PCB遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，主要由PC機(jī)及網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備和單片機(jī)測(cè)試系統(tǒng)兩大部分組成。
PC機(jī)根據(jù)檢測(cè)過程文件產(chǎn)生每一步的檢測(cè)控制命令，通過RS-232C串行接口將控制命令發(fā)送給單片機(jī)測(cè)試系統(tǒng)；接收單片機(jī)測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)束時(shí)發(fā)來的測(cè)量結(jié)果，進(jìn)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(cè)結(jié)果；控制PCB板的整個(gè)檢測(cè)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(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，或進(jìn)一步演化為遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)或遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，進(jìn)行有線/無線信道遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)測(cè)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(kuò)展的地域和數(shù)量界限，實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件和軟件資源的共享、任務(wù)和負(fù)載的共享。
單片機(jī)測(cè)控儀器系統(tǒng)主要由AT89C52單片機(jī)、串行通信模塊、測(cè)頻和計(jì)數(shù)模塊、電壓測(cè)量模塊和程控開關(guān)矩陣的通道控制電路等組成，實(shí)現(xiàn)串行通信，測(cè)量頻率、電壓，計(jì)數(shù)，產(chǎn)生信號(hào)切換模塊的控制信號(hào)。
取樣/接收器在單片機(jī)控制下完成被測(cè)信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換、信號(hào)調(diào)理和采樣，為單片機(jī)測(cè)控儀器系統(tǒng)的測(cè)量電路提供輸入信號(hào)。
激勵(lì)信號(hào)源是單片機(jī)控制下的激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生電路，為插在外接插座上的被測(cè)對(duì)象提供所需的工作電源或激勵(lì)信號(hào)。
程控開關(guān)矩陣是激勵(lì)信號(hào)/響應(yīng)信號(hào)的輸入/輸出通道，完成外接插座每個(gè)引腳激勵(lì)信號(hào)的程控切換，把引腳要求的電源和激勵(lì)信號(hào)加上去，把引腳輸出的頻率或電壓等響應(yīng)信號(hào)引出來。
24芯外接插座是被測(cè)對(duì)象與單片機(jī)測(cè)控儀器系統(tǒng)的接口，用于安裝待測(cè)的24芯通用PCB板。
手動(dòng)測(cè)試探頭完成PCB板內(nèi)特殊觀察點(diǎn)的信號(hào)電平采樣，也可根據(jù)實(shí)際需要輸入激勵(lì)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)人工故障查找。
串行通信模塊，采用零MODEM方式連接，實(shí)現(xiàn)傳輸距離小于15m的近程通信，為來自PC機(jī)的控制命令和單片機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)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(jī)測(cè)控軟件和單片機(jī)測(cè)試軟件組成，其中，PC機(jī)測(cè)控軟件是在Windows環(huán)境下利用高級(jí)語(yǔ)言MicrosoftVisualBasic6.0編寫的，單片機(jī)測(cè)試軟件是利用MCS-5l匯編語(yǔ)言編寫的，其流程圖如圖2所示。該系統(tǒng)實(shí)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(dòng)診斷和手動(dòng)診斷。
使用表明，該系統(tǒng)性能穩(wěn)定、工作可靠、人機(jī)界面友好、操作維護(hù)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了便攜化，具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)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P(yáng)CB遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，采用基于PC機(jī)的串口測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，具有設(shè)計(jì)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練、功能強(qiáng)大、性價(jià)比高等特點(diǎn)，對(duì)其他類似的應(yīng)用場(chǎng)合具有較好的參考價(jià)值。