前言

近两年来,单牒dvd已逐渐发展到3碟甚至5碟dvd。机芯的选片机构也变得日益复杂,为此,机芯厂家趋向于为客户提供完整的机架组件,包含机芯和全套托盘传动及控制机构。但由于该机架组件各主要传动部件为塑胶件,易发生形变,在批量生产时传动性能不易进行控制, 使系统软件的编写较难确定合适的参数, 致使成品整机常出现碟盘转不到位等故障情况。为控制3碟dvd/cd机架组件的传动机构的质量, 有必要对相关的参数进行测试,以控制部件和装配质量。为此, 我们根据thomson 所产3碟dvd/cd机芯的特点,研制了3碟机转盘机构的性能测试仪,以解决3碟dvd/cd机生产中的质量控制问题。

　　应用概述

该测试仪采用单片机at89c52为核心, 配以功能控制按键,两行lcd字符显示。利用机架上提供的接口信号测量转盘工作时的各时间参数、选片功能、刹车性能等参数,从而监控生产质量,并随时对质量进行跟踪改进。

　　图1 测试仪应用连接电路

　　产品用于测试时的电路连接关系如图1所示,

其中位置传感信号来自于机架马达板上的3个光斩波器,分别监测转盘位置、进门状态和关门状态。马达控制信号可控制光碟盘匣的进出(开关门)、选片等动作。

　　系统结构及原理

　　该测试仪系统结构如图2所示。主控芯片为单片机 at89c52, 内置8k程序空间, 256byte ram空间,主要完成测量、显示、马达控制、键盘扫描等功能。

　　图2 3碟dvd机架性能测试仪框图

　　功能键有单步/连续旋转选择键(选择转盘连续旋转还是一个盘一个盘的对位旋转)、开关门控制键和机芯上、下控制键(控制机芯向上和落下)。 机芯选择跳线用于选择被测试的机架是cd还是dvd, 由于这两种不同机架的结构不同,所以测试时软件算法不同。lcd显示采用2x16字符型lcd模块,可用两行中文显示测量结果数据,共分两屏显示。对马达的控制分两路, 一路是控制开关门马达,进而控制托盘匣的开门和关门,利用马达驱动器ic lb1641驱动。另一路控制选片转盘的马达,进而控制每次碟盘转到位,用分立元件三极管驱动。位置探测利用马达板上的光斩波器rpi-574进行。3个斩波器放在不同位置, 可分别探测开门到位、关门到位、转盘旋转速度等情况。

　　串口驱动电路引出标准的rs-232口,可与pc相连,使测试仪能接受pc上位机软件的控制。

　　图3 转盘旋转参数

　　图4 测试仪软件流程图

　　测量和控制原理

　　在thomson tc3c/tc3d产品规格说明书中,规定转盘旋转时的参数如图3(以tc3c为例)所示: 其中,discpos信号的波形形状是由选片托盘下方的盘片位置标示槽决定的,波形的形状也是槽的形状。当转盘旋转时,槽的不同位置将经过光斩波器,该探测器则会输出相应的连续波形。 当传动机构阻尼情况变化时, 该波形上不同时间段的长度也将不同。 若这些变量的值超出spec中规定的范围,则会引发软件识别碟片位置和控制上的困难,从而带来逻辑混乱,引发产品质量问题。 本测试仪正是通过单片机的内部定时器来测量这些变量值,通过与spec中的值比较,从而判断产品质量的好坏。

　　将discpos信号由i/o口输入at89c52,通过电平判断的方法,计算不同位置段的长度,即可测出spec中的参数。我们选择t2、t2a、 t7、tskip为测量参数, 以反映传动机构在不同齿轮位置时的运行情况和阻尼状态。 其中对t7在马达驱动不带刹车脉冲和带刹车脉冲两种状态下分别进行测试,以分别模拟自由旋转和选片时的传动阻尼状况,以使与实际使用状态对应。

　　转盘马达的控制是通过discskip信号完成的,当discskip=1时,驱动直流马达旋转,若在discskip信号上产生pwm波,则可以控制马达的速度和实施刹车动作。刹车从d点开始,根据产品spec,刹车强度随旋转速度而变化。旋转速度以预先测得的t2的长度为依据,这样根据不同的阻尼状况,可自动、即时调整刹车强度, 使转盘在e点都能完全停止到位,进而以提高产品的兼容性。

　　开关门马达通过drawer_in/drawer_out信号控制。discpos1和discpos2信号分别用于监测开门到位和关门到位状况。drawer_in有效时, 马达向关门方向驱动,一旦监测到关门到位后,便停止驱动。反之亦然。