[发明专利]可扩展测量通道切换电路

说明书

技术领域

  本发明涉及一种切换电路，用于对各种带电路板的产品的生产测试中，比如各种控制，电源，通信，电脑，汽车，等各种带电路板的产品的生产测试中。

背景技术

产品生产测试是提高产品质量的重要保证，对于带电路板的各种产品，在生产过程中的测试需求越来越多。目前，生产测试中大量使用的是各个厂家的仪表仪器,如图1所示，比如万用表、示波器、波形发生器等, 各种仪表仪器分别采用相应厂家生产的专用的多通道板卡测量，因此，对于被测电路板产品，在测试过程中需要很多测量通道，需要大量的继电器切换，其可扩展性不好，当需要很多通道或需要用于其他仪器仪表时就难以实现，而且价格高，接口比较复杂，一般需要插到计算机主板插槽上才能使用。有的仪表仪器是可以加装多路切换电路板的,比如安捷伦的34901,但是通道数量有限且成本很高,有的没有多路切换板,如各种示波器,最多只有有限的几个通道。然而，当有大量参数需要测量时,测试成本便急剧增加,为了降低成本，会对有些产品采取减少需测参数等方法，导致产品质量隐患。

发明内容

本发明的目的是为克服现有带电路板的各种产品在生产测试中需要大量使用各个厂家的专用多通道板卡进行测试的缺陷，提出一种可扩展测量通道切换电路，可不受任何仪器仪表的限制而任意扩展。

本发明采用的技术方案是：包括一个中央处理单元CPU/MCU，中央处理单元CPU/MCU并联若干个串入并出的转换芯片D2-Dn，转换芯片D2-Dn中的每个芯片各连接一个达林顿管的芯片，每个达林顿管的芯片分别连接继电器K1-Kn中的一个，中央处理单元CPU/MCU还分别连接TTL转232电平的芯片D0、D1，芯片D0通过串口连接器X0与上位机连接。

芯片D0经串口连接器X0与上位机连接，串口连接器X1连接下一块切换电路的串口连接器X0，下一块切换电路的串口连接器X1接再下一块切换电路的串口连接器X0。

 

本发明接口简单，成本比较低，用途广泛，通用型强，不受仪器仪表的限制，可以与任意仪器仪表配合使用，进行任意多的通道扩展。

附图说明

图1中背景技术中带电路板的各种产品生产测试原理图；

图2是本发明的电路结构图。

具体实施方式

本发明包括一个中央处理单元CPU/MCU，中央处理单元CPU/MCU可以使用各种CPU，如MCS-51内核的单片机、ＡＲＭ内核的控制器以及ＤＳＰ，ＣＰＬＤ、ＦＰＧＡ以及Infineon等,目前常用的有8051或者ARM。中央处理单元CPU/MCU有6-8个接口,其中第七个和第八个用于扩展。中央处理单元CPU/MCU并联若干个芯片D2-Dn，若干个芯片D2-Dn是串入并出的转换芯片，比如74HC595或者74LS164等,用于将中央处理单元CPU/MCU的串行数据变成并行数据。

芯片D2-Dn中的每个芯片各连接一个达林顿管的芯片ULN2003A，即芯片Dn+1到Dn+n，芯片Dn+1到Dn+n也可以用两个三极管代替。

每个芯片ULN2003A分别连接继电器K1-Kn中的一个继电器，还可以用任何符合测试要求的其他继电器，可以根据不同的继电器控制电压来选择不同耐压的达林顿管。

中央处理单元CPU/MCU还分别连接芯片D0和芯片D1，将TTL（逻辑门电路）转232电平，以便中央处理单元CPU/MCU 和电脑或者其他电路进行通信，在不需要扩展的情况下，只需要一个TTL转232电平的电路就可以了，通信电路也可以通过其他方式实现，比如USB等。

将芯片D0用标准的串口连接器X0(D-SUB9)与上位机(工业计算机)连接, 电路在工作时先由计算机发一个某一个通道或者某几个通道接通的命令通过芯片D0到中央处理单元CPU/MCU，当中央处理单元CPU/MCU接到命令以后对命令进行解析，这样可以通过工业计算机对本多通道切换电路进行控制,其中连接串口连接器X0与中央处理单元CPU/MCU的芯片D0为TTL电平转为RS232电平的芯片(比如MAX232,D1也是TTL电平转为RS232电平的芯片),用串口连接器X1(D-SUB9)可以连接下一块多通道切换电路的串口连接器X0(D-SUB9),然后再用下一块多通道切换电路的串口连接器X1(D-SUB9)接下下一块多通道切换电路的串口连接器X0(D-SUB9),这样就可以一直接下去,直到达到需要的通道切换数量,所以可以接无数个继电器切换通道。

如果需要接通某通道，中央处理单元CPU/MCU将命令通过芯片D2-Dn发到达林顿管的芯片Dn+1或Dn+n上并驱动继电器，如果是下一通道，那就把命令通过相应的芯片D2-Dn继续发到需要控制的板子上。