PCB en el diseño del probador de circuitos

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Imagine que desea producir 1k unidades de hardware (señal mixta) por mes y le gustaría tener un comprobador para cargar firmware, calibrar sensores, etc.

¿Cómo abordas ese problema? Veo que muchas de las personas están hablando acerca del probador en circuito que usa pogo pines.

¿Eso es algo que compras y "solo" escribes el firmware y colocas los pines correctamente? ¿Necesito desarrollar hardware de prueba y luego usar pogo pogo para conectarlo con la PCB en la prueba?

EDIT: Ok, intencionalmente hice una pregunta general, pero la especificaré más.

Hay una solicitud para diseñar PCB de 4 capas con MCU, memoria externa, pantalla, eeprom, CAN y Bluetooth Smart. PCB se producirá en 1000 unids. por mes.

El hecho obvio es que debo diseñar / comprar una pieza de hardware que le daré al técnico para probar los elementos de producción antes de colocar marcas de control de calidad en él.

  1. ¿Es ese tipo de hardware algo que compra de, es decir, NI y usa LabView para programar el procedimiento de prueba?
  2. ¿Necesito diseñar PCB con MCU y un montón de E / S analógicas y digitales, programarlo con firmware de producción y usarlo para actualizar el código a los PCB de producción. Si es así, ¿los pogo y el cuadro que se muestran en la imagen de abajo son la forma correcta de hacerlo?

Estoy de acuerdo en que la pregunta es demasiado amplia, pero no pude encontrar ninguna información relevante sobre el tema en línea.

¡Gracias a todos por su ayuda!

    
pregunta Bip

3 respuestas

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Sí, este tipo de cosas aparece regularmente. Nos hemos decidido por un sistema que funciona bastante bien para tablas pequeñas. Aquí hay un ejemplo:

Lapartesuperiorestáarticuladahaciaatrásyselevanta.Acontinuación,colocaeltableroparaprobarenlabaseconesefin:

Loquenopuedesverenesaimagensonlaspatillasdepogoquesobresalendelcomprobadordebajodeltablero.Cuandolatapasebaja,presionaeltableroenpuntoscuidadosamenteseleccionados.Estocomprimelospogopogounpocoparaquehagancontactoconfiable.Lasalmohadillassediseñaronenlaparteinferiordeltablerobajopruebasoloparaestepropósito.

Cuandosebajalatapa,unpequeñopestillogirasobreunapartedelbrazodelatapa:

Esto hace dos cosas. Primero, bloquea la tapa en su lugar manteniendo los pasadores de pogo comprimidos un poco. En segundo lugar, libera presión sobre un microinterruptor. Este interruptor está conectado al procesador en el probador. Se utiliza como señal para iniciar una nueva prueba.

El diseño general está enlatado, pero los detalles no. Los pasadores de pogo se mantienen en su lugar por la pieza de plástico grueso atornillada a la placa de prueba. Esto tiene orificios que coinciden con las almohadillas a través de los orificios en el tablero de prueba de abajo. Los soportes de los pasadores de pogo se colocan en los orificios del plástico desde arriba. Una pequeña pieza de cada soporte sobresale a través de la almohadilla en la placa del probador, y luego se suelda desde la parte inferior.

Esta es una forma conveniente de hacer conexiones eléctricas a las clavijas de pogo. Solo son componentes de un solo orificio pasante desde el punto de vista de la placa del probador.

El probador contiene todos los circuitos que necesitas para probar la placa. Esto generalmente incluye fuentes de alimentación controlables con señales de voltaje y corriente que entran en el micro de control. En este ejemplo, parte del procedimiento de prueba se realizó en una PC, y el probador se comunicó con la PC a través de USB. Se utilizó un PIC 18 para ejecutar el probador.

El procedimiento de prueba incluye la programación de un PIC en este caso. Para eso, generalmente comenzamos con nuestro circuito programador PIC de USBProg, pero usamos un PIC más grande para que haya un montón de pines disponibles para la función de prueba. Incluso agregamos 16 comandos reservados al protocolo del programador PIC oficial para admitir a los probadores que son USBProgs con funciones adicionales.

Una vez que tenemos los detalles mecánicos de la placa de circuito de prueba, los enviamos a un ingeniero mecánico con el que trabajamos. Luego toma el diseño del probador general y agrega los detalles para ese probador específico. Diseña la parte de plástico inferior, la tapa, los orificios de montaje exactos, la cubierta superior de plexiglás y similares. Hemos hecho esto unas cuantas veces, y hemos reducido el proceso a unos $ 1000, generalmente para tres unidades de prueba. Por supuesto, el costo más alto de desarrollar el firmware del probador y el software del host.

En general, imagínese que el probador tiene aproximadamente el mismo nivel de complejidad que la prueba. Debes alertar a la gerencia de esto temprano para que sepan que viene. Con demasiada frecuencia, piensan que has terminado con un proyecto cuando obtienes el primer prototipo trabajando en el banco.

Incluso si se les ha advertido todo el tiempo, a menudo todavía se encuentran gerentes sin experiencia que no quieren tomar 2 meses para desarrollar un comprobador adecuado, después de haber pasado 4 meses desarrollando un producto que necesita pruebas. La mejor solución que he encontrado es incluir un comprobador en el calendario y el presupuesto desde el primer día, aunque incluso eso no siempre funciona. Los gerentes de bajo nivel particularmente inexpertos tienen una gran capacidad para ser inteligentes y tontos.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Respuesta corta: sí, una cama de clavos es una buena manera de realizar la prueba de su producto.

Descargo de responsabilidad: trabajo como ingeniero de diseño de pruebas creando pruebas para este propósito.

Esto es lo que puedo agregar:

Crear una especificación de prueba detallada. Ya sea que usted o alguien más cree un sistema para probar su producto, necesitará una documentación clara sobre qué y con qué precisión lo prueba. También ayuda a aclarar qué elementos del producto que desea probar. Una especificación de prueba también detallará los puntos de prueba en su PCB al que desea conectarse con un sistema de prueba.

El tipo de prueba que describe se suele denominar Prueba funcional (FCT). Desde mi experiencia, hay tres aspectos principales de un sistema FCT:

  1. Accesorio; por lo general, cama de clavos, pero otros accesorios pueden utilizar cables / conectores.

  2. Equipo de prueba; programadores, instrumentación controlada por software (a menudo de National Instruments y / o Keysight) y una PC que ejecuta un software que ejecuta y registra los resultados de la prueba.

  3. Software; controladores para comunicarse con la instrumentación y amp; programadores y, normalmente, una interfaz de usuario para la persona que ejecuta el sistema de prueba.

Dependiendo de sus recursos, puede comprar un accesorio de cama de clavos, conectarlo a la instrumentación y escribir firmware / software para probar el producto. Muchas compañías que venden dispositivos de prueba también ofrecen soluciones llave en mano donde trabajarán con usted para seleccionar la instrumentación y desarrollar el software para el sistema de prueba.

Diseño PCB personalizados para sistemas de prueba cuando sea necesario, pero hay una gran cantidad de instrumentos COTS (comerciales, listos para usar) para hacer exactamente lo que describe.

Para ver más fotos de cómo se ven los sistemas de prueba y los accesorios, la empresa para la que trabajo tiene un par de archivos PDF enumerados en su sección de tutoriales: Tutoriales de verificación de circuitos

    
respondido por el JDB
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Además de la excelente respuesta de Olin, debe capturar todos los resultados de sus pruebas automatizadas, lo que implica que tiene un probador muy capaz; lo que sigue es útil para explicar a la gerencia solo por qué necesita una configuración de prueba muy capaz.

En esa nota, el tiempo de prueba manual es muy costoso en comparación con el tiempo de prueba automatizado, por lo que una configuración de prueba automatizada capaz ahorrará dinero inherentemente.

El tiempo de prueba automatizado todavía cuesta dinero, por lo que después de tener un conjunto de datos razonable (1,000 es un buen comienzo), consolide los resultados y vea qué pruebas no han fallado en cualquier unidad .

Estas pruebas deben realizarse por lotes, donde el primer elemento y algún otro porcentaje están sujetos a estas pruebas. (Hay tablas de AQL disponibles para averiguar cuántas unidades deben realizarse estas pruebas).

Tenga en cuenta que las pruebas basadas en lotes garantizan que un lote de unidades o componentes construidos no presenten fallas inesperadas; si la línea tiene fallas excesivas, se puede detener antes de acumular demasiadas unidades fallidas, por lo que cualquier problema que surja puede solucionarse.

A medida que obtiene más y más resultados de pruebas, puede refinar las pruebas realizadas, lo que puede reducir significativamente el costo y el tiempo que implican las pruebas de producción.

Esto es, por supuesto, Control estadístico de procesos y su aplicación adecuada puede generar ahorros significativos que van directamente su línea de fondo.

La última vez que hice esto, me las arreglé para eliminar $ 6 por unidad de la prueba (en promedio), y al ejecutar 20k unidades al mes, bueno, queda claro cuando miras los números.

    
respondido por el Peter Smith

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