一种指纹模组自动测试系统及方法与流程

1.本发明涉及检测技术领域，具体的，本发明涉及一种指纹模组自动测试系统及方法。


背景技术：

2.随着移动终端的发展，指纹识别已经成为移动终端的标准配置，用户常用它来解锁屏幕、进行支付等操作。一般情况下，移动终端采用电容式指纹识别技术，通过移动终端的指纹模组获取人体指纹的指纹数据，然后再与预先存储的指纹数据进行对比，通过判断两者是否匹配来完成用户的操作。
3.在生产过程中，需要对指纹模组进行测试以判断指纹模组能够被正常使用，现有技术中，一般通过在待测试终端中人工录入指纹数据，然后在测试时，再录入指纹数据以判断待测试终端能够解锁的方法判断该待测试终端的指纹模组是否能够正常使用，这种方法在大批量生产中，由于每一台待测试终端均需要人工录入一个指纹数据，而耗费大量的时间，使得测试效率较低。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种指纹模组自动测试系统及方法，以解决上述的技术问题。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种指纹模组自动测试系统，其改进之处在于：包括测试主机、测试板和测试治具；测试治具上设有顶针，测试治具通过顶针与待测试指纹模组电性连接，用于接收待测试指纹模组的信号；测试板与测试治具电性连接，用于接收测试治具传送的信号；测试主机与测试板通过usb线连接，用于发出测试指令并进行测试。
6.在上述系统中，所述测试治具上还设有电机和相应于电机的驱动装置，所述测试板与电机电性连接，用于驱动假手指按压待测试指纹模组进行采图测试。
7.在上述系统中，所述测试板上集成有测试电路，测试电路包括通讯电路、电机驱动电路和信号采样电路；
8.通讯电路与所述测试主机的usb接口连接，用于与测试主机进行双向通讯；
9.电机驱动电路与通讯电路连接，用于接收驱动电机的指令；电机驱动电路还与所述电机电性连接，用于驱动电机；
10.信号采样电路与所述测试治具连接，用于接收待测试指纹模组的信号；信号采样电路还与通讯电路连接，用于将采样信号通过通讯电路传送给测试主机。
11.在上述系统中，所述通讯电路包括转换芯片u5，转换芯片u5包括usb正输入端口d+、usb负输入端口d-、电机驱动端口gipo3、电机驱动端口gipo2、采样信号端口gpio4和采样信号端口gipo5；
12.usb正输入端口d+和usb负输入端口d-均与所述usb接口连接，电机驱动端口gipo3
和电机驱动端口gipo2均与所述电机驱动电路连接，采样信号端口gpio4和采样信号端口gipo5均与所述信号采样电路连接。
13.在上述系统中，所述电机驱动电路包括驱动芯片u6和电机连接端子cn2，驱动芯片u6包括a输入端口in-a、b输入端口in-b、a输出端口out-a和b输出端口out-b，a输入端口in-a与所述电机驱动端口gipo3连接，b输入端口in-b与所述电机驱动端口gipo2连接，a输出端口out-a和b输出端口out-b均与电机连接端子cn2连接，电机连接端子cn2与电机连接。
14.在上述系统中，所述信号采样电路包括采样芯片u2、运算放大器u3、电阻r8和模组连接端子j3，采样芯片u2包括数据端口sda、数据端口scl、信号正输入端口vin+和信号负输入端口vin-，运算放大器u3包括正电压输入端口+in、负电压输入端口-in、输出端口out和负输出端口v-；
15.模组连接端子j3与待测试指纹模组连接，模组连接端子j3与电阻r8连接；
16.电阻r8的一端与所述正电压输入端口+in连接，另一端与所述负电压输入端口-in连接，所述输出端口out与信号正输入端口vin+连接，所述负输出端口v-与信号负输入端口vin-连接；
17.数据端口sda与所述采样信号端口gipo5连接，数据端口scl与所述采样信号端口gipo4连接。
18.本发明还提供了一种指纹模组自动测试方法，包括以下的步骤：
19.s1、测试治具通过顶针接收待测试指纹模组的信号，并发送给测试板；
20.s2、测试板接收到信号后，通过usb线传输给测试主机；
21.s3、测试主机进行测试。
22.在上述方法中，在所述步骤s1之前，还包括以下的步骤：测试治具通过电机和相应于电机的驱动装置驱动假手指按压待测试指纹模组进行采图测试。
23.本发明的有益效果是：通过测试主机发出测试指令，在检测到待测试指纹模组已连接时，对待测试指纹模组自动开始测试流程，测试过程在测试主机上实时显示，并显示最终的测试结果，实现了对待测试指纹模组的自动测试，提升了测试效率。
附图说明
24.附图1为本发明的一种指纹模组自动测试系统的方框图。
25.附图2为图1中的测试板中测试电路的电路结构图。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
27.以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
28.参照图1所示，本发明的一种指纹模组自动测试系统，包括测试主机、测试板和测试治具；测试治具上设有顶针、电机和相应于电机的驱动装置，所述测试板与电机电性连接，驱动假手指按压待测试指纹模组进行采图测试，测试治具通过顶针与待测试指纹模组电性连接，接收待测试指纹模组的信号，测试板与测试治具电性连接，接收测试治具传送的信号；测试主机与测试板通过usb线连接，测试主机一般为带有自动测试程序的电脑，通过测试板发出指令，不断检测指纹模组端口是否有电流流过，如果有电流变化，说明待测试指纹模组已与测试治具连接，则测试主机与指纹模组进行握手通讯，通讯成功则开始自动测试流程，当需要采集指纹图像时，测试板控制测试治具上的电机，使假手指按压指纹模组，进行采图测试，所有测试项完成之后，在电脑端都能实时显示，并显示最终的测试结果，实现了对待测试指纹模组的自动测试，提升了测试效率。电脑端的测试程序会显示当前测试的项目及结果，如果有异常则会停止测试，并显示异常原因，方便测试人员对不良品进行标识和分类。对于完成所有测试项目且结果正常的模组，则电脑端测试程序会显示测试通过，并保存模组的相关信息及测试结果，方便后续检查及追溯。
29.结合图1和图2所示，所述测试板上集成有测试电路，测试电路包括通讯电路、电机驱动电路和信号采样电路；通讯电路与所述测试主机的usb接口连接，用于与测试主机进行双向通讯；电机驱动电路与通讯电路连接，用于接收驱动电机的指令；电机驱动电路还与所述电机电性连接，用于驱动电机；信号采样电路与所述测试治具连接，用于接收待测试指纹模组的信号；信号采样电路还与通讯电路连接，用于将采样信号通过通讯电路传送给测试主机。
30.所述通讯电路包括转换芯片u5，转换芯片u5的型号为cp2102n，转换芯片u5包括usb正输入端口d+、usb负输入端口d-、电机驱动端口gipo3、电机驱动端口gipo2、采样信号端口gipo4和采样信号端口gipo5；usb正输入端口d+和usb负输入端口d-均与所述usb接口连接，所述电机驱动电路包括驱动芯片u6和电机连接端子cn2，驱动芯片u6包括a输入端口in-a、b输入端口in-b、a输出端口out-a和b输出端口out-b，a输入端口in-a与所述电机驱动端口gipo3连接，b输入端口in-b与所述电机驱动端口gipo2连接，a输出端口out-a和b输出端口out-b均与电机连接端子cn2连接，电机连接端子cn2与电机连接；
31.所述信号采样电路包括采样芯片u2、运算放大器u3、电阻r8和模组连接端子j3，采样芯片u2的型号为ads1100，采样芯片u2包括数据端口sda、数据端口scl、信号正输入端口vin+和信号负输入端口vin-，运算放大器u3的型号为opa335，运算放大器u3包括正电压输入端口+in、负电压输入端口-in、输出端口out和负输出端口v-；
32.模组连接端子j3与待测试指纹模组连接，模组连接端子j3与电阻r8连接，电阻r8对待测试指纹模组的信号进行采样，电阻r8的一端与所述正电压输入端口+in连接，另一端与所述负电压输入端口-in连接，将采样信号传送给运算放大器u3进行放大，所述输出端口out与信号正输入端口vin+连接，所述负输出端口v-与信号负输入端口vin-连接，放大后的信号被采样芯片u2采样，数据端口sda与所述采样信号端口gipo5连接，数据端口scl与所述采样信号端口gipo4连接，采样信号传送给转换芯片u5，测试主机通过usb接口与转换芯片u5连接，获取到待检测指纹模组的电流状态。
33.进一步地，转换芯片u5还包括接收端口rxd和发送端口txd，接收端口rxd和发送端口txd均与模组连接端子j3连接，实现转换芯片u5与模组连接端子j3的双向通讯，进而实现
测试主机与待测试指纹模组的双向通讯。
34.转换芯片u5实现了对指纹模组的检测以及对电机的控制，由于指纹模组工作电流为20-60ma范围，待机电流约为5-20ua范围，两者相差近千倍，而且使用的元器件误差也会影响电流测试的准确度。为了提高电流测试的准确度，需要对电路进行校准。结合图2所示。在本实施例的电路中，采样芯片u2(ads1100)每秒钟采集16次，对应的编码范围为-16384至16384，采样芯片u2的供电电压为u，获取采样芯片u2的采样数据m与实际电流i的公式1为i＝m*(r8*(r7+r3)*16384*2*u)/r7；在电流小于1ma范围内，使用电压u给电阻ra和电阻rb通电,理论上流经ra的电流为ai＝u/ra,理论上采样芯片u2的采样值为am可通过公式1计算得到，实际的采样值为a’m
,理论上流经rb的电流为bi＝u/rb,理论上ad采样值为bm可通过公式1计算得到，实际的采样值为b’m
。利用以上数据可以得到两个校准参数c和d，保存参数c和d。在测试指纹模组电流时，通过采样芯片u2获取到的采样值为x，则可以通过公式计算得到校准后的电流为y＝c*x+d。同理，在大于1ma以上的电流，同样选择两个电阻，测试得到两个参数e和f，利用公式可以计算校准后的电流y＝e*x+f。利用这种方法测试电流，可以使指纹模组在工作及休眠电流测试时，电流测试精度可以在0.5％以内，从而保证了指纹模组电流测试的可靠性。
35.本发明还提供了一种指纹模组自动测试方法，包括以下的步骤：
36.s1、测试治具通过顶针接收待测试指纹模组的信号，并发送给测试板；
37.s2、测试板接收到信号后，通过usb线传输给测试主机；
38.s3、测试主机进行测试。
39.进一步地，在所述步骤s1之前，还包括以下的步骤：测试治具通过电机和相应的驱动装置驱动假手指按压待测试指纹模组进行采图测试。
40.本发明通过测试主机发出测试指令，在检测到待测试指纹模组已连接时，对待测试指纹模组自动开始测试流程，测试过程在测试主机上实时显示，并显示最终的测试结果，实现了对待测指纹模组的自动测试，提升了测试效率。
41.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。