一种发球机器人控制板的工装板的制作方法

1.本实用新型涉及控制板测试技术领域，具体涉及一种发球机器人控制板的工装板。


背景技术：

2.我国是乒乓球大国但是发球机器人的起步比较晚，近年来国内乒乓球发球机器人发展迅速，各个厂商自行设计并优化软硬件方案，部分产品性能已经超过国外同类产品，并逐步走向国际化。一种发球机器人的控制板卡是以cksf407芯片为核心、通过控制半桥电路、步进电机驱动电路的输出，实现直流电机和步进电机驱动乒乓球发球机构的一套控制系统，该控制系统具有自动化程度高、稳定性强、反应灵敏等多种特性。在发球机器人控制板的生产测试阶段，为了提升板卡测试效率，降低测试成本，避免测试人员误判，同时降低操作员工的作业风险，要求测试采用全自动化工装测试。因此，需设计一种发球机控制板的测试工装板以解决上述问题。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种发球机器人控制板的工装板，满足在发球机器人控制板的生产测试阶段，提升了板卡测试效率，降低了测试成本，避免测试人员误判，同时降低操作员工的作业风险。
4.本实用新型通过以下技术方案予以实现：
5.一种发球机器人控制板的工装板，包括：供电电源24v-3.3v、 mcu最小系统电路、模拟量检测电路、电机驱动检测电路、比较器检测电路、串口通信电路、烧写控制电路和信号插针电路；所述mcu最小系统电路分别与所述供电电源24v-3.3v、所述模拟量检测电路、所述电机驱动检测电路、所述比较器检测电路、所述串口通信电路、所述烧写控制电路和所述信号插针电路电气相连。
6.优选的，所述供电电源24v-3.3v采用dc-dc转换电路。
7.优选的，所述mcu最小系统电路，其工装板mcu的io端口主要分为：输入检测端口、输出控制端口、串口通信端口、最小外接系统单元端口和预留端口。
8.优选的，所述输入检测端口包括qdadc1-7、qdcapt1-16；所述输出控制端口包括k1-k7、slac/slbc/slqh、 bstat1/bstat2/astat1/astat2、cpower、qdbjgpio；所述串口通信端口包括上位机swjtx、swjrx，单片机通信hxmcurx、hxmcutx；所述最小外接系统单元端口包括外接晶振ph0-oscin、ph1-oscout，复位信号rst、数据时钟pa13-swdio、pa14-swclk；所述预留端口包括 lcd12864显示屏的rs、r/w、e、rst端口和其余悬空端口，所述预留端口主要是制作自动化测试工装时，选择用上位机做测试过程显示或者用lcd屏进行测试过程显示。
9.优选的，还包括信号插针电路，用于工装板和被测主控板的电气关系连接。
10.本实用新型的有益效果为：
11.本实用新型提出一种发球机器人控制板的工装板，满足在发球机器人控制板的生产测试阶段，提升了板卡测试效率，降低了测试成本，避免测试人员误判，同时降低操作员工的作业风险。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1是工装板与被测板的驱动检测关系图。
14.图2是供电电源(24v-3.3v)电路图。
15.图3是工装板最小系统电路图。
16.图4是模拟量检测电路图。
17.图5是比较器检测电路图。
18.图6是串口通信电路图。
19.图7是烧写控制电路图。
20.图8是信号插针电路图。
具体实施方式
21.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.本实用新型提供了一种发球机器人控制板的工装板的技术方案，如图1所示，结合工装板与被测控制板的驱动检测关系如图1所示，根据被测控制板的实际电路模块，设计工装板的电路模块包括供电电源(24v-3.3v)100、mcu最小系统电路200、模拟量检测电路300、电机驱动检测电路400、比较器检测电路500、串口通信电路600、烧写控制电路700和信号插针电路800。
23.其中主控板(即被测控制板)主要包括：dc-dc电源模块、mcu 最小系统3路直流电机驱动电路、3路步进电机驱动电路、3路位置传感器采集电路、语音输出串口、wifi和蓝牙无线通讯电路；本实用新型结合背景技术仅公开控制板自动化测试的工装板设计结构，其发球机器人控制板设计原理、自动化测试程序、上位机、pcblayout 布局等为本领域技术人员所熟知的公知常识，故不再赘述。
24.供电电源(24v-3.3v)电路100如图2所示，此部分转换电路选用经典的dc-dc转换电路，用于接通测试工装已经集成的220v-24v 隔离稳压电源模块，进而给mcu最小系统电路(如图3)供电。在输出3.3v电源的c64电容两端，并联一颗红色led灯珠ld1，用于指示3.3v电压的输出。当工装板外接接220v-24v的隔离稳压电源模块，并输出3.3v时，led指示灯被点亮。其中，工装板主控芯片通过发送驱动信号cpower，来控制24v供电的通断。
25.工装板mcu最小系统电路200如图3所示，主控mcu选用58所的cksf407系列，p1为swd接口，用于工装板程序的调试烧录。工装板mcu的io端口主要可以分为：输入检测端口、输出控制端口、串口通信端口、最小外接系统单元端口和预留端口5部分。其中输入检测端口包括qdadc1-7、qdcapt1-16；输出控制端口包括k1-k7、 slac/slbc/slqh、bstat1/bstat2/astat1/astat2、cpower、qdbjgpio；串口通信端口包括上位机swjtx、swjrx，单片机通信hxmcurx、 hxmcutx；最小外接系统单元参考芯片手册推荐的经典连接方法，其端口包括外接晶振ph0-oscin和ph1-oscout、复位信号rst、数据时钟pa13-swdio和pa14-swclk；预留端口包括lcd12864显示屏的rs、 r/w、e、rst端口和其余悬空端口，预留端口，主要是制作自动化测试工装时，可选择用上位机做测试过程显示，或者用lcd屏进行测试过程显示。
26.模拟量检测电路300如图4所示，当工装板通过工装引线收到控制板的5v电压信号qd1-5v时，通过工装板上两颗串联的10k分压电阻r9、r10，单片机qdadc1通道可以采集到r9电阻后端的电压值约 2.5v，此时说明控制板的5v输出电正常。当接收到控制板的3.3v电压信号时，通过工装板上两颗10k的分压电阻r33、r40，单片机qdadc2 通道可以采集到r33电阻后端的电压值约1.65v，此时说明控制板的 3.3v输出电正常。模拟量检测通道qdadc2-qdadc7，通过信号插针利用工装引线到被测控制板的测试点处直接采集。
27.模拟量检测通道qdcapt1-15，分别用来测试3路直流电机和3 路步进电机的驱动电压，如图4中的m0+是被测主控板上直流电机1 的驱动电压测试点，当工装引线接通m0+测试点的24v电压时，首先经过光耦u2的左侧电路，使的输入光耦的电压和电流满足2.7v和 25ma的工作条件，此时光耦内部的led点亮，产生光信号，使得光耦内部的三极管导通，此时模拟量检测通道qdcapt1可以采集电压信号，即判断m0+测试点的24v电压是否正常。其余通道的检测电路如同上述。
28.比较器检测电路500如图5所示，主控mcu的qdbjgpio信号通道，通过输出高低电平来控制三极管q1的导通，在控制板比较器检测电路的测试点，分别引出in1、in2、in3工装接线至信号插针座子 x1，进而测得比较器电路的输出。
29.串口通信电路600如图6所示，其中swjtx、swjrx为上位机的串口通信端口；hxmcurx和hxmcutx为主控mcu和被测mcu的串口通信端口。
30.烧写控制电路700如图7所示，为了使自动化工装同时满足烧录工厂程序和烧写用户程序的需求，设计程序选择烧录电路。当单片机端口slac输出为高时控制用户程序烧录，slbc为高时控制出厂程序烧录。其中，工厂测序和用户程序的烧录控制，由信号继电器k1实现。如图7，当slqh为低时，q3不导通，光耦u1无光电信息传送，继电器k1线圈无电流通过，此时烧写用户程序；反之，当slqh为高时，q3导通，光耦u1有光电信息传送，继电器k1线圈有电流通过，此时烧写工厂程序。
31.信号插针电路800如图8所示，此部分主要是工装接线部分，用于工装板和被测控制板的电气关系连接。其中x1、x4和x9处的网络标号，是指将控制板处的测试点引入工装板，或者将工装板mcu的相关信号接通至被测板。x15和x17是离线烧录工厂程序和离线烧录用户程序的烧录接口。
32.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些
修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。