果下圖所示：
當(dāng)日餅圖：
3.3 功能測(cè)設(shè)備外觀
采用結(jié)構(gòu)（如下圖所示僅供參考，具體實(shí)物為準(zhǔn)），針床定制
FCT示意圖
