专利名称：串口自动化控制装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种生产自动化测试的夹具控制装置及其控制方法，尤其涉及一种手机生产测试夹具用的串口自动化控制装置及其控制方法。
背景技术：
在传统基于微处理器如PC机的生产自动化测试的夹具控制装置的控制驱动电路设计中，通常采用通信技术和PCI技术。基于通信口来设计控制驱动电路，要求控制电路必须至少具有接收机功能。目前接收机和发射机的设计主要通过微处理器来实现。而对于状态较少的单工控制对象利用微处理器来设计，除了提高设计的复杂度、浪费微处理器资源外，还需要购买较为昂贵的开发工具；基于PCI设计控制电路，要占用PCI插槽资源，对电路板金手指设计必须有严格的尺寸要求，同时电路板的调试也非常不方便。在两个设备通过串口进行通信的情况下，数据设备终端支持状态信号线的自动流控制(简称AFC)，状态信号电平根据数据传输状态来自动设置；如果是数据设备终端与数据通信终端(如调制解调器)通信，要设置调制解调器控制寄存器，不允许自动流控制，控制信号线由软件来控制。在自动流控制过程中，RTS和DTR信号由接收机的状态来控制，CTS由发射机的操作状态来控制，在数据接收和发送过程中软件无法设置或清除RTS和DTR信号。如图1和图2所示，是两种串口的不同接法，这两种电路结构都是用来进行数据传输，因此无法利用RTS和DTR两个信号线实现对外部电路的控制；虽然通过设置调制解调器控制寄存器，不允许自动流控制，实现软件对信号线的控制，但是数据终端和通信终端之间的连接和控制是最为复杂的。
发明内容
本发明的目的就是为了解决以上问题，提供一种串口自动化控制装置及串口自动化控制方法，其设计结构和控制方法简单，成本低，且可实现自动化控制。
为实现上述目的，本发明提出一种串口自动化控制装置，包括串行接口和控制电路，所述控制电路的输入端分别接至串行接口的RTS端或/和DTR端中之一或两个端口，所述控制电路接收串行接口输入信号，产生匹配控制信号。
基于上述目的，本发明还提出一种串口自动化控制方法，包括如下步骤1)PC机通过调用函数控制串行接口的RTS控制端或/和DTR控制端，2)DTR控制端或/和RTS控制端控制控制电路，3)控制电路产生匹配控制信号。
由于采用了以上的方案，由于利用非传统串口通信方式来实现对测试夹具的自动化控制，即采用RTS或/和DTR产生的控制信号进行自动化控制，在软件方面只需调用函数更改控制参数实现自动化控制，串口驱动控制软件和控制电路，通过软件和硬件的配合实现对目标的控制。在软件部分，巧妙地利用DTR和RTS控制信号，省去复杂的数据信号的发送、接收和处理过程，使软件编程变的非常简单，其控制电路和方法简单，成本低。并使设计趋向简单实用，增强易维护性。
图1是串行接口与串行接口第一种接法示意图；图2是串行接口与串行接口第二种接法示意图；图3是本发明串口自动化控制装置电路框图；图4是本发明串口自动化控制装置电路原理图；图5是本发明串口自动化控制装置测试流程图；图6是本发明测试夹具结构示意后视图；图7是本发明测试夹具结构示意侧视图。
具体实施例方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
如图3所示，为串口自动化控制电路框图，串行通信接口中的DTR和/或RTS控制端接至控制电路，控制电路产生1路/2路和/或3路/4路控制信号，分别控制第一电磁阀和第二电磁阀的导通与关断，从而控制如手机测试射频顶针和测试箱翻盖的动作执行机构，使射频顶针顶起或下落，使翻盖打开或下落。从而依次进行相关的自动化测试。
实施例一如图4所示为串口自动化控制装置的具体实施例电路原理图，该控制电路用于手机自动化生产测试的夹具控制装置，其包括控制电路、工作状态指示电路4、稳压电源1和控制开关，其中控制电路包括PC串口电平转换与保护电路2和驱动电路3，所述驱动电路3包括第一三极管V1、第二三极管V2、第二电阻R2和第三电阻R3，所述工作状态指示电路4包括第一反向器N1-A、第二反向器N1-B、第五电阻R5、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一发光二极管Q1、第一发光二极管Q2、第三发光二极管Q3和第四发光二极管Q4。控制开关包括第一继电器REALAY1、第二继电器REALAY2、1路接口J4、2路接口J5、3路接口J2和4路接口J3，所述稳压电源1可输出+5V电压。其中各串行接口分别接至PC串口电平转换与保护电路2的输入端，图中该电路选项用MAX3248E芯片。PC串口电平转换与保护电路2的两路输出端分别接至驱动电路3的第二电阻R2和第三电阻R3，第二电阻R2和第三电阻R3分别接至第一三极管V1和第二三极管V2的基极，第一三极管V1和第二三极管V2为PNP型三极管，第一三极管V1和第二三极管V2的发射极接至+5V电源端，第一三极管V1的集电极分别接至第五电阻R5、第一反向器N1-A和第一继电器REALAY1的控制端，第二三极管V2的集电极分别接至第九电阻R9、第二反向器N1-B和第二继电器REALAY2的控制端，第五电阻R5的另一端接至第一发光二极管Q2，第一反向器N1-A的输出端经第七电阻R7接到第一发光二极管Q1，第一继电器REALAY1的两个输出端分别接至1路接口J4和2路接口J5，第二反向器N1-B的输出端经第八电阻R8接至第三发光二极管Q3，第九电阻R9的另一端接至第四发光二极管Q4，第二继电器REALAY2的两输出端分别接至3路接口J2和4路接口J3，该电路有4路输出，其中1、2路互为反相，3，4路互为反相，在实际应用中1路、3路为一组，2路、4路为一组，硬件的第1或2路接口接夹具翻盖的电磁阀，第3或4路输出接控制射频顶针的电磁阀，第一发光二极管Q1、第一发光二极管Q2、第三发光二极管Q3、第四发光二极管Q4的另一端接至地。电稳压电源1的输入端为+12电压，经电压转换电路转换为+5V电压。在整个测试过程中，利用控制DTR和RTS来实现夹具的相应动作。
在上述手机自动化生产测试的夹具控制装置中，PC串口保护电路连接PC和驱动电路3，最主要的作用是保护PC串口；而从PC串口保护电路和电平转换电路输出的控制信号带载能力较弱，需要放大电路才能控制继电器，由于整个电路的电源只有稳压之后的+5V提供，根据我们选择的继电器标称控制电流(电压)和线圈内阻，为了提高电路的可靠性，调整三极管偏置参数，使之工作于饱和区，这样便提供足够大的电流来满足继电器的开启要求；工作状态指示电路反映这四路输出的工作状态。
对于上述实施例也可有与其不同的其它实施例，如所述执行机构包括电机，由控制电路产生相应的驱动信号控制电机转动，产生相应的执行动作。
实施例二如图3所示，在手机自动化生产中测试夹具中用串口进行自动化控制的方法，包括如下步骤1)PC机通过调用函数控制串行接口的RTS控制端或/和DTR控制端，2)DTR控制端或/和RTS控制端控制控制电路，3)控制电路产生匹配控制信号。4)控制电路产生的匹配控制信号，控制执行机构动作。其中所述的执行机构包括第一继电器RELAY1、第二继电器RELAY2、手机射频顶针夹具和手机翻盖夹具，执行机构的动作过程如下匹配控制信号分别控制第一继电器RELAY1和第二继电器RELAY2的开启与关断，第一继电器RELAY1控制手机翻盖夹具的打开或下落，第二继电器RELAY2控制手机射频顶针夹具的顶起或下落。如图5所示，为在测试过程中，相关软件的控制流程图，它包括如下步骤1)开始，2)调用相关函数，设置RTS控制端或/和DTR控制端，打开翻盖，射频顶针下落，3)放置被测件(简称DUT)。4)开始测试，5)调用相关函数，控制翻盖落下，6)判断是否需要进行点测，如果需要，则7)调用相关函数，控制射频顶针顶起，进入步骤8)；如果否，则转到步骤9)，8)调用点测程序模块，进行测试；9)判断是否需要进行耦合测试，如果需要，则10)调用相关函数，控制射频顶针下落，进入步骤11；如果否，则转到步骤12)，11)调用耦合测试程序模块，12)判断是否重新测试，如果是，则重新返回步骤6)；如果否，则进入骤13)，13)判断是否执行过耦合测试，如果否，则14)调用相关函数，射频顶针下落，进入步骤15)；如果是，则进入步骤15)，15)调用相关函数，翻盖顶起，16)取出被测件(DUT)，17)测试完毕。在上述软件运行过程中，通过调用函数ClampAction(int ComPort，int DTR，Bool action1，int RTS，Boolaction2)来控制夹具和射频顶针运动，函数参数列表中，参数ComPort表示PC串口，1为COM1口，2为COM2口；参数DTR和RTS映射DTR和RTS信号线；action1和action2表示DTR和RTS置高电平还是低电平，0表示置低电平，1表示置高电平。
上述的测试流程的测试过程如下如图6和图7所示，开始测试前，调用函数，第一电磁阀51和第二电磁阀52开启，气缸6的推杆动作，使手机翻盖夹具7打开，手机射频顶针夹具8使射频顶针起；进入点测时，再次调用函数，第一电磁阀51关闭，第一气缸推杆缩回，使手机翻盖夹具7闭合，射频顶针仍提起，使手机通过点测方式与基站通信；进入天线测试时，再次调用函数，第二电磁阀52关闭，第二气缸推杆缩回，夹具翻盖闭合，手机射频顶针夹具8使射频顶针下拉，使手机通过天线耦合方式和基站通信；测试完毕，再次调用函数，第一电磁阀51开启，夹具翻盖打开，射频顶针下落。
PC机通过串口的DTR和RTS直接对电路板进行控制，在控制电路中不需要串口数据的接收和处理；本控制方式的新颖之处便是在串口初始化后，不进行数据的接收和发送，而直接获取对信号线的控制权(在数据传输过程中，将丧失对信号线的控制)。由于硬件电路不对数据传输作任何处理，所以没有采用微处理器控制技术或直接基于PCI的控制技术，具有创造性，同时电路的设计成本也非常低；软件处理也十分简单，只作对串口进行基本初始化和对硬件握手信号DTR和RTS进行控制，控制方式有新颖性。本软件和硬件驱动控制电路正在应用于手机统一测试平台中，所以实用性强。在统一测试平台的天线测试&综合测试方案中，主要为控制夹具翻盖与射频接顶针，其中软件的串口驱动控制部分作成动态连接库(DLL)供统一测试平台调用。
*注RTS指示串口设备准备发送数据DTR指示串口终端设备准备好
权利要求
1.一种串口自动化控制装置，包括串行接口，其特征是还包括控制电路，所述控制电路的输入端分别接至串行接口的RTS端或/和DTR端中之一或两个端口，所述控制电路接收串行接口输入信号，产生匹配控制信号。
2.如权利要求1所述的串口自动化控制装置，其特征是所述控制电路包括驱动电路(3)，所述驱动电路(3)的输入端接至串行接口保护电路或电平转换电路的输出端，驱动电路(3)的输出端作为控制电路的输出端。
3.如权利要求1所述的串口自动化控制装置，其特征是所述控制电路还包括串口保护电路和/或电平转换电路，串行接口保护电路与电平转换电路相连，串行接口保护电路或电平转换电路的输入端作为控制电路的输入端。
4.如权利要求1、2或3所述的串口自动化控制装置，其特征是还包括一组或多组工作状态指示电路(4)，所述每组工作状态指示电路(4)包括发声或发光装置，所述工作状态指示电路(4)的输入端分别接至控制电路的输出端。
5.如权利要求4所述的串口自动化控制装置，其特征是所述驱动电路(3)包括第二电阻(R2)和第一三极管(V1)或第二电阻(R2)、第一三极管(V1)、第三电阻(R3)和第二三极管(V2)，所述第一三极管(V1)和第二三极管(V2)的基极分别接至第二电阻(R2)和第三电阻(R3)，第二电阻(R2)和第三电阻(R3)的另一端接至串行接口保护电路和电平转换电路的输出端。
6.如权利要求5所述的串口自动化控制装置，其特征是所述的发声或发光装置为发光管，所述的工作状态指示电路(4)包括第一指示电路、第二指示电路、第三指示电路和第四指示电路，所述的控制电路的输出端为二个，所述第一指示电路包括相串联的第五电阻(R5)和第二发光管(Q2)，所述第二指示电路包括相串联的第一反向器(N1-A)、第七电阻(R7)和第一发光管(Q1)，所述第三指示电路包括相串联的、第八电阻(R8)和第三发光管(Q3)，所述第四指示电路包括相串联的第九电阻(R9)和第四发光管(Q4)，第五电阻(R5)和第一反向器(N1-A)的另一端接至第一三极管(V1)的集电极；第二反向器(N1-B)和第九电阻(R9)的另一端分别接至第二三极管(V2)的集电极。
7.如权利要求1、2或3所述的串口自动化控制装置，其特征是还包括执行机构，所述的控制电路的输出端与执行机构的输入端相连。
8.如权利要求7所述的串口自动化控制装置，其特征是所述执行机构包括第一继电器(RELAY1)或第一继电器(RELAY1)和第二继电器(RELAY2)，所述第一继电器(REALAY1)和第二继电器(REALAY2)的控制端分别接至串行接口保护电路和/或电平转换电路的第一输出端和第二输出端。
9.如权利要求7所述的串口自动化控制装置，其特征是所述执行机构还包括手机射频顶针夹具和手机翻盖夹具，第一继电器(RELAY1)和第二继电器(RELAY2)的输出端分别接至手机翻盖夹具和手机射频顶针夹具。
10.一种串口自动化控制方法，其特征是包括如下步骤1)PC机通过调用函数控制串行接口的RTS控制端或/和DTR控制端，2)DTR控制端或/和RTS控制端控制控制电路，3)控制电路产生匹配控制信号。
11.如权利要求10所述的串口自动化控制方法，其特征是还包括如下步骤4)控制电路产生的匹配控制信号，控制执行机构动作。
12.如权利要求11所述的串口自动化控制方法，其特征是所述的执行机构包括第一继电器(RELAY1)、第二继电器(RELAY2)、手机射频顶针夹具(8)和手机翻盖夹具(7)，执行机构的动作过程如下匹配控制信号分别控制第一继电器(RELAY1)和第二继电器(RELAY2)的开启与关断，第一继电器(RELAY1)控制手机翻盖夹具(7)的打开或下落，第二继电器(RELAY2)控制手机射频顶针夹具(8)的顶起或下落。
全文摘要
本发明公开一种串口自动化控制装置，包括串行接口和控制电路，所述控制电路的输入端分别接至串行接口的RTS端或/和DTR端中之一或两个端口，所述控制电路接收串行接口输入信号，产生匹配控制信号；一种串口自动化控制方法，包括如下步骤1)PC机通过调用函数控制串行接口的RTS控制端或/和DTR控制端，2)DTR控制端或/和RTS控制端控制控制电路，3)控制电路产生匹配控制信号。由于利用非传统串口通信方式来实现对测试夹具的自动化控制，即采用RTS或/和DTR产生的控制信号进行自动化控制，在软件方面只需调用函数更改控制参数实现自动化控制，其控制电路和方法简单，成本低，增强易维护性。
文档编号G05B15/02GK1584765SQ200410022709
公开日2005年2月23日 申请日期2004年6月2日 优先权日2004年6月2日
发明者钱永义, 袁建立, 张少春, 刘义平 申请人:惠州Tcl移动通信有限公司