一种电容式指纹模组性能测试装置及模组性能测试方法

技术领域

本发明电子领域，具体涉及一种电容式指纹模组性能测试装置及电容式指纹模组性能测试方法。

背景技术

在电容式指纹模组量产过程中，需要对电流、管压降、阻抗、图像质量等指标进行测试，以便管控模组的质量。

传统的测量方法是采用不同的专业测量仪器对电流、管压降、阻抗、图像质量等指标进行测试。在模组量产过程中，使用测量仪器对模组进行测试需要不断的切换测试方式，效率低，并且统计这些数据会非常浪费时间。

发明内容

为了解决上述缺陷，保证电容式指纹模组产品的质量以及提高测试效率，一方面，本发明提供一种电容式指纹模组性能测试装置，能快速实现对模组单端口进行多项检测，并且自动检测出模组的电流、管压降、阻抗、图像质量，完全满足此要求。

一种电容式指纹模组性能测试装置，包括：

控制单元，其可直接与被测试电容式指纹模组相连，采集模组图像信息；以及

电流检测单元，其与控制单元相连；

其中，电流检测单元接收控制单元的指令，采集被测试电容式指纹模组电流信息并将该信息返回控制单元，控制单元进行滤波和计算之后得到当前的电流值并输出该电流值。

可选地，所述电容式指纹模组性能测试装置还包括显示单元，显示单元与控制单元连接，将控制单元的信息显示。

可选地，所述控制单元为MCU控制器。

可选地，所述控制单元与被测试电容式指纹模组通过SPI/IIC/CAN通信方式直接相连。

可选地，所述电流检测单元为集成电流采集芯片。

可选地，所述电流检测单元包括取样电阻、电流检测芯片、滤波电路和ADC电压采集芯片，电流检测芯片分别与取样电阻和滤波电路连接，滤波电路还与ADC电压采集芯片连接，ADC电压采集芯片将采集的信息传递回控制单元，取样电阻用于检测时分别与模组电源和外接电源相连。使用集成的电流检测芯片实时对指纹模组各个状态的电流进行采集，采用高压侧的连接方式，从而避免电容式指纹模组地和实际电源地不共地的问题，增强模组在测试过程中的抗干扰能力；并且采用的是集成芯片，避免了由于器件数目太多，分立器件误差等带来的测量精度不准的问题。

可选地，所述电容式指纹模组性能测试装置还包括管压降检测单元工作，控制单元控制管压降检测单元工作，管压降检测单元采集被测试电容式指纹模组电压信息并将该信息传回控制单元，控制单元输出管压降值。

使用MCU控制器发出检测信号给管压降检测单元，进而控制其中的开关芯片选择模组的某一个引脚进行测量，将数据保存并发送给上位机。在测量过程中不需要手动切换模组的引脚，并且由上位机统计并保存数据，方便快捷，能明显的提高效率。

可选地，所述管压降检测单元包括管压降检测电路、电子开关芯片和ADC电压采集芯片，电子开关芯片分别与控制单元、ADC电压采集芯片和管压降检测电路连接，ADC电压采集芯片还与控制单元连接。

使用MCU控制阻抗检测单元中的开关芯片来选择模组的某一个引脚进行测试，将数据保存并发送给上位机。在测量过程中不需要手动切换测量引脚和测试方式，测量速度快，极大的缩短了测量时间，具有很高的价值。

可选地，所述电容式指纹模组性能测试装置还包括阻抗检测单元，阻抗检测单元与控制单元连接，控制单元控制阻抗检测单元工作，阻抗检测单元采集被测试电容式指纹模组阻抗信息并将该信息传回控制单元，控制单元输出阻抗值。

可选地，所述阻抗检测单元包括阻抗检测电路、电子开关芯片和ADC电压采集芯片，电子开关芯片分别与阻抗检测电路和ADC电压采集芯片连接。

一方面，本发明还提供一种电容式指纹模组性能测试方法。

一种电容式指纹模组性能测试方法，该方法采用上述的电容式指纹模组性能测试装置，采集被测电容式指纹模组图像信息和检测被测电容式指纹模组电流。

可选地，所述检测被测电容式指纹模组电流包括以下步骤：

D01:SPI发送指令使被测试电容式指纹模组处于工作状态。

D02:MCU控制器读取此时采集到的电流并保存。

D03:SPI发送指令使被测试电容式指纹模组处于睡眠状态。

D04:MCU控制器读取此时采集到的电流并保存。

D05:MCU控制器将读取到的电流值发送到显示装置显示。

可选地，所述测试方法还检测被测电容式指纹模组管压降，该检测包括以下步骤：

G01:关断模组电源。

G02:ADC电压采集芯片采集电压，并将采集的管电压转换为数字信号。

G03:MCU读取数字信号。

G04:MCU将读取值转换为管压降值，发送到显示装置(上位机)并判断模组好坏显示。

可选地，所述，所述测试方法还检测被测电容式指纹模组阻抗，该检测包括以下步骤：

Z01:关断模组电源。

Z02:ADC电压采集芯片采集阻抗电压，并将采集的阻抗电压转换为数字信号。

Z03:MCU读取数字信号。

Z04:MCU将读取值转换为阻抗值，发送到显示装置(上位机)并判断模组好坏显示。

与现有技术相比，本发明有益效果在于：

本发明控制单元直接发送指令分别控制各个模块工作，即使在不用独立出模组的情况下，也能够对模组的电流、各个引脚的管压降、阻抗、模组的图像质量等进行测试。

本发明不仅能够快速自动对模组各个端口多功能测试，并且能够对测量数据进行转存，极大的减少了测量和统计时间，使用方便，提高了工作效率。

本发明避免了在现有中需要使用相关仪器来检模组测管压降、阻抗和电流的麻烦，并且本发明采用MCU控制，可以将所采集到的数据上报给上位机进行模组好坏判断和数据记录，能够节约大量时间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1测试装置工作原理框图；

图2为本发明一种电流检测单元电流采集流程图；

图3为本发明一种电流检测单元检测流程图；

图4为本发明电流检测单元的一种具体实施方式的电路图；

图5是本发明实施例2电容式指纹模组性能测试装置工作原理框图；

图6为本发明一种管压降检测单元工作流程图；

图7为本发明一种管压降检测单元原理框图；

图8为本发明管压降检测单元的一种具体实施方式的电路图；

图9是本发明实施例3电容式指纹模组性能测试装置工作原理框图；

图10为本发明一种阻抗检测单元工作流程图；

图11为本发明一种阻抗检测单元检测流程图；

图12为本发明阻抗检测单元的一种具体实施方式的电路图；

图13是本发明实施例4电容式指纹模组性能测试装置工作原理框图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

实施例1

请参考图1，图1是本实施例电容式指纹模组性能测试装置工作原理框图。

一种电容式指纹模组性能测试装置，包括可直接与被测试电容式指纹模组相连的控制单元和电流检测单元，该控制单元与电流检测单元相连，控制电流检测单元进行电流检测。通过控制单元发送指令使电流检测单元检测被测试电容式指纹模组电流，通过被测试电容式指纹模组与控制单元直接相连采集模组图像信息。

需要采集模组图像信息时，将控制单元与被测试电容式指纹模组的IO相连，MCU控制单元通过发送一系列指令，可以直接读取电容式指纹模组的各种数据信息，再将这些信息滤波，转化等操作从而得到采集到的模组图像信息。

需要检测被测试电容式指纹模组电流时，将电流检测单元分别与被测试电容式指纹模组的模组电源和外接电源连接，通过控制单元发送指令使电流检测单元工作，电流检测单元采用将采集到的电流经滤波等处理之后，控制单元从而得到电流检测单元传回的数据，进行滤波和计算之后得到当前的电流值并将结果输出。

可选地，电容式指纹模组性能测试装置还包括显示单元，显示单元与控制单元连接，将控制单元的信息显示。

可选地，控制单元可以为MCU控制器，也可以为其他的控制芯片。

可选地，控制单元与被测试电容式指纹模组可以通过SPI通信方式直接相连，也可以通过IIC，CAN等通信方式直接相连。

可选地，电流检测单元为集成电流采集芯片。

可选地，请参考图2-4，图2为本发明一种电流检测单元工作流程图，图3为本发明一种电流检测单元检测流程图，图4为本发明电流检测单元的一种具体实施方式的电路图。

电流检测单元包括取样电阻、电流检测芯片、滤波电路和ADC电压采集芯片，电流检测芯片分别与取样电阻和滤波电路连接，滤波电路还与ADC电压采集芯片连接，ADC电压采集芯片将采集的信息传递回控制单元，取样电阻用于检测时分别与模组电源和外接电源相连。

检测被测试电容式指纹模组电流时，将取样电阻分别与被测试电容式指纹模组的模组电源和外接电源连接，检测运行步骤如下：

D01:SPI发送指令使被测试电容式指纹模组处于工作状态。

D02:MCU控制器读取此时采集到的电流并保存。

D03:SPI发送指令使被测试电容式指纹模组处于睡眠状态。

D04:MCU控制器读取此时采集到的电流并保存。

D05:MCU控制器将读取到的电流值发送到显示装置(上位机)显示。

实施例2

请参考图5，图5是本实施例电容式指纹模组性能测试装置工作原理框图。

一种电容式指纹模组性能测试装置，包括可直接与被测试电容式指纹模组相连的控制单元、电流检测单元和管压降检测单元，该控制单元与电流检测单元相连，控制电流检测单元进行电流检测，管压降检测单元与控制单元连接，控制单元控制管压降检测单元工作，管压降检测单元采集被测试电容式指纹模组电压信息并将该信息传回控制单元，控制单元输出管压降值。

通过控制单元发送指令使电流检测单元检测被测试电容式指纹模组电流，通过被测试电容式指纹模组与控制单元直接相连采集模组图像信息。

需要采集模组图像信息时，将控制单元与被测试电容式指纹模组的IO相连，MCU控制单元通过发送一系列指令，可以直接读取电容式指纹模组的各种数据信息，再将这些信息滤波，转化等操作从而得到采集到的模组图像信息。

需要检测被测试电容式指纹模组电流时，将电流检测单元分别与被测试电容式指纹模组的模组电源和外接电源连接，通过控制单元发送指令使电流检测单元工作，电流检测单元采用将采集到的电流经滤波等处理之后，控制单元从而得到电流检测单元传回的数据，进行滤波和计算之后得到当前的电流值并将结果输出。

需要采集管压降时，将管压降检测单元与被测试电容式指纹模组IO相连，通过控制单元控制管压降检测单元工作，管压降检测单元采集被测试电容式指纹模组电压信息并将该信息传回控制单元，控制单元输出管压降值进行检测。管压降检测单元工作时，被测试电容式指纹模组不能供电。

可选地，电容式指纹模组性能测试装置还包括显示单元，显示单元与控制单元连接，将控制单元的信息显示。

可选地，控制单元可以为MCU控制器，也可以为其他的控制芯片。

可选地，控制单元与被测试电容式指纹模组可以通过SPI通信方式直接相连，也可以通过IIC，CAN等通信方式直接相连。

可选地，电流检测单元为集成电流采集芯片。

可选地，请参考图6-8，图6为本发明一种管压降检测单元工作流程图，图7为本发明一种管压降检测单元原理框图，图8为本发明管压降检测单元的一种具体实施方式的电路图。

管压降检测单元包括管压降检测电路、电子开关芯片和ADC电压采集芯片，电子开关芯片分别与控制单元、ADC电压采集芯片和管压降检测电路连接，ADC电压采集芯片还与控制单元连接。

需要检测被测试电容式指纹模组管压降时，将电子开关芯片与被测试电容式指纹模组IO接通，检测运行步骤如下：

G01:关断模组电源。

G02:ADC电压采集芯片采集电压，并将采集的管电压转换为数字信号。

G03:MCU读取数字信号。

G04:MCU将读取值转换为管压降值，发送到显示装置(上位机)并判断模组好坏显示。

实施例3

请参考图9，图9是本实施例电容式指纹模组性能测试装置工作原理框图。

一种电容式指纹模组性能测试装置，包括可直接与被测试电容式指纹模组相连的控制单元、电流检测单元和阻抗检测单元，该控制单元与电流检测单元相连，控制电流检测单元进行电流检测，阻抗检测单元与控制单元连接，控制单元控制阻抗检测单元工作，阻抗检测单元采集被测试电容式指纹模组阻抗信息并将该信息传回控制单元，控制单元输出阻抗值。

通过控制单元发送指令使电流检测单元检测被测试电容式指纹模组电流，通过被测试电容式指纹模组与控制单元直接相连采集模组图像信息。

需要采集模组图像信息时，将控制单元与被测试电容式指纹模组的IO相连，MCU控制单元通过发送一系列指令，可以直接读取电容式指纹模组的各种数据信息，再将这些信息滤波，转化等操作从而得到采集到的模组图像信息。

需要检测被测试电容式指纹模组电流时，将电流检测单元分别与被测试电容式指纹模组的模组电源和外接电源连接，通过控制单元发送指令使电流检测单元工作，电流检测单元采用将采集到的电流经滤波等处理之后，控制单元从而得到电流检测单元传回的数据，进行滤波和计算之后得到当前的电流值并将结果输出。

需要检测被测试电容式指纹模组阻抗时，将阻抗检测单元分别与被测试电容式指纹模组IO接通，控制单元控制阻抗检测单元工作，阻抗检测单元采集被测试电容式指纹模组阻抗信息并将该信息传回控制单元，控制单元输出阻抗值。检测被测试电容式指纹模组阻抗时，被测试电容式指纹模组不能供电。

可选地，电容式指纹模组性能测试装置还包括显示单元，显示单元与控制单元连接，将控制单元的信息显示。

可选地，控制单元可以为MCU控制器，也可以为其他的控制芯片。

可选地，控制单元与被测试电容式指纹模组可以通过SPI通信方式直接相连，也可以通过IIC，CAN等通信方式直接相连。

可选地，电流检测单元为集成电流采集芯片。

可选地，请参考图10-12，图10为本发明一种阻抗检测单元工作流程图，图11为本发明一种阻抗检测单元检测流程图，图12为本发明阻抗检测单元的一种具体实施方式的电路图。

阻抗检测单元包括阻抗检测电路、电子开关芯片和ADC电压采集芯片，电子开关芯片分别与阻抗检测电路和ADC电压采集芯片连接。

需要检测被测试电容式指纹模组阻抗时，将电子开关芯片与被测试电容式指纹模组IO接通，检测运行步骤如下：

Z01:关断模组电源。

Z02:ADC电压采集芯片采集阻抗电压，并将采集的阻抗电压转换为数字信号。

Z03:MCU读取数字信号。

Z04:MCU将读取值转换为阻抗值，发送到显示装置(上位机)并判断模组好坏显示。

实施例4

请参考图13，图13是本实施例电容式指纹模组性能测试装置工作原理框图。

一种电容式指纹模组性能测试装置，包括可直接与被测试电容式指纹模组相连的控制单元、电流检测单元、管压降检测单元和阻抗检测单元，该控制单元与电流检测单元相连，控制电流检测单元进行电流检测。通过控制单元发送指令使电流检测单元检测被测试电容式指纹模组电流，通过被测试电容式指纹模组与控制单元直接相连采集模组图像信息。管压降检测单元，与控制单元连接，管压降检测单元采集被测试电容式指纹模组电压信息并将该信息传回控制单元，控制单元输出管压降值。阻抗检测单元与控制单元连接，控制单元控制阻抗检测单元工作，阻抗检测单元采集被测试电容式指纹模组阻抗信息并将该信息传回控制单元，控制单元输出阻抗值。

需要采集模组图像信息时，将控制单元与被测试电容式指纹模组的IO相连，MCU控制单元通过发送一系列指令，可以直接读取电容式指纹模组的各种数据信息，再将这些信息滤波，转化等操作从而得到采集到的模组图像信息。

需要检测被测试电容式指纹模组电流时，将电流检测单元分别与被测试电容式指纹模组的模组电源和外接电源连接，通过控制单元发送指令使电流检测单元工作，电流检测单元采用将采集到的电流经滤波等处理之后，控制单元从而得到电流检测单元传回的数据，进行滤波和计算之后得到当前的电流值并将结果输出。

需要采集管压降时，将管压降检测单元与被测试电容式指纹模组IO相连，通过控制单元控制管压降检测单元工作，管压降检测单元采集被测试电容式指纹模组电压信息并将该信息传回控制单元，控制单元输出管压降值进行检测。管压降检测单元工作时，被测试电容式指纹模组不能供电。

需要检测被测试电容式指纹模组阻抗时，将阻抗检测单元分别与被测试电容式指纹模组IO接通，控制单元控制阻抗检测单元工作，阻抗检测单元采集被测试电容式指纹模组阻抗信息并将该信息传回控制单元，控制单元输出阻抗值。检测被测试电容式指纹模组阻抗时，被测试电容式指纹模组不能供电。

可选地，电容式指纹模组性能测试装置还包括显示单元，显示单元与控制单元连接，将控制单元的信息显示。

可选地，控制单元可以为MCU控制器，也可以为其他的控制芯片。

可选地，控制单元与被测试电容式指纹模组可以通过SPI通信方式直接相连，也可以通过IIC，CAN等通信方式直接相连。

可选地，电流检测单元为集成电流采集芯片。

本发明通过MCU控制单元分别控制各个模块工作，即使在不用独立出模组的情况下，也能够测量得到模组的电流、各个引脚的管压降和阻抗、图像信息，能够方便快捷对模组各个端口进行多功能检测，并且进行数据的保存。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。