测试工具的主要目的

1、引言

测试工具千千万，有专为硬件服务的万用表、示波器之类，也有各种串口调试工具，于是萌生了想要DIY一个用于各种接口测试用的工具，说实话对于单片机的这些串口、IIC接口、SPI接口、ADC、PWM等等在具体的器件测试中还是经常会用到的，串口有调试工具相对方便，当时对于一些特殊情况还是有局限的；SPI、IIC这种接口通信软件也很少，不像串口工具普遍便利，还有一个主要的原因，在进行测试成果展示时抱着电脑或者板跑很不方便，做这个趁手的工具就要考虑它的便利性，这些就为这款自用的调试工具埋下了引子。

2、功能需求分析

本测试工具的主要目的是用于测试一些特殊器件的，例如迪文屏的串口、实时时钟测试之类的，与其各种找板子在写程序调试，不如都移到这个测试工具来，所以这个工具就需要有串口、IIC、SPI、定时器、ADC等常用输出了。

做一个小小的工具也不能只有这些输出啊，还需要一个屏来进行主要功能或者阶段的显示，那就还需要一些输入器件（器件）来进行测试项目的切换，这些显示屏和按键的主要功能就是辅助测试了。

再加一点高级功能吧，有显示屏了就不如加入一个环境温度的采集（温湿度、大气压），非接触式测温也是很有必要性的，那就来一个小小的热成像（免得唯一的一个热成像仪器被大家抢来抢去，以后自己测试阶段就可以自己测了）。

当然少不了尺寸要小一点，便利性也是我们很关注的。

针对上面的功能需求，可以看一下下面的思维导图：

3、实现方案及选型

由功能需求可知，主要的测试功能其实都是单片机的一些外设，只不过将这些接口都引出来并分类了，引出的接口准备都采用PH或者ZH的插座，一来可以防反插，最主要的原因是比较常见。

热成像功能应该会是一个比较有趣的功能，考虑到经济问题以及效果的综合结果，MLX90640是一个不错的选择，因此将MLX90640作为热成像的主要器件，3224的分辨率作为一个临时用的小工具还是足够的，进而在这里也引出显示屏幕的选择，屏幕的分辨率最好是320240的，等比放大也会比较好实现。

屏幕的选型就要考虑热成像的要求了，在淘宝上找了好久，一款2.0吋的液晶屏进入了我的视野，插接接口MCU8080，根据经验判断，这款屏还是很符合我的要求的，如下如：

由此我们需要考虑一个问题了，这个东西准备做成一个什么样的呢？给它设计一个外壳,可是结构设计并不擅长，那就采用螺纹柱来连接，这种也是各种开发板常用的支撑结构。上面基本上就是液晶屏的显示了，所以准备把按键全部采用侧方，一个开关机的按键加上一个多功能选择的按键，设计版型如下图：

这里的考虑主要也是便利性，首先屏幕的显示肯定需要全面的支撑，符合对称性的审美要求。按键等突出部件可以在凹陷处得到一定保护，黑圈区域放置按键把持性也比较好。

接下来就是板卡的划分了，这么一款小板子对于这么多的接口来说肯定是不够的，咱们采用的单片机至少也需要100引脚，这样才会带FSMC功能，要不屏幕的刷新速率就有点不乐观了。所以接口这些座都统一放到一个接口板上，主控板主要是单片机系统和一些必要的组成（例如供电，充电，RTC，传感器等等），MLX9060传感器是个例外，它需要单独做一个传感器板，再来一个底板保护一下。主控板、接口板、底板风格保持一致，传感器板固定在接口板上。

通过结构功能划分生成了一个新的思维导图：

4、板卡设计

最主要的设计其实就是主控板了，根据上边的方案，我们进行原理图的设计，结果如下：

经过两天布局，PCB如下：

3D图可能看着效果更好一点：

其他板卡基本上就没有什么件了，示意图如下：

5、调试及效果展示

板卡的打样都是在嘉立创进行的，当时还是可以免费打样的，遥想当年真是爽歪歪。

主要的材料就是红外传感器160元（下了血本了），屏幕12元，其他器件都是以前有的，虽然说成本不低，不过还是挺满足的，最少还是和我的实际使用比较贴合。编写程序调试器件的过程也是一个学习进步的过程（每一次测试器件也需要编写一个是程序和界面），受益匪浅，在实际测试器件过程中也是非常得心应手，奥利给！

效果展示：

寄语：希望广大工程师都能有得心应手的工具，让我们的工作更便利，让我们的技术更进一步，加油！