Программно-аппаратный комплекс для проведения специальных комплексных проверок электронных устройств

В режиме формирования параметров проверки пользователь выбирает необходимые цепи для включения питания, алгоритм включения (параллельный, последовательный, выборочный), проверяемые цепи и их состояние. Пример выбора цепей и их состояния показан в таблице 2.1.

Таблица 2.1 Выбора цепей и их состояния

Загрузка параметров возможна из предварительно сформированного файла. При этом возможна визуализация упрощённой структуры проверки устройства, которая помогает избежать ошибок пользователя при тестировании. Сформированные параметры передаются в адаптер с признаком тестирования для инициирования процесса тестирования.

В процессе тестирования адаптер в соответствии с заданным алгоритмом включает питание соответствующих цепей и проверяет состояние контролируемых цепей.

Результаты корректной и некорректной проверки сохраняются в ОЗУ. После контроля адаптер осуществляется подачу питания на выбранные цепи и осуществляет повторный контроль их состояния, для проверки функционирования коммутирующих элементов (до срабатывания, после срабатывания и после отключения). Процесс тестирования повторяется необходимое количество раз в зависимости от алгоритма проверки, при этом возможно лишь частичное задействование имеющихся цепей или расширение функциональных возможностей схемы путём незначительного усложнения схемы адаптера. После обработки алгоритма проверки, сохранённые результаты передаются в ПЭВМ для окончательной обработки.

В случае некорректной проверки для пользователя, в режиме визуализации результатов проверки, предлагается несколько вариантов получения информации:

Формализованный – в виде списка цепей, не прошедших тестирование, с указанием некорректного состояния цепи и режима в котором это состояние имело место. Формализованный способ представления информации показан в таблице 2.2.

Таблица 2.2 Формализованный способ представления информации

Графический – в виде упрощённой структуры проверяемого устройства, в которой разными цветами изображаются режимы тестирования и цепи, состояние которых не соответствует заданному. Графический способ представления информации изображён рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 – Графический способ получения информации

3. Практическая часть

3.1 Описание электрической принципиальной схемы устройства

3.1.1 По результатам анализа структурной и функциональной схем была разработана электрическая принципиальная схема адаптера из состава ПАК, приведенная в Приложении Б. Рассмотрим основные элементы схемы электрической принципиальной более подробно.

3.1.2 Канал управления состоит из микроконтроллера, ПЗУ, ОЗУ, блока регистров, схемы сброса и генератора тактовых импульсов.

Микроконтроллер реализован на микросхеме типа 1880ВЕ31У (D1).

3.1.3 Микроконтроллер 1880ВЕ31 [12] может работать в следующих режимах:

– только с внешней памятью программ, так как он не имеет внутренней резидентной памяти программ (ПЗУ);

– с внутренней и внешней памятью данных.

ПЗУ, ОЗУ и блок регистров образуют внешнюю память микроконтроллера.

ПЗУ выполнено на микросхеме 1623 РТ2А (D9) [6], в ней хранится программа функционирования устройства.

В качестве регистра используется микросхема 1554 ИР22 (D5). Используется в качестве регистра-защелки для хранения адресов А0-А7 при обмене данными.

ОЗУ выполнено на микросхеме 537 РУ9 (D8) [6] и предназначено для хранения переменной информации: программ и промежуточных результатов обработки данных. Работает в режимах хранения, записи и считывания информации. В адаптере используется для хранения информации о состоянии цепей (напряжение на коммутирующем устройстве, сопротивление цепи, точность режима работы). Управление памятью осуществляется с помощью сигналов WR и RD, их объединение с помощью микросхемы D1.1 (логический элемент выполняющий функцию И) даёт сигнал RW, определяющий характер обращения чтение/запис,ь поступающий на вход OE микросхемы ОЗУ и включающий выходные буферы микросхемы памяти для прохождения информации по шинам данных.

Выбор микросхемы осуществляется сигналом OZU поступающим на вход CE и сформированный при помощи логического элемента И (D1.2), сигнала RW и сигнала поданного с А12.

3.1.4 Схема сброса построена на микросхеме 1554ТЛ2 (D3.1) [8], конденсаторе С2 и резисторе R3. Схема вырабатывает сигнал RST. По включению питания схема сброса сигналом RST переводит микроконтроллер в исходное состояние. Сброс обязателен при подаче напряжения питания на микроконтроллер. С этой целью вход RESET соединяют с шиной питания через конденсатор С2 емкостью 10 мкФ и с общим проводом через резистор R1 сопротивлением 4,3 кОм, обеспечивая тем самым корректный запуск МК.

3.1.5 Генератор тактовых импульсов для работы микроконтроллера реализован с использованием кварцевого резонатора ZQ1 и конденсаторов C1, C3. Рабочая частота резонатора составляет 12 МГц. Кварцевый резонатор определяет частоту работы микроконтроллера. Для более стабильного запуска выводы резонатора соединены с общим проводом через конденсаторы C1 и С3 емкостью 22 пФ [1].

3.1.6 Канал управления внешними устройствами состоит из модуля управления включением и модуля подключения питания.

3.1.7 Модуль управления включением построен на микросхеме 1554 ИД7 (D9) [8]. Микросхема предназначена для выбора цепей, которые необходимо протестировать. В зависимости от выходного кода осуществляется подача питания на эти цепи. Для того чтобы сформировать команду управления необходимо программно с ПК включить (выключить) одно (несколько) реле (ключей) в требуемой последовательности.

3.1.8 Модуль подключения питания представляет собой транзисторные каскады, построенные на транзисторах VT1…VT8, транзисторных матрицах 1HT251 (DA1…DA2), резисторах R4…R35 и управляющие ключевыми элементами с гальванически развязанными «сухими» контактами реле (ключами) РЭС80 (К1…К8). Параллельно подключенные к реле диоды 2Д522б (VD3…VD10) предохраняют транзисторы от индуктивных переходных процессов, возникающих при отключении реле. Модуль предназначен для коммутации определённых цепей ВУ в зависимости от программы с ПК. При этом через него происходит подача напряжения питания на соединители.

 Скачать реферат