Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bau einer Teststation für Geräte mit STM32


von Johnny S. (sgt_johnny)


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Hallo zusammen,

Aktuell ist es so, das ein elektronikprodukt grösstenteils von 
Menschenhand getestet wird, und über mehrere Bearbeitungschritte 
fertiggestellt. Das kostet viel Zeit, und ist fehleranfällig. Ich möchte 
nun eine Apparatur bauen, welche folgende Arbeitsschritte möglichst 
einfach und "automatisch" ausführen kann

Der zu erledigende Ablauf wäre folgender

- Benutzer plaziert Gerät in Vorrichtung
- Benutzer positioniert und fixiert den Testverbinder, eine Platine mit 
Pogo-Pins welche verschiedene Testpads auf dem Gerät kontaktiert.
- Über 3 Barcode-Scanner werden 3 Barcodes (Serienr Platine 1, Serienr 
Platine 2, Geräteserienr) eingelesen
- Prüfapparatur läd Testsoftware auf den STM32 MCU
- Prüfapparatur startet den Testlauf, und wertet Sensoren aus. Z.b. soll 
über einen Sensor erkannt werden ob eine LED am produzierten Gerät 
funktioniert, die Prüfapparatur hat zugriff auf signale der Platine 
sowie auf die STLINK-Schnittstelle und eine UART-Schnittstelle, darüber 
werden z.b. die MCU Seriennummer sowie Analogwerte (vom MCU gemessen)
- Prüfapparatur entscheided "OK" oder "Fehler" und speichert Daten
- Bei Fehler bleibt der Zyklus stehen, nun muss der Benutzer eingreifen
- Bei Erfolg läd die Prüfapparatur die Gerätesoftware und speichert 
Daten

Bis zum laden der MCU-Software ist alles sicherlich relativ trivial, 
danach wird es (für mich) wohl etwas komplizierter. Gibt es Tools, mit 
welcher man einen STM32 per Befehl/Library flashen kann, und das 
Ergebnis zurückgemeldet werden kann? Aktuell nutzen wir den 
ST-Link-Programmer welche den Automatik-Modus hat, sowas würde ich nun 
"autonom" brauchen, aber mit auswahl der passenden SW.

Hat jemand Tipps und Anregungen wie man so etwas realisiert - oder ob es 
allenfalls schon "fertige" System gibt welche solche aufgaben 
übernehmen? Wie werden Gerätetests bei Massenproduktionen getestet (z.b. 
Handys oder ähnlich)

von Olaf (Gast)


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von dummschwaetzer (Gast)


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>- Prüfapparatur läd Testsoftware auf den STM32 MCU
>- Prüfapparatur startet den Testlauf, und wertet Sensoren aus. Z.b. soll
bei mir ist die Prüfsoftware Bestandteil der normalen Firmware. Über 
spezielle RS232-Befehle werden dann halt entsprechende Aktionen 
ausgelöst.
Auswertung dann auf PC mit Labwiew.

von dummschwaetzer (Gast)


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>"autonom" brauchen, aber mit auswahl der passenden SW.
STM CUBE Programmer
https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubeprog.html
der eigentliche Programmer ist Komanndozeile. Diese kannst du dann in 
deine Tools einbauen.

von Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)


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Johnny S. schrieb:
> Bis zum laden der MCU-Software ist alles sicherlich relativ trivial,

Unterschätze das mal nicht. Bis dahin ist das eine ziemliche 
Fleißarbeit.

> danach wird es (für mich) wohl etwas komplizierter. Gibt es Tools, mit
> welcher man einen STM32 per Befehl/Library flashen kann, und das
> Ergebnis zurückgemeldet werden kann?

Das Programmieren hingegen finde ich harmlos. Zuerst einmal hat man 
technisch mehr als genug Auswahl an Programmierschnittstellen (zum Teil 
wird ein Bootloader benötigt).

Dann würde ich mich nicht groß nach Bibliotheken umsehen (gibt es zwar, 
STVP-LIB-STM32 C++ API), sondern einen Kommandozeilen-Programmer 
integrieren. Einfach weil es einfacher ist :)

Die meisten Programmer von ST haben auch eine Kommandozeile. Zum 
Beispiel das ST-LINK Tool.

von René F. (Gast)


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Johnny S. schrieb:
> Hat jemand Tipps und Anregungen wie man so etwas realisiert - oder ob es
> allenfalls schon "fertige" System gibt welche solche aufgaben
> übernehmen? Wie werden Gerätetests bei Massenproduktionen getestet (z.b.
> Handys oder ähnlich)

Solche Systeme gibt es von verschiedenen Firmen, die Frage ist bloß wie 
weit man das ganze treiben möchte. Ich bin häufiger in den 
Fertigungshallen von verschiedenen Automobilzulieferern, bei einem 
Kunden erfolgt der komplette Produktionszyklus vollautomatisiert in 
einer Straße mit mehreren Zellen und Förderbändern, hier wird alles 
abgedeckt, die Rohleiterplatten werden automatisiert aus einem 
Leiterplattenmagazin entnommen, werden mittels einem Laser mit einem DMC 
versehen, wandern in den Pastendrucker, danach in die Bestückungsstraße, 
in die Lötstraße, in die AOI (Automatische Optische Inspektion), in den 
ICT (In Circuit Test), in die Flash Linie, in den Funktionstest und 
meistens wieder in ein Leiterplattenmagazin. Bei jedem Prozessschritt 
wird der DMC gescannt und dokumentiert.

Ein Kunde von uns treibt das ganze zum Beispiel so weit, das am Ende der 
Straße die ECUs im Gehäuse automatisiert in mit passenden Trays 
versehenen Kleinladungsträger verpackt werden.

Aber das ganze lohnt sich eben nur bei entsprechenden Stückzahlen. In 
deinem Fall wird eine eigene Implementierung eurer Flash- und Testzyklen 
und ein Handadapter von beispielsweise Ingun, ATX, GPS oder Reinhardt 
eher zum Ziel führen. Wir entwickeln selbst Hardware für solche 
Produktionsstraßen und bauen halbautomatische Test und Flash Stationen, 
aufgrund der „geringen“ Stückzahlen geschieht bei uns ebenfalls noch 
vieles manuell, bestückt mit AOI wird extern, Montage geschieht manuell, 
Flashing, Funktionstest und Kalibrierung automatisiert mittels 
Handadapter und alles weitere wieder manuell.

Ich will hier keine Werbung machen, daher nenne ich keine Produkte aus 
unserem Hause, solltest du dich aber für die Thematik interessieren und 
eine solche Handadapter-Lösung könnte für euch wirklich interessant sein 
(Kosten sind ein paar Zehntausendeuro), kann ich dir empfehlen die 
nächste Productronica (Messe) zu besuchen.

von Experte (Gast)


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René F. schrieb:
> werden mittels einem Laser mit einem DMC versehen

Hmmm. Bosch-Slang.

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