Graphical system design solution

软件的前面板界面也进行了划分，主要由静态参数显示窗口， 视频测试窗口，音频测试窗口，合格率计算窗口，信息提示窗 口五部分构成。前面板测试界面如图4所示。
图2 视频检测原理图
4) 音频信号的测试分析。 安防类电子产品中，音频信号的测试是必须的。很多的产品 音频要求必须达到一定的国家标准。为了测试音频，通常 需要花大价钱购买一套音频分析仪，实现对THD(谐波失真 率)，S/N信噪比等精确测量。
介绍： 现代化电子工厂车间批量生产的PCB电路板，除了要进行ICT 测试外，还要做最终打包出厂前的功能测试FCT(Functional Circuit Test)。利用NI公司的PXI 控制板卡和LabVIEW软件构建 的一套完整的包含音频、视频及各种电压，电流，频率，开关 量等等的综合性全自动功能测试平台。该平台实现了对各种 不同的PCB电路板的FCT功能测试。通过该平台无需频繁更换 测试硬件，新产品加入时，只需更换一个ATE测试夹具，按照 PXI板卡的硬件资源分配，对测试夹具的插针进行连线到其界 面接口，最后修改相应的测试软件即可实现对PCB板的全自动 测试。
硬件 PXI-1045 18槽3U PXI机箱 PXI-6533 高速32位数字数字I/O卡 PXI-6070E 多功能I/O卡 PXI-4070 数字万用表 PXI-5122 示波器卡 PXI-2565, PXI-2503多路继电器板卡 PXI-4461 动态信号采集发生器 PXI-5431 视频信号发生卡 PXI-1411 视频分析卡 PXI-8420 RS232串口卡 PXI-8421 RS485串口卡 PXI-8331 卡 PCI-GPIB 卡 PPS-GW-3202 GPIB 接口电源
测试与验证
应用领域：产品测试
挑战：通过PXI 控制板卡和LabVIEW软件，构建一套比较完整 齐全的PCB板的功能测试(FCT)系统，利用该系统可实现对音 频视频以及各种静态参数（电压、电流、频率）的综合性全 自动测试，对于新开发生产的PCB板，工厂无需频繁更换测 试硬件，只要添加制作一个测试夹具，重新连接线路，利用 LabVIEW开发编写测试软件即可。
3. 系统构架组成 以往一个简单的FCT功能测试台，测试治具是必须的，然后根 据PCB板的不同功能需求，设计制作各种功能的电路底板，然 后接线到针盘底座，最后对单片机进行编写Firmware软件。大 多通过液晶屏显示测试结果，复杂一些的还需要通过串口与上 位机编写的PC软件进行通信控制，以实现各种测试功能。
最终我们构建的测试架如图1所示。
针对如此多的功能实现，倘若都采用仪器设备，单从费用上来 说构建这样一个复杂的FCT测试系统会是一个不小的开支，这 时我们想到了NI。NI作为测试测量业内的专家，为我们提供了 很好的技术服务，经过仔细的需求分析，帮我们推荐了上面的 产品清单，我们仅花费了最初一半费用就最终实现了我们的系 统构想。
ICT：IN Circuit test，ICT通常是生产中第一道测试工序，主要 运用ICT测试设备在线检查单个元器件以及各电路网络的开、短 路情况。
现在大多数的PCB板都会下载相应的Firmware来对板卡进行 程序控制，通过ICT的PCB板虽然能够准确定位电子元器件的 优劣，却无法对整个电路板的功能好坏作出判断。这就需要 测试工程师搭建一个适合PCB板的模拟电路环境，对电路板的 TP(TestPoint)点进行FCT功能测试。
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基于NI CompactRIO的多通道强震动监测与报警系统开发
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采用NI模块化仪器构建业界领先的RFID测试系统
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基于LabVIEW的智能车仿真平台
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测试Fra Baidu bibliotek验证
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基于PXI和LabVIEW的FCT(Functional Circuit Test)测试系统
作者：王伟 职务：Senior Software Engineer 公司：霍尼韦尔综合科技（中国）有限公司
基于PXI的FCT功能测试台让测试工程师从频繁的设计制作各种 电路板，无休止的编写Firmware软件，不断的连接布线中解脱 出来。
图1
4. PXI测试硬件构成分析 1) PXI-6533, PXI-6070E的选择。 PXI-6533 拥有32条数字I/O线 (5V TTL/CMOS)，速度高达 13.3 MB/s其中的任意两个I/O完全可以模拟一个I2C总线协 议。数量上也足够满足我们对PCB板I/O控制的需要。对于 PXI-6070E的选择我们看中的是它具有两通道的模拟量输 出，可以通过软件编程模型输出一些特定波形，如正弦波、 三角波等，很多时候可以作为音频信号源使用。
使用的产品： 软件 LabVIEW 8.2.1 Professional Development System National Instruments drivers NI Vision 8.5 Development Module NI Vision Acquisition 8.5.1 Composite Video Generator 5431
该系统综合了音频，视频的自动测试，包含了GPIB，RS232， RS485， Ethernet等多种接口和通讯方式，测试方法简单，操 作工人测试时只需要将测试夹具压下、观察上位机软件画面提 示，测试完成后抬起测试把柄即可实现全功能测试，测试效率 大幅提高。
正文： 1. FCT功能测试现状 现代化电子工厂车间批量生产的PCB电路板，通常要进行ICT和 FCT的测试。
2
2. PXI测试系统构想 随着产品种类越来越多，测试功能越来越复杂PCB板来说， 普通的FCT功能测试台已经无法实现一些特殊的功能测试，例 如：音频，视频等功能测试。能不能构建一个统一的测试平台 来实现大部分的FCT功能测试呢？首先我们设想的测试平台必 须具有如下测试功能：
1) 多路双向高速I/O可以实现对测试治具状态监测的同 时，能够模拟I2C等协议实现对PCB板的多数芯片的时序 控制。 2) 多路模拟量输入输出，可以模拟一些波形信号作为PCB板 的的输入信号。 3) 多通道可控制继电器阵列，方便实现对信号通断控制。 4) RS232, RS485串口卡，实现串口协议通信。 5) 采集电压，电流的程序控制万用表功能。 6) 可实现频率，波形采集的示波器。 7) 视频产生和采集分析功能。 8) 音频采集分析功能。 9) 可编程电源。 10) 统一编程的软件。
该FCT功能测试平台的系统构架主要有如下优势： 1) 统一的硬件资源分配。 将各种型号的PXI板卡插入PXI-1045 18槽3U机箱后，按照各 种 板卡的接口地址，进行统一资源分配。通过SCSI接口电 缆将端口线引出到我们称之为“Interface Receiver”的机架 侧面上。
2) 统一的测试治具接口。 该“Interface Receiver”的顶端是一个固定尺寸的针床底 座。通过统一尺寸的测试治具底座接口，从而进一步实现 了将待测PCB板的TP(TestPoint)的信号引入到PXI板信号采 集端。
应用方案：使用NI公司的PXI控制硬件平台结合NI的图形化编 程软件LabVIEW快速并成功的开发构建出一个经济、灵活的 PCB板功能测试系统(FCT测试系统)。
该系统采用的PXI 控制板卡可以实现对音频、视频以及各种 静态参数(电压、电流、频率)的综合性全自动测试，并且通过 LabVIEW软件编程可以实现兼容GPIB,I2C,Modbus,TCT/IP等多 种协议，通过VISA模块库，可以实现对串口随意方式的数据处 理，和数据交互显示。
National Instruments
图形化系统设计应用方案——优秀论文历年精选
ni.com/china/solutions
目录
测试与验证
基于PXI和LabVIEW的FCT(Functional Circuit Test)测试系统
2
基于NI产品的高压共轨柴油机电控单元测试系统的开发
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基于PXI总线的旋转试验台综合测试系统的设计与实现
3) 可编程电源控制。 通过GPIB控制可编程电源，实现了对各种待测PCB板一定范 围内任意电压，电流的稳定供给。
4) 统一的上位机软件控制界面。 3
2) PXI-4070, PXI-5122, GW-3202 GPIB接口可编程电源。 待测PCB板属于弱电，PXI-4070可测量高达±300 VDC的电 压和±1 ADC的电流充分满足测试需求。另外对GW-3202通 过GPIB接口软件编程控制可以提供给测试夹具底板稳定可靠 的电压电流，短路过电流时候还提供短路保护，非常安全。 PXI-5122自然必不可少，14位分辨率的双同步采样示波器， 对于实现图形分析，频率测试，非常方便。
5) 其他PXI板卡的使用。 对于任何测试测量系统，自然离不开继电器的控制，我们采 用了多块PXI-2565, PXI-2503继电器板卡。
PXI-2565拥有16个独立的单刀单掷非锁存继电器可以方便 的实现线路的控制。PXI-2503低压多路复用开关继电器，在 一些特殊电路上非常方便。PXI-8420 RS232串和PXI-8421 RS485串口卡各有两个串口，扩充了计算机的串口配置，通 过VISA编程通信异常方便。PXI-8331 卡高速串口卡，用于 跟计算机实现高速通信。PCI-GPIB 卡 实现了对GPIB接口设 备的通信控制。构建完成的PXI设备前面板如图3。
30
基于PXI和CompactRIO的电子稳定程序(ESP)硬件在环仿真平台开发
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实验室研究
基于NI技术的OFDM发射接收系统
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基于CompactRIO平台的机体疲劳试验台架自动控制系统
40
基于LabVIEW和SPEEDY-33的数字音效器构建与研究
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创新应用
采用LabVIEW为平台开发多参数病人监护仪自动测试系统
利用LabVIEW8.2.1的图形化编程软件，规范统一了上位机 软件编程界面，对各个板卡的操作实现了模块化编程，大大 提高了编程效率。
5) 合理的机柜布局。 因为是一个综合的FCT测试系统，必然要对设备有个合理的 布局，我们采用了2m×1.2m×1.4m的机柜，分5层布局， 由下往上依次设备是可编程电源，PXI设备，测试夹具， PC 机，视频监视器，PC显示器。这样的一个机架紧凑而合理。
PXI-4461就是一款完全可以替代音频分析仪的数据采集卡， 结合NI的软件模块，可以非常方便的实现对音频信号的采集 分析。
另外，对于简单的音频信号测试，可以通过PXI-6070E模拟 一个正弦信号作为的待测PCB板的音频信号输入源，通过 PXI-5122读取音频信号输出端频率，幅值的方法实现FCT功 能检测。
3) 视频信号的测试分析。 视频检测包括对视频镜头采集清晰度的检测和视频芯片编解 码算法的检测。PXI-1411具有单路彩色模拟输入通道，结合 NI Vision Acquisition 8.5.1软件可以将光学镜头采集的视频 信号传输到软件进行分析处理。
PXI-5431高精度模拟视频信号发生器，可以模拟视频信号源 输出到待测PCB板的视频编解码芯片，在通过网络将数字视 频传输画面到计算机，从而实现对视频编解码芯片的测试。 一个简单 的 视 频 信 号 测 试 原 理 如 图 2 所 示 。
FCT：Functional Circuit test，主要是模拟成品的功能，运用测 试治具测试产品的功能是否实现的测试系统。
现有的工厂产线对PCB的FCT功能测试，大多实现的是一对一 的方式，即一种PCB对应一个FCT功能测试台。该种测试台由 测试工程师自己设计控制电路底板，连接I/O口到测试治具的 针盘，然后编写底板Firmware模拟成品运行环境，实现对待测 PCB板电压、电流检测、以及相应时序控制。一对一的方式虽然 对测试工人是一种方便，但同时也意味着资源浪费，在该类产品 出厂后，该FCT测试台也往往被束之高阁了。对测试工程师不断 的制版，编程，接线等等重复劳动也是一个不小的工作压力。
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基于虚拟仪器的音视频处理板通用自动测试系统
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工业自动化
基于LabVIEW的电能质量校验装置的开发
18
用CompactRIO开发EDM过程控制器
21
LabVIEW在全自动点胶机中的应用
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控制与仿真
永磁同步直线电机硬件在环实时仿真平台
26
基于LabVIEW和PXI平台的6-DOF并联机器人控制系统的开发