原標(biāo)題：基于一款80C51微控制器實(shí)現(xiàn)智能測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

基于80C51微控制器實(shí)現(xiàn)智能測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜但有趣的項(xiàng)目。以下是一個(gè)基于SST89E58RD2（一款80C51微控制器）的智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概述：

一、系統(tǒng)概述

智能測(cè)試系統(tǒng)以SST89E58RD2為核心，結(jié)合其他外圍電路和組件，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)設(shè)備的自動(dòng)化測(cè)試。該系統(tǒng)具有高效、準(zhǔn)確、易用等特點(diǎn)，適用于各種電子產(chǎn)品的出廠檢測(cè)。

二、核心組件

1. SST89E58RD2微控制器：

• 包含32KB+8KB FLASH和256+768B的數(shù)據(jù)RAM。

• 支持傳統(tǒng)的80C51時(shí)鐘頻率（每個(gè)機(jī)器周期包含12個(gè)時(shí)鐘）或×2方式（每個(gè)機(jī)器周期包含6個(gè)時(shí)鐘）的時(shí)鐘頻率運(yùn)行。

• 具有ISP（在系統(tǒng)編程）和IAP（在應(yīng)用中編程）功能。

2. 外部FLASH：

• 選用AT29C010A，用于存放被測(cè)主板的程序目標(biāo)代碼。

3. 指示燈電路：

• 每個(gè)故障點(diǎn)用一個(gè)指示燈指示，總數(shù)有32個(gè)，用4片74HC595做輸出驅(qū)動(dòng)電路。

4. 步進(jìn)按鈕和LED顯示：

• 2個(gè)步進(jìn)按鈕用于測(cè)試過(guò)程中的步進(jìn)控制。

• LED顯示用于測(cè)試步進(jìn)的顯示，用1片74HC595控制。

5. DI輸入電路：

• 選用74HC165邏輯芯片，并入串出。

6. 控制譯碼電路：

• 由于單片機(jī)外圍接口芯片較多，故采用GAL16V8D作為控制譯碼電路。

三、系統(tǒng)原理

1. 電源檢測(cè)：

• 檢測(cè)被測(cè)設(shè)備的電源電壓是否在4.75~5.25V之間，通過(guò)由一個(gè)N555搭建的SHMILT比較器進(jìn)行判斷，通過(guò)指示燈顯示結(jié)果是否正常。如果電源檢測(cè)不能通過(guò)，后續(xù)的檢測(cè)步驟不再進(jìn)行，并由蜂鳴器提示。

2. CPU特征碼讀取：

• 通過(guò)SPI口串行下載命令讀取被測(cè)主板CPU的特征碼，通過(guò)識(shí)別判斷為特定芯片（如AT89S52），即認(rèn)為被測(cè)主板已連接上。此時(shí)測(cè)試系統(tǒng)將向被測(cè)主板下載測(cè)試程序。

3. 通道異常檢測(cè)：

• 將被測(cè)主板的DO信號(hào)分成若干組，與測(cè)試系統(tǒng)的DI口連接。通過(guò)SPI口通訊命令，讓被測(cè)主板進(jìn)行特定狀態(tài)輸出，測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)DI采樣，比較采樣數(shù)據(jù)和輸出特征數(shù)據(jù)的異同，判斷是否有通道異常。若存在異常，則通過(guò)故障指示燈顯示。

4. 斷電數(shù)據(jù)保存功能檢測(cè)：

• 針對(duì)被測(cè)主板的斷電數(shù)據(jù)保存功能，測(cè)試系統(tǒng)將通過(guò)I2C總線直接讀取外部E2PROM（如AT24C64）內(nèi)部的數(shù)據(jù)，判斷斷電數(shù)據(jù)保存是否有效。

四、測(cè)試流程

1. 電源檢測(cè)：首先進(jìn)行電源電壓檢測(cè)，確保被測(cè)設(shè)備在正常工作電壓范圍內(nèi)。

2. CPU特征碼讀取與測(cè)試程序下載：通過(guò)SPI口讀取被測(cè)主板CPU的特征碼，并下載測(cè)試程序。

3. 通道異常檢測(cè)：對(duì)被測(cè)主板的DO信號(hào)進(jìn)行分組檢測(cè)，判斷通道是否存在異常。

4. 斷電數(shù)據(jù)保存功能檢測(cè)：通過(guò)I2C總線讀取外部E2PROM的數(shù)據(jù)，判斷斷電數(shù)據(jù)保存功能是否有效。

5. 測(cè)試結(jié)果輸出：根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，通過(guò)指示燈和蜂鳴器輸出測(cè)試結(jié)果。

五、應(yīng)用案例

該智能測(cè)試系統(tǒng)已應(yīng)用于某自動(dòng)麻將機(jī)的生產(chǎn)廠家，并取得了良好的應(yīng)用效果。以往該廠產(chǎn)品的出廠檢測(cè)均采用人工檢測(cè)模式，完成檢測(cè)需要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間，且檢測(cè)的范圍局限于最主要的幾項(xiàng)指標(biāo)。引入本智能檢測(cè)系統(tǒng)后，檢測(cè)時(shí)間大幅縮短，且檢測(cè)的范圍覆蓋了絕大部分功能。遇到檢測(cè)不能通過(guò)的產(chǎn)品，還可以根據(jù)智能檢測(cè)系統(tǒng)的提示快速、準(zhǔn)確地找到故障源，大大提高了生產(chǎn)效率。

綜上所述，基于80C51微控制器實(shí)現(xiàn)的智能測(cè)試系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景和重要的實(shí)際意義。通過(guò)不斷優(yōu)化和完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以進(jìn)一步提高測(cè)試效率和準(zhǔn)確性，為電子產(chǎn)品的出廠檢測(cè)提供更加可靠的技術(shù)支持。