測試工具的主要目的

1、引言

測試工具千千萬，有專為硬件服務(wù)的萬用表、示波器之類，也有各種串口調(diào)試工具，于是萌生了想要DIY一個用于各種接口測試用的工具，說實話對于單片機的這些串口、IIC接口、SPI接口、ADC、PWM等等在具體的器件測試中還是經(jīng)常會用到的，串口有調(diào)試工具相對方便，當(dāng)時對于一些特殊情況還是有局限的；SPI、IIC這種接口通信軟件也很少，不像串口工具普遍便利，還有一個主要的原因，在進行測試成果展示時抱著電腦或者板跑很不方便，做這個趁手的工具就要考慮它的便利性，這些就為這款自用的調(diào)試工具埋下了引子。

2、功能需求分析

本測試工具的主要目的是用于測試一些特殊器件的，例如迪文屏的串口、實時時鐘測試之類的，與其各種找板子在寫程序調(diào)試，不如都移到這個測試工具來，所以這個工具就需要有串口、IIC、SPI、定時器、ADC等常用輸出了。

做一個小小的工具也不能只有這些輸出啊，還需要一個屏來進行主要功能或者階段的顯示，那就還需要一些輸入器件（器件）來進行測試項目的切換，這些顯示屏和按鍵的主要功能就是輔助測試了。

再加一點高級功能吧，有顯示屏了就不如加入一個環(huán)境溫度的采集（溫濕度、大氣壓），非接觸式測溫也是很有必要性的，那就來一個小小的熱成像（免得唯一的一個熱成像儀器被大家搶來搶去，以后自己測試階段就可以自己測了）。

當(dāng)然少不了尺寸要小一點，便利性也是我們很關(guān)注的。

針對上面的功能需求，可以看一下下面的思維導(dǎo)圖：

3、實現(xiàn)方案及選型

由功能需求可知，主要的測試功能其實都是單片機的一些外設(shè)，只不過將這些接口都引出來并分類了，引出的接口準(zhǔn)備都采用PH或者ZH的插座，一來可以防反插，最主要的原因是比較常見。

熱成像功能應(yīng)該會是一個比較有趣的功能，考慮到經(jīng)濟問題以及效果的綜合結(jié)果，MLX90640是一個不錯的選擇，因此將MLX90640作為熱成像的主要器件，3224的分辨率作為一個臨時用的小工具還是足夠的，進而在這里也引出顯示屏幕的選擇，屏幕的分辨率最好是320240的，等比放大也會比較好實現(xiàn)。

屏幕的選型就要考慮熱成像的要求了，在淘寶上找了好久，一款2.0吋的液晶屏進入了我的視野，插接接口MCU8080，根據(jù)經(jīng)驗判斷，這款屏還是很符合我的要求的，如下如：

由此我們需要考慮一個問題了，這個東西準(zhǔn)備做成一個什么樣的呢？給它設(shè)計一個外殼,可是結(jié)構(gòu)設(shè)計并不擅長，那就采用螺紋柱來連接，這種也是各種開發(fā)板常用的支撐結(jié)構(gòu)。上面基本上就是液晶屏的顯示了，所以準(zhǔn)備把按鍵全部采用側(cè)方，一個開關(guān)機的按鍵加上一個多功能選擇的按鍵，設(shè)計版型如下圖：

這里的考慮主要也是便利性，首先屏幕的顯示肯定需要全面的支撐，符合對稱性的審美要求。按鍵等突出部件可以在凹陷處得到一定保護，黑圈區(qū)域放置按鍵把持性也比較好。

接下來就是板卡的劃分了，這么一款小板子對于這么多的接口來說肯定是不夠的，咱們采用的單片機至少也需要100引腳，這樣才會帶FSMC功能，要不屏幕的刷新速率就有點不樂觀了。所以接口這些座都統(tǒng)一放到一個接口板上，主控板主要是單片機系統(tǒng)和一些必要的組成（例如供電，充電，RTC，傳感器等等），MLX9060傳感器是個例外，它需要單獨做一個傳感器板，再來一個底板保護一下。主控板、接口板、底板風(fēng)格保持一致，傳感器板固定在接口板上。

通過結(jié)構(gòu)功能劃分生成了一個新的思維導(dǎo)圖：

4、板卡設(shè)計

最主要的設(shè)計其實就是主控板了，根據(jù)上邊的方案，我們進行原理圖的設(shè)計，結(jié)果如下：

經(jīng)過兩天布局，PCB如下：

3D圖可能看著效果更好一點：

其他板卡基本上就沒有什么件了，示意圖如下：

5、調(diào)試及效果展示

板卡的打樣都是在嘉立創(chuàng)進行的，當(dāng)時還是可以免費打樣的，遙想當(dāng)年真是爽歪歪。

主要的材料就是紅外傳感器160元（下了血本了），屏幕12元，其他器件都是以前有的，雖然說成本不低，不過還是挺滿足的，最少還是和我的實際使用比較貼合。編寫程序調(diào)試器件的過程也是一個學(xué)習(xí)進步的過程（每一次測試器件也需要編寫一個是程序和界面），受益匪淺，在實際測試器件過程中也是非常得心應(yīng)手，奧利給！

效果展示：

寄語：希望廣大工程師都能有得心應(yīng)手的工具，讓我們的工作更便利，讓我們的技術(shù)更進一步，加油！