强电系统电子技术论文提纲

论文题目：PCBA自动化测试系统设计与实现

摘要：目前,中国是全球最大的电子信息产品的制造基地和消费市场,5G（5th-Generation）技术、工业物联网、AI（ArtificialIntelligence）人工智能及云计算项目的兴起和发展都离不开PCBA（Printed Circuit Board Assembly）,PCBA技术的进步也是其发展的基础。本课题以PCBA的自动化检测系统设计与实现为主要内容研究,并对其相关技术和测试方案进行分析。本文研究方向主要在PCBA的检测,其中ICT（In Circuit Tester）、FCT（Functional Circuit Test）测试就是PCBA生产过程中必不可少的关键质量控制环节。而在实际生产管理过程中受限于单型号产量少、测试项目多、工装制作成本高等原因,以及电子技术高速发展对PCBA检测仪器的通用性和集中性要求高,很多的公司无法对不同型号PCBA定制专用测试工装。针对以上开发要求,本文以强电220V测试为基础,综合电脑控制界面软件、PLC（Programmable Logic Controller）控制电路（含通信电路）和通用测试工装的结构等多个方面的成果,完成了 一整套可通过简单更换部件和连线在同一套单板测试工装上测试不同种类电路板的通用测试系统。系统硬件部分包含ARM芯片使用、TTL转串口（RS485通信电路）,以及PLC-PCBA控制板的转换。软件部分包含了通信协议使用、单片机程序和计算机程序设计,通过测试命令编辑和执行,实现测试要求和数据采集分析。再通过气缸选用,箱体、载板和机构运动部分设计,实现整个测试机台的建立,并充分考量了产品的尺寸和测试要求。最后通过该平台完成了系统模块和功能测试,验证了相关设计理论和方法,检验了本文的设计成果。综上所述,本文设计实现了 PCBA电子板通用测试平台的软硬件和测试编程,完成了一套通用型PCBA电子板检测系统,并采购相关结构、硬件及系统安装调试了一个满足测试要求的实验平台,用户可以通过简单的更换测试针脚,即可完成不同种类PCBA测试要求,解决了企业在生产过程中对多型号,多尺寸PCBA电子板检测复杂性的实际困难,降低了测试工装的开发和维护难度,不仅操作简单,而且成本低廉,该成果能够应用于中小企业自行设计/生产的PCBA板检测。

关键词：PCBA自动化测试;通用测试平台;ICT测试;485模块

学科专业：工程硕士（专业学位）

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究工作的背景

1.2 国内外发展现状

1.3 研究工作的意义

1.4 本文的主要贡献与创新

1.5 本论文的结构安排

1.6 本章小结

第二章 系统方案设计和关键技术

2.1 系统方案设计评估

2.1.1 用户需求及设计分析

2.1.2 设计理论基础

2.1.3 测试工装功能模块规划

2.2 本章小结

第三章 测试系统硬件设计与实现

3.1 ARM芯片基本电路

3.2 继电器控制原理图

3.3 TTL转RS485通讯板原理

3.4 PLC_PCBA控制板实现

3.5 本章小结

第四章 测试系统软件设计与实现

4.1 软件通信协议

4.1.1 通讯接口

4.1.2 控制命令

4.2 ARM软件设计与实现

4.2.1 ARM软件设计

4.2.2 软件的实现

4.3 PC后台软件设计与实现

4.3.1 PC后台软件设计

4.3.2 PC后台软件的实现

4.4 数据库及测试程序编程实现

4.5 本章小结

第五章 气动控制单元和机械结构设计与实现

5.1 气动控制单元设计与实现

5.2 机械结构设计与实现

5.2.1 测试系统主箱体设计与实现

5.2.2 测试系统压板设计与实现

5.2.3 测试系统载板设计与实现

5.2.4 测试系统针床设计与实现

5.2.5 测试系统的组装

5.3 本章小结

第六章 测试系统综合验证

6.1 测试方案

6.2 测试准备

6.3 调试验收

6.4 验收测试及结果

6.5 本章小结

第七章 全文总结与展望

7.1 全文总结

7.2 后续工作展望

致谢

参考文献

附录A