面包板控制方法、装置、设备及存储介质与流程

专利2022-05-10  1



1.本发明涉及电路测试技术领域,尤其涉及一种面包板控制方法、装置、设备及存储介质。


背景技术:

2.在电子产品的设计初期,往往需要对设计电路功能进行测试,这一点是软件仿真不可替代的。目前,测试的方法主要为:利用面包板进行元器件插接,该法插好元器件后,进行走线连接,再执行测试。然而,这种方式需要人工执行大量操作,为测试人员带来较大负担,测试效率低。
3.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素:

4.本发明的主要目的在于提供一种面包板控制方法、装置、设备及存储介质,旨在解决现有技术中利用面包板测试电路时,测试效率低的技术问题。
5.为实现上述目的,本发明提供一种面包板控制方法,面包板控制方法应用于面包板,面包板包括设置有多条第一导通线的底板、设置有多条第二导通线的顶板以及连接各第一导通线及各第二导通线的触点阵列;面包板控制方法包括以下步骤:
6.获取面包板控制指令,根据预设协议格式从面包板控制指令中提取控制信息;
7.根据预设编码信息确定控制信息对应的的目标触点及目标触点的第一驱动状态;
8.根据目标触点及第一驱动状态生成第一驱动信号,并将第一驱动信号传输至触点阵列,以使目标触点处于第一驱动状态。
9.可选的,在获取面包板控制指令,根据预设协议格式从面包板控制指令中提取控制信息之前,还包括:
10.获取待测试电路图中的元件信息和节点信息;
11.将元件信息和节点信息与面包板线路模型进行匹配,获得待测试电路图在面包板线路模型中对应的测试线路;
12.确定测试线路对应的测试触点,并根据测试触点生成面包板控制指令。
13.可选的,元件信息包括元件数量及各元件的器件类型,节点信息包括节点数量、各节点的连接数及各节点连接的元件。
14.可选的,将元件信息和节点信息与面包板线路模型进行匹配,获得待测试电路图在面包板线路模型中对应的测试线路之前,还包括:
15.根据触点阵列、第一导通线和第二导通线建立线路模型;
16.获取触点阵列对应的已连接元件信息;
17.将已连接元件信息添加至线路模型中,以生成面包板线路模型。
18.可选的,根据目标触点及第一驱动状态生成第一驱动信号,并将第一驱动信号传
输至触点阵列,以使目标触点处于第一驱动状态之后,还包括:
19.在接收到测试指令时,根据测试指令从目标触点中确定输入触点和输出触点;
20.将预设测试信号传输至输入触点,并对输出触点进行检测,获得输出信号;
21.根据输出信号确定测试结果。
22.可选的,根据输出信号确定测试结果,包括:
23.对输出信号进行信号分析,获得第一信号参数;
24.计算第一信号参数与预设信号参数之间的差值,获得误差值;
25.在误差值小于预设值时,判定测试结果为电路正常;
26.在误差值大于或等于预设值时,判定测试结果为电路异常。
27.可选的,根据目标触点及第一驱动状态生成第一驱动信号,并将第一驱动信号传输至触点阵列,以使目标触点处于第一驱动状态之后,还包括:
28.在接收到校正指令时,根据校正指令确定校正触点及校正触点的第二驱动状态;
29.根据校正触点及第二驱动状态生成第二驱动信号,并将第二驱动信号传输至触点阵列,以使校正触点处于第二驱动状态。
30.此外,为实现上述目的,本发明还提出一种面包板控制装置,面包板控制装置用于驱动面包板,面包板包括设置有多条第一导通线的底板、设置有多条第二导通线的顶板以及连接各第一导通线及各第二导通线的触点阵列;
31.面包板控制装置包括:
32.获取模块,用于获取面包板控制指令,根据预设协议格式从面包板控制指令中提取控制信息;
33.解码模块,用于根据预设编码信息确定控制信息对应的的目标触点及目标触点的第一驱动状态;
34.驱动模块,用于根据目标触点及第一驱动状态生成第一驱动信号,并将第一驱动信号传输至触点阵列,以使目标触点处于第一驱动状态。
35.此外,为实现上述目的,本发明还提出一种面包板控制设备,面包板控制设备包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的面包板控制程序,面包板控制程序被处理器执行时实现如上述的面包板控制方法。
36.此外,为实现上述目的,本发明还提出一种存储介质,存储介质上存储有面包板控制程序,面包板控制程序被处理器执行时实现如上述的面包板控制方法。
37.本发明中,通过获取面包板控制指令,根据预设协议格式从面包板控制指令中提取控制信息;再根据预设编码信息确定控制信息对应的的目标触点及目标触点的第一驱动状态;根据目标触点及第一驱动状态生成第一驱动信号,并将第一驱动信号传输至触点阵列,以使目标触点处于第一驱动状态,从而使面包板上安装的各测试元件通过触点及导通线连接,形成所需要的测试电路。本发明在利用面包板进行测试时,减少了走线操作;测试人员通过控制触点的驱动状态,调整电路线路,从而提高了测试效率。
附图说明
38.图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的面包板控制设备的结构示意图;
39.图2为本发明提出的面包板一实施的主视图;
40.图3为本发明提出的面包板一实施的仰视图;
41.图4为本发明提出的面包板一实施的俯视图;
42.图5为本发明面包板控制方法第一实施例的流程示意图;
43.图6为本发明面包板控制方法第二实施例的流程示意图;
44.图7为本发明待测试电路图一实施例的电路原理图;
45.图8为本发明面包板控制方法第三实施例的流程示意图;
46.图9为本发明面包板控制装置第一实施例的结构框图。
47.附图标号说明:
48.10底板r1~r2第一至第二电阻20顶板c1~c2第一至第二电容30触点阵列sin输入信号40第一导通线sout输出信号50第二导通线
ꢀꢀ
49.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
50.应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
51.参照图1,图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的面包板控制设备结构示意图。
52.如图1所示,该面包板控制设备可以包括:处理器1001,例如中央处理器(central processing unit,cpu),通信总线1002、用户接口1003,网络接口1004,存储器1005。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口,对于用户接口1003的有线接口在本发明中可为usb接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(wireless

fidelity,wi

fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(random access memory,ram)存储器,也可以是稳定的存储器(non

volatile memory,nvm),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
53.本领域技术人员可以理解,图1中示出的结构并不构成对面包板控制设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
54.如图1所示,认定为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及面包板控制程序。
55.在图1所示的面包板控制设备中,网络接口1004主要用于连接后台服务器,与所述后台服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于连接用户设备;所述面包板控制设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的面包板控制程序,并执行本发明实施例提供的面包板控制方法。
56.基于上述硬件结构,提出本发明面包板控制方法的实施例。
57.参照图2、图3、图4、图5,图2为本发明提出的面包板一实施的主视图,图3为本发明提出的面包板一实施的仰视图,图4为本发明提出的面包板一实施的俯视图;图5为本发明
面包板控制方法第一实施例的流程示意图,提出本发明面包板控制方法第一实施例。
58.在第一实施例中,面包板控制方法应用于面包板,面包板包括设置有多条第一导通线40的底板10、设置有多条第二导通线50的顶板20以及连接各第一导通线40及各第二导通线50的触点阵列30。
59.需要说明的是,触点阵列30包括多个与测试元件连接的触点及控制触点与第一导通线40或第二导通线50连通的开关。第一导通线40、第二导通线50以及触点由导体材料制成,在开关导通时,测试元件可以与第一导通线40或第二导通线50导通。在具体实现时,触点一端可通过一开关连接底板10上的第一导通线40,另一端可通过另一开关连接顶板20上的第二导通线50。
60.基于上述面包板,在本实施方式中,面包板控制方法包括以下步骤:
61.步骤s10:获取面包板控制指令,根据预设协议格式从面包板控制指令中提取控制信息。
62.应理解的是,本实施例的执行主体是为前述面包板控制设备,该面包板控制设备具有图像处理、数据处理、数据通信及程序运行等功能,该面包板控制设备可以为平板、电脑或服务器等计算机设备,当然,还可为其他具有相似功能的设备,本实施方式对此不加以限制。
63.需要说明的是,预设协议格式是指预先约定的通信格式,面包板控制指令的内容根据该预设协议格式进行设置。例如,通信格式可以如下:
64.帧头命令字数据帧尾校验ff ff0c/0dxx xx xxee ee字节校验
65.当然,上述通信格式仅为示例,通信格式可以根据需要进行设置,本实施方式对此不加以限制。
66.控制信息是指面包板控制指令中的有效信息,即能够表示控制对象及控制状态的信息;以上述通信格式为例,控制信息主要包括命令字和数据。面包板控制指令可以为测试人员直接输入,或者由上位机传输,面包板控制设备在接收到输入信息或传输信息后,获取获取面包板控制指令,再提取控制信息。
67.步骤s20:根据预设编码信息确定控制信息对应的的目标触点及目标触点的第一驱动状态。
68.需要说明的是,预设编码信息是指控制信息的内容与面包板中的触点以触点的驱动状态之间的对应关系;其中,触点的驱动状态具体是指触点与第一导通线40或第二导通线50的导通状态。
69.在具体实现时,可以对面包板中各导通线及触点进行命名,如、底板10上各导通线以列线排布,依次命名为:c1、c2、c3和c4;顶板20上各导通线以行线排布,依次命名为:d1、d2、d3和d4;各触点依次命名为1、2、3、
……
。命令字0c为创建触点与行线或列线的连接,0d为删除触点与行线或列线的连接。
70.参照上述通信格式,假设面包板控制指令为:ff ff 0c 01d1 c1 ee ee03。则控制信息包括0c 01d1 c1,其含义为:将触点1与行线l1、列线c1均连接。
71.步骤s30:根据目标触点及第一驱动状态生成第一驱动信号,并将第一驱动信号传输至触点阵列,以使目标触点处于第一驱动状态。
72.需要说明的是,第一驱动信号可以为电压信号,第一驱动信号主要作用于触点阵列中连接触点与第一导通线40或第二导通线50之间的开关。在具体实现时,开关可以为集成的mos管电子开关,通常开关的默认状态为断开。因此,第一驱动信号需要传输至目标触点对应的mos管电子开关的栅极,驱动mos管电子开关导通。
73.此外,为能够对线路进行调整,步骤s30之后,还包括:在接收到校正指令时,根据校正指令确定校正触点及校正触点的第二驱动状态;根据校正触点及第二驱动状态生成第二驱动信号,并将第二驱动信号传输至触点阵列,以使校正触点处于第二驱动状态。
74.其中,校正指令包含需要调整的触点及触点的状态,校正指令的形式可以参照前述面包板控制指令的形式。校正指令中主要包括需要新增控制的触点以及需要修改的触点;其中,新增控制的触点的第二驱动状态为与导通线连通,修改的触点的第二驱动状态为与导通线断开。因此,第二驱动信号包含两种状态的电压信号,一种用于驱动新增控制的触点对应的mos管电子开关导通,一种用于驱动修改的触点对应的mos管电子开关关闭。
75.在第一实施例中,通过获取面包板控制指令,根据预设协议格式从面包板控制指令中提取控制信息;再根据预设编码信息确定控制信息对应的的目标触点及目标触点的第一驱动状态;根据目标触点及第一驱动状态生成第一驱动信号,并将第一驱动信号传输至触点阵列,以使目标触点处于第一驱动状态,从而使面包板上安装的各测试元件通过触点及导通线连接,形成所需要的测试电路。本实施方式在利用面包板进行测试时,减少了走线操作;测试人员通过控制触点的驱动状态,调整电路线路,从而提高了测试效率。
76.参照图6,图6为本发明面包板控制方法第二实施例的流程示意图,基于上述第一实施例,提出本发明面包板控制方法的第二实施例。
77.在第二实施例中,所述步骤s10之前,还包括:
78.步骤s01:获取待测试电路图中的元件信息和节点信息。
79.需要说明的是,待测试电路图是指需要进行测试的电路,通过面包板及面包板上连接的测试元件,将待测试电路图的线路进行重新,从而待测试电路图是否满足设计要求。
80.在本实施方式中,待测试电路图可以通过图片的形式进行储存。面包板控制设备通过读取待测试电路图图片,并基于图像识别对进行待测试电路图进行分析,获得元件信息和节点信息。
81.在本实施方式中,元件信息包括元件数量及各元件的器件类型,节点信息包括节点数量、各节点的连接数及各节点连接的元件。
82.参照图7,图7为本发明待测试电路图一实施例的电路原理图。
83.如图7所示,待测试电路中,元件信息包括2个电阻(第一电阻r1、第二电阻r2)和2个电容(第一电容c1、第二电容c2),节点信息包括节点a、b、c、d、e、f、h、g和i,共9个节点,其中,节点b分别与c1、r1和r2连接,节点f和节点g用于信号输入,节点h和节点i用于信号输出,节点g、d、e和节点f可相互连接在同一行或者同一列。
84.步骤s02:将元件信息和节点信息与面包板线路模型进行匹配,获得待测试电路图在面包板线路模型中对应的测试线路。
85.需要说明的是,面包板上中预先设置有测试元件,面包板线路模型是指与实际面包板对应的模型,测试线路是指待测试电路图映射至面包板线路模型中的线路。
86.为建立面包板线路模型,在步骤s02之前还包括:根据触点阵列、第一导通线和第
二导通线建立线路模型;获取触点阵列对应的已连接元件信息;将已连接元件信息添加至线路模型中,以生成面包板线路模型。
87.在具体实现时,可基于三维立体图形建立面包板线路模型,根据实际面包板的触点阵列、第一导通线和第二导通线的信息创建线路模型。已连接元件信息是指各触点连接的元器件的类型,如电阻、电容等。
88.将元件信息和节点信息与面包板线路模型进行匹配的具体过程可以为:从各节点中确定起始节点,该起始节点通常为用于信号输入或信号输出的节点,如,f、h、g和i。在确定起始节点后,依次确定下一连接对象,如节点或测试元件,并根据元件类型在面包板线路模型寻找最近的测试元件进行连接。依次类推,使各节点及元件进行连接,完成匹配过程。
89.步骤s03:确定测试线路对应的测试触点,并根据测试触点生成面包板控制指令。
90.可以理解的是,在确定测试线路后,各测试元件连接的触点即为测试触点,再根据测试触点与第一导通线40或第二导通线50的导通状态确定测试触点对应的驱动状态。然后,根据预设协议格式将测试触点及测试触点对应的驱动状态进行编码生成面包板控制指令。
91.在第二实施例中,面包板控制设备通过获取待测试电路图中的元件信息和节点信息;再将元件信息和节点信息与面包板线路模型进行匹配,获得待测试电路图在面包板线路模型中对应的测试线路;最后确定测试线路对应的测试触点,并根据测试触点生成面包板控制指令。本实施方式能根据待测试电路图自动生成面包板控制指令,从而驱动面包板过程相应的测试电路,减少人工操作,提高测试效率。
92.参照图8,图8为本发明面包板控制方法第三实施例的流程示意图,基于上述第一实施例和第二实施例,提出本发明面包板控制方法的第三实施例。
93.在第三实施例中,所述步骤s30之后,还包括:
94.步骤s40:在接收到测试指令时,根据测试指令从目标触点中确定输入触点和输出触点。
95.在本实施方式中,面包板控制设备还具备测试功能,面包板控制设备在接收到测试指令时,从测试指令中获取测试信息,并基于测试信息进行测试。其中,测试信息可以包括输入触点和输出触点。
96.输入触点是指用于接入输入信号sin的触点,输出触点是指用于传输输出信号sout的触点。参照图7,测试指令可以指定节点f、g对应的触点作为输入触点,节点h、i对应的触点作为出书节点。测试指令的通信格式同样可以参照第一实施例,本实施方式在此不在赘述。
97.步骤s50:将预设测试信号传输至输入触点,并对输出触点进行检测,获得输出信号。
98.需要说明的是,预设测试信号可以为数字信号或者模拟信号。预设测试信号主要用于对测试电路的功能进行测试,因此,预设测试信号至少应当适用于测试电路所能实现的功能。预设测试信号的具体参数可根据测试人员的需求进行设置,本实施方式对此不加以限制。
99.面包板控制设备可以根据测试人员的设置,生成相应的测试信号,在测试信号输出端与输入触点连接后,将测试信号传输至输出触点。同时,面包板控制设备还具有信号分
析功能,在信号检测端与所述输出触点连接后,可以获取相应的输出信号。
100.步骤s60:根据输出信号确定测试结果。
101.需要说明的是,面包板控制设备还具有信号分析功能,能够对输出信号进行分析,获得输出信号对应的信号参数,如幅值、频率等;进而根据预设参数判断输出信号是否满足预设条件,再进一步确定测试结果。
102.在具体实现时,步骤s60可以包括:对输出信号进行信号分析,获得第一信号参数;计算第一信号参数与预设信号参数之间的差值,获得误差值;在误差值小于预设值时,判定测试结果为电路正常;在误差值大于或等于预设值时,判定测试结果为电路异常。
103.需要说明的是,预设信号参数可以根据测试电路能需要达到的性能进行指定;以图7所示的二阶无源滤波器电路为例,预设信号参数可以为频率参数,相应的,第一信号参数也至少需要包括频率参数。通过将输出信号的频率与预设的频率参数进行比较,可以确定测试电路的滤波性能是否达标。若误差值过大,说明电路的性能不达标,判定测试结果为电路异常。
104.在第三实施例中,面包板控制设备在接收到测试指令时,根据测试指令从目标触点中确定输入触点和输出触点;将预设测试信号传输至输入触点,并对输出触点进行检测,获得输出信号,根据输出信号确定测试结果。本实施方式能够对在面包板上创建的电路进行测试,判断电路性能是否满足要求,使测试人员快速调整电路,提高测试效率。
105.此外,本发明实施例还提出一种存储介质,所述存储介质上存储有面包板控制程序,所述面包板控制程序被处理器执行时实现如上文所述的面包板控制方法的步骤。
106.由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
107.此外,参照图9,图9为本发明面包板控制装置第一实施例的结构框图。本发明实施例还提出一种面包板控制装置。
108.在本实施例中,面包板控制装置用于驱动面包板,面包板包括设置有多条第一导通线40的底板10、设置有多条第二导通线50的顶板20以及连接各第一导通线40及各第二导通线50的触点阵列30。
109.基于上述面包板,在本实施方式中,面包板控制装置包括:
110.获取模块100,用于获取面包板控制指令,根据预设协议格式从面包板控制指令中提取控制信息。
111.解码模块200,用于根据预设编码信息确定控制信息对应的的目标触点及目标触点的第一驱动状态。
112.驱动模块300,用于根据目标触点及第一驱动状态生成第一驱动信号,并将第一驱动信号传输至触点阵列,以使目标触点处于第一驱动状态。
113.在本实施方式中,通过获取面包板控制指令,根据预设协议格式从面包板控制指令中提取控制信息;再根据预设编码信息确定控制信息对应的的目标触点及目标触点的第一驱动状态;根据目标触点及第一驱动状态生成第一驱动信号,并将第一驱动信号传输至触点阵列,以使目标触点处于第一驱动状态,从而使面包板上安装的各测试元件通过触点及导通线连接,形成所需要的测试电路。本实施方式在利用面包板进行测试时,减少了走线操作;测试人员通过控制触点的驱动状态,调整电路线路,从而提高了测试效率。
114.在一实施例中,面包板控制装置还包括指令生成模块,指令生成模块,用于获取待测试电路图中的元件信息和节点信息;将元件信息和节点信息与面包板线路模型进行匹配,获得待测试电路图在面包板线路模型中对应的测试线路;确定测试线路对应的测试触点,并根据测试触点生成面包板控制指令。
115.在一实施例中,元件信息包括元件数量及各元件的器件类型,节点信息包括节点数量、各节点的连接数及各节点连接的元件。
116.在一实施例中,指令生成模块,还用于根据触点阵列、第一导通线和第二导通线建立线路模型;获取触点阵列对应的已连接元件信息;将已连接元件信息添加至线路模型中,以生成面包板线路模型。
117.在一实施例中,面包板控制装置还包括测试模块,测试模块,用于在接收到测试指令时,根据测试指令从目标触点中确定输入触点和输出触点;将预设测试信号传输至输入触点,并对输出触点进行检测,获得输出信号;根据输出信号确定测试结果。
118.在一实施例中,测试模块,还用于对输出信号进行信号分析,获得第一信号参数;计算第一信号参数与预设信号参数之间的差值,获得误差值;在误差值小于预设值时,判定测试结果为电路正常;在误差值大于或等于预设值时,判定测试结果为电路异常。
119.在一实施例中,面包板控制装置还包括校正模块,校正模块,用于在接收到校正指令时,根据校正指令确定校正触点及校正触点的第二驱动状态;根据校正触点及第二驱动状态生成第二驱动信号,并将第二驱动信号传输至触点阵列,以使校正触点处于第二驱动状态。
120.本发明所述面包板控制装置的实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例,此处不再赘述。
121.需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
122.上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序,可将这些词语解释为名称。
123.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器镜像(read only memory image,rom)/随机存取存储器(random access memory,ram)、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
124.以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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