環(huán)境試驗(yàn)電應(yīng)力通斷控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

王文岳

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所華東分所，江蘇 蘇州 215011）

環(huán)境試驗(yàn)電應(yīng)力通斷控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

王文岳

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所華東分所，江蘇 蘇州 215011）

介紹一種電應(yīng)力通斷控制 （on-off機(jī)）系統(tǒng)的制作方法，使用單片機(jī)作為核心控制元件，利用編程控制外圍電路來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯通斷，從而為環(huán)境試驗(yàn)中的電應(yīng)力控制提供新方法，該方法還可應(yīng)用于某些產(chǎn)品的循環(huán)通斷電壽命試驗(yàn)。

環(huán)境試驗(yàn)；壽命試驗(yàn)；電應(yīng)力控制；通斷控制；單片機(jī)

0 引言

隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展，電子產(chǎn)品的可靠性要求越來(lái)越高。電子產(chǎn)品本身的通斷電循環(huán)數(shù)往往作為驗(yàn)證電子產(chǎn)品、電子部件的電應(yīng)力耐久性的重要考察指標(biāo)[1]。

在進(jìn)行可靠性試驗(yàn)、溫濕度振動(dòng)綜合應(yīng)力試驗(yàn)時(shí)，往往需要對(duì)被試驗(yàn)的樣品施加具有一定時(shí)序的通斷電，這種通斷電時(shí)序往往較為復(fù)雜，通過(guò)時(shí)間繼電器搭電路并不現(xiàn)實(shí)而且可靠性不高，在試驗(yàn)中斷時(shí)很難找到相應(yīng)的時(shí)序繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)試驗(yàn)，往往需要重新開(kāi)始試驗(yàn)，這樣勢(shì)必會(huì)增加產(chǎn)品試驗(yàn)應(yīng)力，不符合試驗(yàn)要求。又如電源產(chǎn)品，往往通過(guò)反復(fù)、多次的通斷電，對(duì)電源產(chǎn)品進(jìn)行耐疲勞驗(yàn)證，用手工操作肯定不現(xiàn)實(shí)；若邏輯復(fù)雜，搭硬件電路也不方便，則環(huán)境試驗(yàn)應(yīng)力通斷控制 （on-off）系統(tǒng)機(jī)便起到很大的作用。

1 系統(tǒng)介紹

為了更好地實(shí)現(xiàn)電應(yīng)力的通斷施加，通過(guò)大量的實(shí)踐，發(fā)明此on-off機(jī)系統(tǒng)。此系統(tǒng)通過(guò)外部鍵盤(pán)來(lái)選擇相應(yīng)溫度段的電應(yīng)力時(shí)序，例如：按1號(hào)鍵盤(pán)施加降溫段電應(yīng)力時(shí)序；2號(hào)鍵盤(pán)施加低溫貯存段電應(yīng)力時(shí)序；3號(hào)鍵盤(pán)施加升溫段電應(yīng)力時(shí)序；4號(hào)鍵盤(pán)施加高溫貯存段電應(yīng)力時(shí)序等。

進(jìn)入程序后數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示此電應(yīng)力段通電或斷電的剩余時(shí)間 （通過(guò)時(shí)、分、秒顯示），使得試驗(yàn)時(shí)更直觀，完全可以知道還有多長(zhǎng)時(shí)間樣品通電，還有多長(zhǎng)時(shí)間樣品斷電并且上電時(shí)會(huì)有LED燈亮起，斷電時(shí)LED燈熄滅，非常直觀，便于試驗(yàn)監(jiān)控。

所有的時(shí)序信號(hào)通過(guò)繼電器模塊輸出給外部樣品做通斷信號(hào)源。

接下來(lái)介紹此on-off機(jī)的硬件電路 （如圖1-6所示）。

此硬件系統(tǒng)為單片機(jī)主控制模塊、USB程序下載模塊、4*4矩陣鍵盤(pán)模塊、LED燈模塊、數(shù)碼管顯示模塊和繼電器信號(hào)輸出模塊。

2 具體的操作方法

a）根據(jù)具體的要求，將繼電器的輸出端接到樣品的供電電源端口 （連接常開(kāi)端或常閉端根據(jù)程序設(shè)計(jì)）。

b）通過(guò)USB線下載相應(yīng)的程序進(jìn)入on-off機(jī)系統(tǒng)。

圖1 單片機(jī)主控制模塊

圖2 USB程序下載模塊

圖3 4*4矩陣鍵盤(pán)模塊[2]

圖4 LED燈模塊

c）開(kāi)始試驗(yàn)時(shí)，打開(kāi)on-off機(jī)系統(tǒng)電源，按下相應(yīng)的矩陣鍵盤(pán)按鍵 （如需要從第1段電應(yīng)力開(kāi)始執(zhí)行，即可按下1#鍵盤(pán)；如需要從第2段電應(yīng)力開(kāi)始執(zhí)行，即可按下2#鍵盤(pán)等），on-off機(jī)便開(kāi)始工作。

3 系統(tǒng)程序編寫(xiě)方法

根據(jù)硬件圖，可以編寫(xiě)出掃描矩陣鍵盤(pán)、數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示的程序，這對(duì)于具備如此知識(shí)背景的人來(lái)說(shuō)并非難事。這兒通過(guò)一個(gè)典型的溫濕度環(huán)境試驗(yàn)電應(yīng)力通斷邏輯，描述一份程序編寫(xiě)框圖。旨在講清楚如何在程序中合理地安排矩陣鍵盤(pán)和數(shù)碼管顯示，以及時(shí)間段精確地控制輸出電應(yīng)力的方法。對(duì)于有知識(shí)背景的人而言，看了程序框圖便知道如何編制程序。

典型案例：某產(chǎn)品進(jìn)行濕熱循環(huán)試驗(yàn)，高溫段駐留3 h（此間給樣品加電10min斷電20 min，依照此種頻率循環(huán)6次），高溫降至低溫用25 min（此間樣品斷電）；低溫駐留3 h（此間給樣品加電20min斷電10min，依照此種頻率循環(huán)6次），低溫升至高溫用25 min（此間樣品通電），上述為1個(gè)試驗(yàn)循環(huán)。此次試驗(yàn)共進(jìn)行200個(gè)循環(huán)[4]。

圖5 數(shù)碼管顯示模塊[3]

圖6 繼電器信號(hào)輸出模塊

分析：我們將此案例分為4段電應(yīng)力邏輯——第1段為高溫段即樣品加電10 min斷電20 min，依照此種頻率循環(huán)6次，第1段對(duì)應(yīng)矩陣鍵盤(pán)第4行第1列按鍵記為1號(hào)按鍵；第2段為降溫段即樣品在此段中25 min斷電，第2段對(duì)應(yīng)矩陣鍵盤(pán)第4行第2列按鍵記為2號(hào)按鍵；第3段為低溫段即樣品加電20 min斷電10 min，依照此種頻率循環(huán)6次，第3段對(duì)應(yīng)矩陣鍵盤(pán)第4行第3列按鍵記為3號(hào)按鍵；第4段為升溫段即樣品在此段中25 min上電，第4段對(duì)應(yīng)矩陣鍵盤(pán)第4行第4列按鍵記為4號(hào)按鍵。在按下這4個(gè)按鍵中的其中1個(gè)時(shí)將進(jìn)入相應(yīng)段的電應(yīng)力邏輯——如按下1號(hào)鍵，程序?qū)?zhí)行1、2、3和4；從其他段開(kāi)始執(zhí)行可依此類(lèi)推。在進(jìn)入相應(yīng)的段后，數(shù)碼管將進(jìn)行通斷電倒計(jì)時(shí)顯示 （以1 s為單位），在數(shù)碼管最后1位將顯示現(xiàn)在執(zhí)行的段 （1或2或3或4）；通電段則LED燈點(diǎn)亮，斷電段則LED燈熄滅。8位數(shù)碼管顯示方式：左起第1、2位顯示小時(shí)數(shù)；第3、4位顯示分鐘數(shù)；第5、6位顯示秒數(shù)；第7位不顯示；第8位顯示當(dāng)前執(zhí)行段。

圖7 程序流程圖[5]

對(duì)于此案例，編制如圖7所示的試驗(yàn)程序流程圖。

4 程序源文件

針對(duì)上述典型案例，程序源文件如下 （C語(yǔ)言編寫(xiě)）：

#include

#define uchar unsigned char

#define uintunsigned int

#define ulong unsigned long

uchar tt；uchar t_min；uchar h_hour；uchar T_d；

uchar js；//電應(yīng)力循環(huán)標(biāo)志位

uchar js_2；uchar js_4；//第2段及第4段電應(yīng)力中要嵌入電應(yīng)力

uchar fxtime；

sbit D1=P1^0；

sbit D2=P1^1；

sbit D3=P1^2；

sbit D4=P1^3；

sbit D5=P1^4；

sbit D6=P1^5；

sbit relay=P2^1；

sbit dula=P2^6；

sbitwela=P2^7；

uchar a，temp；

//uchar js_led；

uchar h_g；uchar h_d；uchar m_g；ucharm_d；

uchar s_g；uchar s_d；

uint t_s；

uint etrc_pw1， etrc_pw2_on，etrc_pw2_off，etrc_pw3，

etrc_pw4_on，etrc_pw4_off；

uint pw1_h，pw1_m，pw1_s；

uchar pw1_h_g， pw1_h_d，pw1_m_g，pw1_m_d，

pw1_s_g，pw1_s_d；

uchar pw2_on_h，pw2_on_m，pw2_on_s，

pw2_off_h，pw2_off_m，pw2_off_s；

uchar pw2_on_h_g， pw2_on_h_d，pw2_on_m_g，pw2_on_m_d，

pw2_on_s_g，pw2_on_s_d，

pw2_off_h_g， pw2_off_h_d， pw2_off_m_g，pw2_off_m_d，

pw2_off_s_g，pw2_off_s_d；

uchar pw3_h，pw3_m，pw3_s；

uchar pw3_h_g， pw3_h_d， pw3_m_g，pw3_m_d，

pw3_s_g，pw3_s_d；

uchar pw4_on_h，pw4_on_m，pw4_on_s，

pw4_off_h，pw4_off_m，pw4_off_s；

uchar pw4_on_h_g， pw4_on_h_d，pw4_on_m_g，pw4_on_m_d，

pw4_on_s_g，pw4_on_s_d，

pw4_off_h_g， pw4_off_h_d， pw4_off_m_g，pw4_off_m_d，

pw4_off_s_g，pw4_off_s_d；

uchar code table[]={0x3f， 0x06， 0x5b，0x4f，0x66，0x6d，0x7d，

0x07，0x7f，0x6f，0x77，0x7c，0x39，0x5e，0x79，0x71}；

void delayms（uint xms）

{

uint i，j；

for（i=xms；i>0；i--）

for（j=120；j>0；j--）；}

void jsscan（）

{

P3=0xfe；

temp=P3；

temp=temp&0xf0；

if（temp!=0xf0）{

delayms（10）；temp=P3；

temp=temp&0xf0；

if（temp!=0xf0）{

temp=P3；

switch（temp）{

case 0xee：

js=1；

a=0；

break；

case 0xde：

js=2；

a=0；

break；

case 0xbe：

js=3；

a=0；

break；

case 0x7e：

js=4；

a=0；

break；

} } while（temp!=0xf0）{

temp=P3；

temp=temp&0xf0；} }

P3=0xfd；

temp=P3；

temp=temp&0xf0；

if（temp!=0xf0）{

delayms（10）；

temp=P3；

temp=temp&0xf0；

if（temp!=0xf0）{

temp=P3；

switch（temp）

{

case 0xed：

js=5；

a=0；

break；

case 0xdd：

js=6；

a=0；

break；

}

}

while（temp!=0xf0）{

temp=P3；

temp=temp&0xf0；}

}

} void display_1（h_g，h_d）{

dula=1；

P0=table[h_g]；

dula=0；

P0=0xff；

wela=1；

P0=0xfe；

wela=0；

delayms（3）；

dula=1；

P0=table[h_d]；

dula=0；

P0=0xff；

wela=1；

P0=0xfd；

wela=0；

delayms（3）；

} void display_2（m_g，m_d）

{

dula=1；

P0=table[m_g]；

dula=0；

P0=0xff；

wela=1；

P0=0xfb；

wela=0；

delayms（3）；

dula=1；

P0=table[m_d]；

dula=0；

P0=0xff；

wela=1；

P0=0xf7；

wela=0；

delayms（3）；} void display_3（s_g，s_d）{

dula=1；

P0=table[s_g]；

dula=0；

P0=0xff；

wela=1；

P0=0xef；

wela=0；

delayms（3）；

dula=1；

P0=table[s_d]；

dula=0；

P0=0xff；

wela=1；

P0=0xdf；

wela=0；

delayms（3）；}

void display_4（T_d） //顯示當(dāng)前的循環(huán)數(shù){

dula=1；

P0=table[T_d]；

dula=0；

P0=0xff；

wela=1；

P0=0x7f；

wela=0；

delayms（3）；}

voidmain（）{

etrc_pw1=1500； //第1段降溫段時(shí)間

etrc_pw2_on=600； //第2段低溫段通電時(shí)間

etrc_pw2_off=1 200；//第2段低溫段斷電時(shí)間

etrc_pw3=1 500； //第3段升溫段時(shí)間

etrc_pw4_on=600； //第4段高溫段通電時(shí)間

etrc_pw4_off=1 200；//第4段高溫段斷電時(shí)間

pw1_h=etrc_pw1/3 600；

pw1_m=etrc_pw1%3 600/60；

pw1_s=etrc_pw1%3 600%60；

pw2_on_h=etrc_pw2_on/3 600；

pw2_on_m=etrc_pw2_on%3 600/60；

pw2_on_s=etrc_pw2_on%3 600%60；

pw2_off_h=etrc_pw2_off/3 600；

pw2_off_m=etrc_pw2_off%3 600/60；pw2_off_s=etrc_pw2_off%3 600%60；

pw3_h=etrc_pw3/3 600；

pw3_m=etrc_pw3%3 600/60；

pw3_s=etrc_pw3%3 600%60；

pw4_on_h=etrc_pw4_on/3 600；

pw4_on_m=etrc_pw4_on%3 600/60；

pw4_on_s=etrc_pw4_on%3 600%60；

pw4_off_h=etrc_pw4_off/3 600；

pw4_off_m=etrc_pw4_off%3 600/60；

pw4_off_s=etrc_pw4_off%3 600%60；

pw1_h_g=pw1_h/10；

pw1_h_d=pw1_h%10；

pw1_m_g=pw1_m/10；

pw1_m_d=pw1_m%10；

pw1_s_g=pw1_s/10；

pw1_s_d=pw1_s%10；

pw2_on_h_g=pw2_on_h/10；

pw2_on_h_d=pw2_on_h%10；

pw2_on_m_g=pw2_on_m/10；

pw2_on_m_d=pw2_on_m%10；

pw2_on_s_g=pw2_on_s/10；

pw2_on_s_d=pw2_on_s%10；

pw2_off_h_g=pw2_off_h/10；

pw2_off_h_d=pw2_off_h%10；

pw2_off_m_g=pw2_off_m/10；

pw2_off_m_d=pw2_off_m%10；

pw2_off_s_g=pw2_off_s/10；

pw2_off_s_d=pw2_off_s%10；

pw3_h_g=pw3_h/10；

pw3_h_d=pw3_h%10；

pw3_m_g=pw3_m/10；

pw3_m_d=pw3_m%10；

pw3_s_g=pw3_s/10；

pw3_s_d=pw3_s%10；

pw4_on_h_g=pw4_on_h/10；

pw4_on_h_d=pw4_on_h%10；

pw4_on_m_g=pw4_on_m/10；

pw4_on_m_d=pw4_on_m%10；

pw4_on_s_g=pw4_on_s/10；

pw4_on_s_d=pw4_on_s%10；

pw4_off_h_g=pw4_off_h/10；

pw4_off_h_d=pw4_off_h%10；

pw4_off_m_g=pw4_off_m/10；

pw4_off_m_d=pw4_off_m%10；

pw4_off_s_g=pw4_off_s/10；

pw4_off_s_d=pw4_off_s%10；

a=1；

while（a）{

jsscan（）；}

switch（js） //剛按完按鍵后進(jìn)入此段賦初始值

{

case 1：

T_d=1；

h_g=pw1_h_g；

h_d=pw1_h_d；

m_g=pw1_m_g；

m_d=pw1_m_d；

s_g=pw1_s_g；

s_d=pw1_s_d；

t_s=etrc_pw1；

D1=1； //第1段降溫段熄滅relay=1； //繼電器斷開(kāi)

js++；

break；case 2：

T_d=2；

h_g=pw2_on_h_g；

h_d=pw2_on_h_d；

m_g=pw2_on_m_g；

m_d=pw2_on_m_d；

s_g=pw2_on_s_g；

s_d=pw2_on_s_d；

t_s=etrc_pw2_on；

js_2=1；

D1=0； //第2段低溫段一開(kāi)始點(diǎn)亮

relay=0； //繼電器打開(kāi)

break；case 3：

T_d=3；

h_g=pw3_h_g；

h_d=pw3_h_d；

m_g=pw3_m_g；

m_d=pw3_m_d；

s_g=pw3_s_g；

s_d=pw3_s_d；

t_s=etrc_pw3；

D1=0； //第3段升溫段點(diǎn)亮relay=0； //繼電器打開(kāi)

js++；

break；case 4：

T_d=4；

h_g=pw4_on_h_g；

h_d=pw4_on_h_d；

m_g=pw4_on_m_g；

m_d=pw4_on_m_d；

s_g=pw4_on_s_g；

s_d=pw4_on_s_d；

t_s=etrc_pw4_on；

js_4=1；

D1=0； //第4段高溫段一開(kāi)始點(diǎn)亮

relay=0； //繼電器打開(kāi)

break；

}

TMOD=0x11；

TH0=（65 536-50 000）/256；

TL0=（65 536-50 000）%256；

EA=1；

ET0=1；

TR0=1；

while（1）

{

display_1（h_g，h_d）；

display_2（m_g，m_d）；

display_3（s_g，s_d）；

display_4（T_d）；} }

void T0_timer（） interrupt 1

{

EA=0；

TR0=0；

fxtime=TL0+0x0B；

TL0=0xB0+fxtime；//TL0=（65 536-50 000）% 256；

TH0=0x3C+（char）CY；//TH0=（65 536-50 000）/256；

EA=1；

TR0=1；

tt++；

if（tt==20）/*1秒到*/

{

tt=0；

t_s--；

h_g=t_s/3 600/10；

h_d=t_s/3 600%10；

m_g=t_s%3 600/60/10；

m_d=t_s%3 600/60%10；

s_g=t_s%3 600%60/10；

s_d=t_s%3 600%60%10；

display_1（h_g，h_d）；

display_2（m_g，m_d）；

display_3（s_g，s_d）；

display_4（T_d）；

if（t_s==0）

{

if（js==5） js=1；

if（js==2） //js=2（第2段）為低溫段，此段6段通斷電{

T_d=2；

js_2++；

if（js_2==13）

{

js_2=0；

js++；

}

switch （js_2）

{

case 1：

D1=0；//js_2=1為第2段中第1

小段為點(diǎn)亮段

relay=0； //繼電器打開(kāi)

h_g=pw2_on_h_g；

h_d=pw2_on_h_d；

m_g=pw2_on_m_g；

m_d=pw2_on_m_d；

s_g=pw2_on_s_g；

s_d=pw2_on_s_d；

t_s=etrc_pw2_on；

break；

case 2：

D1=1；//熄滅

relay=1； //繼電器斷開(kāi)

h_g=pw2_off_h_g；

h_d=pw2_off_h_d；

m_g=pw2_off_m_g；

m_d=pw2_off_m_d；

s_g=pw2_off_s_g；

s_d=pw2_off_s_d；

t_s=etrc_pw2_off；

break；

case 3：

D1=0；//點(diǎn)亮

relay=0； //繼電器打開(kāi)

h_g=pw2_on_h_g；

h_d=pw2_on_h_d；

m_g=pw2_on_m_g；

m_d=pw2_on_m_d；

s_g=pw2_on_s_g；

s_d=pw2_on_s_d；

t_s=etrc_pw2_on；

break；

case 4：

D1=1；//熄滅

relay=1； //繼電器斷開(kāi)

h_g=pw2_off_h_g；

h_d=pw2_off_h_d；

m_g=pw2_off_m_g；

m_d=pw2_off_m_d；

s_g=pw2_off_s_g；

s_d=pw2_off_s_d；

t_s=etrc_pw2_off；

break；

case 5：

D1=0；//點(diǎn)亮

relay=0； //繼電器打開(kāi)

h_g=pw2_on_h_g；

h_d=pw2_on_h_d；

m_g=pw2_on_m_g；

m_d=pw2_on_m_d；

s_g=pw2_on_s_g；

s_d=pw2_on_s_d；

t_s=etrc_pw2_on；

break；

case 6：

D1=1；//熄滅

relay=1； //繼電器斷開(kāi)

h_g=pw2_off_h_g；

h_d=pw2_off_h_d；

m_g=pw2_off_m_g；

m_d=pw2_off_m_d；

s_g=pw2_off_s_g；

s_d=pw2_off_s_d；

t_s=etrc_pw2_off；

break；

case 7：

D1=0；//點(diǎn)亮

relay=1； //繼電器打開(kāi)

h_g=pw2_on_h_g；

h_d=pw2_on_h_d；

m_g=pw2_on_m_g；

m_d=pw2_on_m_d；

s_g=pw2_on_s_g；

s_d=pw2_on_s_d；

t_s=etrc_pw2_on；

break；

case 8：

D1=1；//熄滅

relay=1； //繼電器斷開(kāi)

h_g=pw2_off_h_g；

h_d=pw2_off_h_d；

m_g=pw2_off_m_g；

m_d=pw2_off_m_d；

s_g=pw2_off_s_g；

s_d=pw2_off_s_d；

t_s=etrc_pw2_off；

break；

case 9：

D1=0；//點(diǎn)亮

relay=0； //繼電器打開(kāi)

h_g=pw2_on_h_g；

h_d=pw2_on_h_d；

m_g=pw2_on_m_g；

m_d=pw2_on_m_d；

s_g=pw2_on_s_g；

s_d=pw2_on_s_d；

t_s=etrc_pw2_on；

break；

case 10：

D1=1；//熄滅

relay=1； //繼電器斷開(kāi)

h_g=pw2_off_h_g；

h_d=pw2_off_h_d；

m_g=pw2_off_m_g；

m_d=pw2_off_m_d；

s_g=pw2_off_s_g；

s_d=pw2_off_s_d；

t_s=etrc_pw2_off；

break；

case 11：

D1=0；//點(diǎn)亮

relay=0； //繼電器打開(kāi)

h_g=pw2_on_h_g；

h_d=pw2_on_h_d；

m_g=pw2_on_m_g；

m_d=pw2_on_m_d；

s_g=pw2_on_s_g；

s_d=pw2_on_s_d；

t_s=etrc_pw2_on；

break；

case 12：

D1=1；//熄滅

relay=1； //繼電器斷開(kāi)h_g=pw2_off_h_g；

h_d=pw2_off_h_d；

m_g=pw2_off_m_g；

m_d=pw2_off_m_d；

s_g=pw2_off_s_g；

s_d=pw2_off_s_d；

t_s=etrc_pw2_off；

break；

}

}

if（js==4）//js=4（第4段）為高溫段，此段6段通斷電{

T_d=4；

js_4++；

if（js_4==13）{

js_4=0；

js=1；}

switch （js_4）{

case 1：

D1=0；//點(diǎn)亮

relay=0； //繼電器打開(kāi)

h_g=pw4_on_h_g；

h_d=pw4_on_h_d；

m_g=pw4_on_m_g；

m_d=pw4_on_m_d；

s_g=pw4_on_s_g；

s_d=pw4_on_s_d；

t_s=etrc_pw4_on；

break；

case 2：

D1=1；//熄滅

relay=1； //繼電器斷開(kāi)

h_g=pw4_off_h_g；

h_d=pw4_off_h_d；

m_g=pw4_off_m_g；

m_d=pw4_off_m_d；

s_g=pw4_off_s_g；

s_d=pw4_off_s_d；

t_s=etrc_pw4_off；

break；

case 3：

D1=0；//點(diǎn)亮

relay=0； //繼電器打開(kāi)

h_g=pw4_on_h_g；

h_d=pw4_on_h_d；

m_g=pw4_on_m_g；

m_d=pw4_on_m_d；

s_g=pw4_on_s_g；

s_d=pw4_on_s_d；

t_s=etrc_pw4_on；

break；

case 4：

D1=1；//熄滅

relay=1； //繼電器斷開(kāi)

h_g=pw4_off_h_g；

h_d=pw4_off_h_d；

m_g=pw4_off_m_g；

m_d=pw4_off_m_d；

s_g=pw4_off_s_g；

s_d=pw4_off_s_d；

t_s=etrc_pw4_off；

break；

case 5：

D1=0；//點(diǎn)亮

relay=0； //繼電器打開(kāi)

h_g=pw4_on_h_g；

h_d=pw4_on_h_d；

m_g=pw4_on_m_g；

m_d=pw4_on_m_d；

s_g=pw4_on_s_g；

s_d=pw4_on_s_d；

t_s=etrc_pw4_on；

break；

case 6：

D1=1；//熄滅

relay=1； //繼電器斷開(kāi)

h_g=pw4_off_h_g；

h_d=pw4_off_h_d；

m_g=pw4_off_m_g；

m_d=pw4_off_m_d；

s_g=pw4_off_s_g；

s_d=pw4_off_s_d；

t_s=etrc_pw4_off；

break；

case 7：

D1=0；//點(diǎn)亮

relay=0； //繼電器打開(kāi)

h_g=pw4_on_h_g；

h_d=pw4_on_h_d；

m_g=pw4_on_m_g；

m_d=pw4_on_m_d；

s_g=pw4_on_s_g；

s_d=pw4_on_s_d；

t_s=etrc_pw4_on；

break；

case 8：

D1=1；//熄滅

relay=1； //繼電器斷開(kāi)

h_g=pw4_off_h_g；

h_d=pw4_off_h_d；

m_g=pw4_off_m_g；

m_d=pw4_off_m_d；

s_g=pw4_off_s_g；

s_d=pw4_off_s_d；

t_s=etrc_pw4_off；

break；

case 9：

D1=0；//點(diǎn)亮

relay=0； //繼電器打開(kāi)

h_g=pw4_on_h_g；

h_d=pw4_on_h_d；

m_g=pw4_on_m_g；

m_d=pw4_on_m_d；

s_g=pw4_on_s_g；

s_d=pw4_on_s_d；

t_s=etrc_pw4_on；

break；

case 10：

D1=1；//熄滅

relay=1； //繼電器斷開(kāi)

h_g=pw4_off_h_g；

h_d=pw4_off_h_d；

m_g=pw4_off_m_g；

m_d=pw4_off_m_d；

s_g=pw4_off_s_g；

s_d=pw4_off_s_d；

t_s=etrc_pw4_off；

break；

case 11：

D1=0；//點(diǎn)亮

relay=0； //繼電器打開(kāi)

h_g=pw4_on_h_g；

h_d=pw4_on_h_d；

m_g=pw4_on_m_g；

m_d=pw4_on_m_d；

s_g=pw4_on_s_g；

s_d=pw4_on_s_d；

t_s=etrc_pw4_on；

break；

case 12：

D1=1；//熄滅

relay=1； //繼電器斷開(kāi)

h_g=pw4_off_h_g；

h_d=pw4_off_h_d；

m_g=pw4_off_m_g；

m_d=pw4_off_m_d；

s_g=pw4_off_s_g；

s_d=pw4_off_s_d；

t_s=etrc_pw4_off；

break；

}

}

switch （js）

{

case 1：

T_d=1；

D1=1； //第1段為降溫段，此段斷電，燈熄滅

relay=1； //繼電器斷開(kāi)

h_g=pw1_h_g；

h_d=pw1_h_d；

m_g=pw1_m_g；

m_d=pw1_m_d；

s_g=pw1_s_g；

s_d=pw1_s_d；

t_s=etrc_pw1；

js++；

break；

case 3：

T_d=3；

D1=0；//第3段為升溫段，此段通電，燈點(diǎn)亮

relay=0； //繼電器打開(kāi)

h_g=pw3_h_g；

h_d=pw3_h_d；

m_g=pw3_m_g；

m_d=pw3_m_d；

s_g=pw3_s_g；

s_d=pw3_s_d；

t_s=etrc_pw3；

js++；

break；

}

} } }

5 結(jié)束語(yǔ)

a）此電應(yīng)力邏輯被大多數(shù)可靠性環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)所采用，簡(jiǎn)稱 “4段式電應(yīng)力邏輯”，已經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐驗(yàn)證。若為此4段邏輯，只需改動(dòng)程序入口處各段的通斷電時(shí)間即可，這對(duì)于編程者是極為方便的。

b）編寫(xiě)程序時(shí)應(yīng)注意，矩陣鍵盤(pán)僅在程序剛運(yùn)行時(shí)掃描，即當(dāng)按下某矩陣鍵盤(pán)后，便開(kāi)始順序執(zhí)行程序，此時(shí)按其他任何矩陣鍵盤(pán)都無(wú)效。這樣可以有效地減少因?yàn)檎`按某個(gè)鍵盤(pán)而導(dǎo)致電應(yīng)力錯(cuò)誤。

c）編寫(xiě)程序時(shí)應(yīng)注意，利用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器進(jìn)行時(shí)間控制時(shí)，需加入時(shí)間動(dòng)態(tài)補(bǔ)償算法程序，這樣的計(jì)時(shí)時(shí)間會(huì)非常精確。對(duì)于時(shí)間動(dòng)態(tài)補(bǔ)償算法程序有C語(yǔ)言及匯編寫(xiě)法。具體的寫(xiě)法此處不做累述。

d）根據(jù)硬件電路及上述程序編寫(xiě)方法描述，可以較方便地寫(xiě)出其他各種電應(yīng)力邏輯程序，最多可擴(kuò)充到16段。

e）此on-off機(jī)已經(jīng)運(yùn)用到很多試驗(yàn)項(xiàng)目中，運(yùn)行穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐驗(yàn)證。當(dāng)然閱讀此文者需要有一定的硬件及軟件基礎(chǔ)。

f）此on-off機(jī)成本低廉，使用方便，直觀性、可操作性都很強(qiáng)。

g）如上述程序，可以實(shí)現(xiàn)到1 s的通斷邏輯并進(jìn)行顯示，若要實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的on-off機(jī)，此系統(tǒng)由于采用高性能STC 51單片機(jī) （最高頻率可達(dá)320 MHz）也可實(shí)現(xiàn)，此時(shí)可以去除掉數(shù)碼管顯示模塊，按上述方式編寫(xiě)程序即可。因?yàn)閷?duì)于毫秒級(jí)的通斷，數(shù)顯往往沒(méi)有意義[6]。

h）此on-off機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用會(huì)較為廣泛，如電源的通斷循環(huán)次數(shù)，往往影響一個(gè)電源的使用壽命；空氣壓縮機(jī)上的氣壓閥會(huì)隨著氣壓的降低而反復(fù)啟動(dòng)，此氣壓閥的重復(fù)啟動(dòng)次數(shù)往往關(guān)乎整個(gè)空氣壓縮機(jī)的壽命。此on-off機(jī)將為反復(fù)通斷電子器件提供壽命驗(yàn)證方法及加速壽命方法。

[1]姜同敏.可靠性試驗(yàn)技術(shù) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2012：20-21.

[2]郭天祥.51單片機(jī)C語(yǔ)言教程——入門(mén)、提高、開(kāi)發(fā)、拓展全攻略 [M].北京：電子工業(yè)出版社，2009：86-90.

[3]梅麗鳳，王艷秋，王敏鐸，等.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，北京交通大學(xué)出版社，2006：225-230.

[4]劉丹.速度傳感器型式試驗(yàn)大綱 [Z].株洲：南國(guó)株洲電力機(jī)車(chē)研究所有限公司，2014.

[5]薛峰，朱曉駿.單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2011：146-147.

[6]王文岳.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)：中國(guó)，ZL 2011 101557150.0[P].2013-04-17.

Design of Electrical Stress On-O ff Control System for Environmental Test

WANGWen-yue
（CEPREI-EAST，Suzhou 215011，China）

The production of an electrical stress on-off control system is introduced.A new way for the electrical stress control in environm ental tests is p resented， using a SCM as the central control element and programming to control the peripheral circuits to implement logic onoff.Themethod can also apply to cyclic on-off life tests of some products.

environmental test；life test；electrical stress control；on-off control；SCM

TP 273+.5

：A

：1672-5468（2015）01-0029-14

10.3969/j.issn.1672-5468.2015.01.007

2014-07-11

2015-01-12

王文岳 （1985-），男，江蘇南京人，工業(yè)和信息化部電子第五研究所華東分所 （中國(guó)賽寶華東實(shí)驗(yàn)室）工程師，主要從事可靠性與環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)研究工作。