PCB遠程故障診斷系統的設計

1系統總體結構設計

　　系統總體結構框圖如圖1所示，主要由PC機及網絡接口設備和單片機測試系統兩大部分組成。

　　PC機根據檢測過程文件產生每一步的檢測控制命令，通過RS-232C串行接口將控制命令發送給單片機測試系統；接收單片機測試系統檢測結束時發來的測量結果，進行數據處理，給出故障診斷結論，在系統軟面板(操作界面)的顯示窗口顯示PCB板的檢測結果；控制PCB板的整個檢測診斷過程。該系統可以通過網絡接口設備與網絡相連，構成帶網絡功能的智能化遠程故障診斷系統，或進一步演化為遠程測控系統或遠程管理系統，進行有線/無線信道遠程數據通信，實現測控系統的數字化、網絡化、智能化。系統的網絡化在某種程度上打破了布控區域和設備擴展的地域和數量界限，實現整個網絡系統硬件和軟件資源的共享、任務和負載的共享。

　　單片機測控儀器系統主要由AT89C52單片機、串行通信模塊、測頻和計數模塊、電壓測量模塊和程控開關矩陣的通道控制電路等組成，實現串行通信，測量頻率、電壓，計數，產生信號切換模塊的控制信號。

　　取樣/接收器在單片機控制下完成被測信號的電平轉換、信號調理和采樣，為單片機測控儀器系統的測量電路提供輸入信號。

　　激勵信號源是單片機控制下的激勵信號產生電路，為插在外接插座上的被測對象提供所需的工作電源或激勵信號。

　　程控開關矩陣是激勵信號/響應信號的輸入/輸出通道，完成外接插座每個引腳激勵信號的程控切換，把引腳要求的電源和激勵信號加上去，把引腳輸出的頻率或電壓等響應信號引出來。

　　24芯外接插座是被測對象與單片機測控儀器系統的接口，用于安裝待測的24芯通用PCB板。

　　手動測試探頭完成PCB板內特殊觀察點的信號電平采樣，也可根據實際需要輸入激勵信號，實現人工故障查找。

　　串行通信模塊，采用零MODEM方式連接，實現傳輸距離小于15m的近程通信，為來自PC機的控制命令和單片機測試系統的測量數據的傳輸提供輸入/輸出通道。

　　系統主控軟件由PC機測控軟件和單片機測試軟件組成，其中，PC機測控軟件是在Windows環境下利用高級語言MicrosoftVisualBasic6.0編寫的，單片機測試軟件是利用MCS-5l匯編語言編寫的，其流程圖如圖2所示。該系統實現的主要功能有系統自檢(包括加電自檢和按鍵自檢)、自動診斷和手動診斷。

　　使用表明，該系統性能穩定、工作可靠、人機界面友好、操作維護簡單，實現了便攜化，具有明顯的應用優勢和廣闊的開發前景。該系統已通過有關單位組織的技術鑒定。

　　該PCB遠程故障診斷系統，采用基于PC機的串口測試系統設計方案，具有設計先進、結構簡練、功能強大、性價比高等特點，對其他類似的應用場合具有較好的參考價值。