專利名稱：用于樣品可靠性環(huán)境試驗(yàn)提供電應(yīng)力的通用邏輯控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用高性能單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的可靠性環(huán)境試驗(yàn)樣品提供電應(yīng)力的通用邏輯控制系統(tǒng)，屬于可靠性環(huán)境試驗(yàn)、自動(dòng)控制系統(tǒng)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展，對產(chǎn)品可靠性的要求越來越高。電子產(chǎn)品在研發(fā)、批量投產(chǎn)前，批量生產(chǎn)過程中、投入市場后等各個(gè)階段，都會(huì)涉及到可靠性環(huán)境試驗(yàn)。而電子產(chǎn)品在試驗(yàn)中，為了模仿實(shí)際使用狀態(tài)，許多情況下，要施加電應(yīng)力，許多情況下電應(yīng)力的頻率、大小都在不同的溫度剖面、振動(dòng)剖面過程中有著不同的要求。針對電應(yīng)力的施加專門設(shè)計(jì)此電應(yīng)力通用邏輯控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)的電路邏輯，要通過搭建硬件電路，通過調(diào)節(jié)電阻、電容大小，做出相應(yīng)的邏輯。此種邏輯系統(tǒng)，搭建周期長，可靠性低，對于邏輯復(fù)雜的電應(yīng)力要求很難實(shí)現(xiàn)。對于不同的電應(yīng)力都需要重新搭建新硬件電路，耗時(shí)、耗力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即為提出一種用于樣品可靠性環(huán)境試驗(yàn)提供電應(yīng)力的通用邏輯控制系統(tǒng)，通過簡潔而高效的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提升邏輯控制系統(tǒng)的擴(kuò)展性及程序修改的便利性，滿足不同電應(yīng)力的施加要求。本發(fā)明的上述目的，其技術(shù)解決方案為
用于樣品可靠性環(huán)境試驗(yàn)提供電應(yīng)力的通用邏輯控制系統(tǒng)，其特征在于基于型號(hào)為 STC12C5A60S2的單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊搭建，所述系統(tǒng)包括與單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊輸入端相連的RS-232程序更新下載接口電路模塊以及至少一路與單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊一個(gè)I/O 口相連的三極管電流放大模塊和繼電器模塊的串聯(lián)電路，構(gòu)成與樣品相連的一路通用邏輯控制系統(tǒng)。進(jìn)一步地，所述I/O 口與三極管電流放大模塊之間接設(shè)有一個(gè)光耦模塊，電氣隔離所述單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊與后接的串聯(lián)電路。進(jìn)一步地，所述單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊本身設(shè)有一個(gè)定時(shí)器，工作頻率經(jīng)片內(nèi)電路倍頻后達(dá)420MHz，與微秒級(jí)的電應(yīng)力變化相匹配。進(jìn)一步地，所述單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊具有32個(gè)I/O 口，兩個(gè)以上的I/O 口分別復(fù)制設(shè)有串聯(lián)電路，構(gòu)成多路邏輯控制系統(tǒng)，且各路邏輯控制系統(tǒng)與樣品的連接結(jié)構(gòu)根據(jù)試驗(yàn)環(huán)境及要求獨(dú)立選取。進(jìn)一步地，所述樣品與通用邏輯控制系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)包括三極管電流放大模塊與樣品直接相連接，繼電器模塊與樣品直接相連接，以及繼電器模塊外接供電電源的開關(guān)，并將供電電源與樣品相連接。本發(fā)明試驗(yàn)用提供電應(yīng)力的通用邏輯控制系統(tǒng)，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，可以根據(jù)不同的試驗(yàn)要求，用編程的方式實(shí)現(xiàn)邏輯控制的變化需求，并通過RS-232直接下載到系統(tǒng)中，大大節(jié)省了時(shí)間、成本。以下便結(jié)合實(shí)施例附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳述，以使本發(fā)明技術(shù)方案更易于理解、掌握。


圖1是本發(fā)明電應(yīng)力通用邏輯控制系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明RS-232程序更新下載接口電路模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明光耦、三極管電流放大、繼電器模塊的電路連接示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，是本發(fā)明用于樣品可靠性環(huán)境試驗(yàn)提供電應(yīng)力的通用邏輯控制系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。從圖示可見，該通用邏輯控制系統(tǒng)基于型號(hào)為STC12C5A60S2的單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊搭建，包括與單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊輸入端相連的RS-232程序更新下載接口電路模塊以及至少一路與單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊一個(gè)I/O 口相連的三極管電流放大模塊和繼電器模塊的串聯(lián)電路，構(gòu)成與樣品相連的一路通用邏輯控制系統(tǒng)。其中編寫好的試驗(yàn)程序，可以直接通過RS-232接口把Hex文件下載到單片機(jī)最小系統(tǒng)中，從而可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)外編程的移植應(yīng)用，避免反復(fù)更改調(diào)整可靠性環(huán)境試驗(yàn)系統(tǒng)的硬件連接。以上是本發(fā)明通用邏輯控制系統(tǒng)的最簡形式，在實(shí)際應(yīng)用過程中，根據(jù)環(huán)境可靠性測試的具體要求，可充分利用上述單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊的計(jì)算處理能力，利用其32個(gè)I/ 0 口的并行控制能力，對其兩個(gè)或兩個(gè)以上的I/O 口分別復(fù)制設(shè)有串聯(lián)電路，構(gòu)成多路邏輯控制系統(tǒng)，且各路邏輯控制系統(tǒng)與樣品的連接結(jié)構(gòu)根據(jù)試驗(yàn)環(huán)境及要求獨(dú)立選取，以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜成品的可靠性環(huán)境試驗(yàn)，或多個(gè)樣品同時(shí)進(jìn)行，提高試驗(yàn)效率。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，其中基于型號(hào)為STC12C5A60S2的單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊本身設(shè)有一個(gè)定時(shí)器，工作頻率經(jīng)片內(nèi)電路倍頻后達(dá)420MHz，與微秒級(jí)的電應(yīng)力變化相匹配。此外，該芯片的I/O 口帶載能力強(qiáng)，可達(dá)到IOmA ；且I/O 口與三極管電流放大模塊之間接設(shè)有一個(gè)光耦模塊，電氣隔離所述單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊與后接的串聯(lián)電路，很好的保護(hù)了 STC12C5A60S2單片機(jī)。根據(jù)具體試驗(yàn)要求，選擇試驗(yàn)樣品與電應(yīng)力的通用邏輯控制系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)方式，主要包括以下三種方式
第一種，將上述的電應(yīng)力通用邏輯控制系統(tǒng)中的三極管模塊與樣品連接(即on-off機(jī)功能)；
第二種，將上述的電應(yīng)力的通用邏輯控制系統(tǒng)中的三極管模塊外接繼電器，通過繼電器再與具體供電電源(如恒流源、穩(wěn)壓源等)的開關(guān)連接，而后將具體供電電源與試驗(yàn)樣品相連接；
第三種，若電應(yīng)力中有大小的變化或者在不同的時(shí)刻要對樣品使用不同的供電設(shè)備， 可以用多個(gè)單片機(jī)口復(fù)制上述的通用邏輯控制系統(tǒng)，在每一個(gè)通用邏輯控制系統(tǒng)后級(jí)聯(lián)上繼電器，通過繼電器與需要的供電設(shè)備級(jí)聯(lián)，而后供電設(shè)備與樣品級(jí)聯(lián)。
本發(fā)明上述技術(shù)方案需要強(qiáng)調(diào)的是，上述通用邏輯控制最小系統(tǒng)，可以根據(jù)具體試驗(yàn)要求，單獨(dú)使用，根據(jù)可靠性試驗(yàn)大綱的電應(yīng)力要求在系統(tǒng)外編寫程序，并通過RS-232 接口下載進(jìn)系統(tǒng)。同時(shí)該通用邏輯控制系統(tǒng)可以在STC12C5A60S2單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊前添加前級(jí)電路模塊，也可在繼電器模塊后加后級(jí)電路模塊；特別采用三極管對電流進(jìn)行放大，可以接大電流的后續(xù)電路，更好地驅(qū)動(dòng)后續(xù)電路。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明， 而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于樣品可靠性環(huán)境試驗(yàn)提供電應(yīng)力的通用邏輯控制系統(tǒng)，其特征在于基于型號(hào)為STC12C5A60S2的單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊搭建，所述系統(tǒng)包括與單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊輸入端相連的RS-232程序更新下載接口電路模塊以及至少一路與單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊一個(gè)I/ 0 口相連的三極管電流放大模塊和繼電器模塊的串聯(lián)電路，構(gòu)成與樣品相連的一路通用邏輯控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于樣品可靠性環(huán)境試驗(yàn)提供電應(yīng)力的通用邏輯控制系統(tǒng)， 其特征在于所述I/O 口與三極管電流放大模塊之間接設(shè)有一個(gè)光耦模塊，電氣隔離所述單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊與后接的串聯(lián)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于樣品可靠性環(huán)境試驗(yàn)提供電應(yīng)力的通用邏輯控制系統(tǒng)， 其特征在于所述單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊本身設(shè)有一個(gè)定時(shí)器，工作頻率經(jīng)片內(nèi)電路倍頻后達(dá)420MHz，與微秒級(jí)的電應(yīng)力變化相匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于樣品可靠性環(huán)境試驗(yàn)提供電應(yīng)力的通用邏輯控制系統(tǒng)， 其特征在于所述單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊具有32個(gè)I/O 口，兩個(gè)以上的I/O 口分別復(fù)制設(shè)有串聯(lián)電路，構(gòu)成多路邏輯控制系統(tǒng)，且各路邏輯控制系統(tǒng)與樣品的連接結(jié)構(gòu)根據(jù)試驗(yàn)環(huán)境及要求獨(dú)立選取。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的用于樣品可靠性環(huán)境試驗(yàn)提供電應(yīng)力的通用邏輯控制系統(tǒng)，其特征在于所述樣品與通用邏輯控制系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)包括三極管電流放大模塊與樣品直接相連接，繼電器模塊與樣品直接相連接，以及繼電器模塊外接供電電源的開關(guān)，并將供電電源與樣品相連接。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種用于樣品可靠性環(huán)境試驗(yàn)提供電應(yīng)力的通用邏輯控制系統(tǒng)，其特征在于基于型號(hào)為STC12C5A60S2的單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊搭建，所述系統(tǒng)包括與單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊輸入端相連的RS-232程序更新下載接口電路模塊以及至少一路與單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊一個(gè)I/O口相連的三極管電流放大模塊和繼電器模塊的串聯(lián)電路，構(gòu)成與樣品相連的一路或多路通用邏輯控制系統(tǒng)。本發(fā)明試驗(yàn)用提供電應(yīng)力的通用邏輯控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)施后，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，可以根據(jù)不同的試驗(yàn)要求，用編程的方式實(shí)現(xiàn)邏輯控制的變化需求，并通過RS-232直接下載到系統(tǒng)中，大大節(jié)省了時(shí)間、成本。
文檔編號(hào)G05B19/042GK102279577SQ20111015571
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者王文岳 申請人:工業(yè)和信息化部電子第五研究所華東分所