手機自動充電測試

趙彬

摘 要：智能手機，是指像個人電腦一樣，具有獨立的操作系統(tǒng)，獨立的運行空間，可以由用戶自行安裝軟件、游戲、導(dǎo)航等第三方服務(wù)商提供的程序，并可以通過移動通訊網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)接入手機類型的總稱。

關(guān)鍵詞：智能手機，自動充電測試

1 智能手機的特點

1）具備無線接入互聯(lián)網(wǎng)的能力：即需要支持GSM網(wǎng)絡(luò)下的GPRS或者CDMA網(wǎng)絡(luò)的CDMA1X或3G（WCDMA、CDMA-2000、TD-CDMA）網(wǎng)絡(luò)，甚至4G（HSPA+、FDD-LTE、TDD-LTE）。

2）具有PDA的功能：包括PIM（個人信息管理）、日程記事、任務(wù)安排、多媒體應(yīng)用、瀏覽網(wǎng)頁。

3）具有開放性的操作系統(tǒng)：擁有獨立的核心處理器（CPU）和內(nèi)存，可以安裝更多的應(yīng)用程序，使智能手機的功能可以得到無限擴展。

4）人性化：可以根據(jù)個人需要擴展機器功能。根據(jù)個人需要，實時擴展機器內(nèi)置功能，以及軟件升級，智能識別軟件兼容性，實現(xiàn)了軟件市場同步的人性化功能。

5）功能強大：擴展性能強，第三方軟件支持多。

6）運行速度快：隨著半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展，核心處理器（CPU）發(fā)展迅速，使智能手機在運行方面越來越極速。

智能手機的CPU、屏幕等硬件的耗電量都是不可忽視的，這些硬件很容易就將電量耗盡，再加之智能手機也越來越追求時尚輕薄，其小小的電池容量就顯得更加可憐了。這方面是沒有解決辦法的，只能是提醒智能手機用戶，別老沒事兒玩兒手機了。

這篇論文主要闡述手機產(chǎn)品的自動充電測試。現(xiàn)在智能手機已經(jīng)整合了email，語音，娛樂和辦公等等，它能滿足大部分的商業(yè)需求。在手機生產(chǎn)過程中，沒有充電功能缺陷的次品流入市場是致命的。 然而這些次品都是從人工測試站Pre-Alert跑出的，因此我們決定開發(fā)充電測試截住次品?，F(xiàn)在的充電測試只能檢測充電電路在測試模式下是否工作正常，而不能有效地檢測出客戶模式下充電是否正常。為了達到我們目標，自動充電測試是最有效的方式。它可以規(guī)避操作人員的疲勞和疏忽，也可以有效地模擬客戶用電源給電池充電。經(jīng)過手機測試驗證后，這是行之有效的方法。它可以推廣到所有智能手機的測試方案。

2 背景介紹

“智能手機（Smart Phone）”這個說法主要是針對“功能手機（Feature phone）”而來的，本身并不意味著這個手機有多“智能（Smart）”；從另一個角度來講，所謂的“智能手機（Smart Phone）”就是一臺可以隨意安裝和卸載應(yīng)用軟件的手機（就像電腦那樣）。（“功能手機（Feature phone）”是不能隨意安裝卸載軟件的，JAVA的出現(xiàn)使后來的“功能手機（Feature phone）”具備了安裝JAVA應(yīng)用程序的功能，但是JAVA程序的操作友好性，運行效率及對系統(tǒng)資源的操作都比“智能手機（Smart Phone）”差很多。從廣義上說，智能手機除了具備手機的通話功能外，還具備了PDA的大部分功能，特別是個人信息管理以及基于無線數(shù)據(jù)通信的瀏覽器和電子郵件功能。智能手機為用戶提供了足夠的屏幕尺寸和帶寬，既方便隨身攜帶，又為軟件運行和內(nèi)容服務(wù)提供了廣闊的舞臺，很多增值業(yè)務(wù)可以就此展開，如：股票、新聞、天氣、交通、商品、應(yīng)用程序下載、音樂圖片下載等等。結(jié)合3G通信網(wǎng)絡(luò)的的支持，智能手機的發(fā)展趨勢，勢必將成為一個功能強大，集通話、短信、網(wǎng)絡(luò)接入、影視娛樂為一體的綜合性個人手持終端設(shè)備。智能手機CFranklin是世界上搭載Windows Mobile 5.0 操作系統(tǒng)的超薄手機。這個手機整合了email，語音，娛樂和辦公等功能。這是一個非常有市場潛力的產(chǎn)品。但在產(chǎn)品試生產(chǎn)工程中，它出現(xiàn)了各種缺陷，這其中沒有充電功能的手機是客戶抱怨最多的問題，大約占總?cè)毕莸?7%， 是個非常棘手的問題。

3 客戶反饋調(diào)查

1）檢查次品的充電功能，確認是功能缺陷。

2）FCS報告顯示所有測試均是好品。

3）在生產(chǎn)線上重新測試，Pre-Alert測試站能夠抓住這個缺陷次品。

4）拆解次品手機，發(fā)現(xiàn)是元件VR401損壞。

4 分析和實驗

首先，在Pre-Alert測試站，我們需要做攝像頭測試，充電測試和音量鍵測試。這是個手動測試站，需要操作人員手動檢查充電功能，因此我們不能很好地控制他們的工作表現(xiàn)，例如疲倦或生病等等。這就很容易理解客戶會反饋手機沒有充電功能的問題。然而，這確實是VR401元件損壞的問題。減少人工操作并能夠截住次品對于我們來說是一個挑戰(zhàn)。

第二，正如現(xiàn)在的充電測試，我們加載5V在VBUS，然后加載3.8V在電池管腳。用FTM_I2C命令發(fā)送數(shù)據(jù)0x0180000400010080關(guān)掉顯示屏。

1）用FTM_PM_CHARGER_CONFIG命令發(fā)送數(shù)據(jù)0x0408，設(shè)置VMAX_SEL為4.2V，IMAX_SEL為0.9A。放置5.6K歐姆在電池溫度管腳和手機接地管腳。用FTM_PM_FAST_CHARGE啟動充電功能。測量ADC_1和I1之間的電流。

2）用FTM_PM_CHARGER_CONFIG命令發(fā)送數(shù)據(jù)0x0408，把VMAX_SEL設(shè)置為4.2V，IMAX_SEL為0.1A。放置5.6K歐姆在電池溫度管腳和手機接地管腳。用FTM_PM_FAST_CHARGE啟動充電功能。用FTM_PM_FAST_CHARGE啟動充電功能。測量ADC_2和I2之間的電流。

測量I1，ADC_1，I2，ADC_2的值，保證它們符合測試區(qū)間要求。然后利用FTM_PM_DISABLE_CHARGE發(fā)送命令關(guān)掉充電功能。移去5.6K歐姆在電池溫度管腳和手機接地管腳。

然而現(xiàn)有的測試方法不能有效地解決問題，因為它只能檢測充電電路時否工作正常。如果測試結(jié)果合格，它僅僅能證明電路工作正常，不能說明手機的充電功能是否足夠好。而且它更不能保證在客戶模式下充電工作正常。因此，我們需要改進充電測試來模擬客戶模式。這就帶來另一個挑戰(zhàn)，如何在客戶模式下改進充電測試。

總之，我們需要研發(fā)新的測試項去抓住這個次品。而且對于測試方式來說，自動測試要比手動測試更加可靠。它能夠去除操作人員的疲勞和其他不確定因素。在客戶模式下，手機是在快充模式，因此我們需要優(yōu)化測試方法去解決。

測試流程如下：

1）設(shè)置電池電源電壓3.6V 2A

2）等待500ms

3）短接D+/D-

4）ID管腳與接地之間加載440K電阻

5）設(shè)置VBUS為5V

6）等待20s

7）測量電池電源上電流，如果是-910mA，說明充電工作正常；如果是0mA，說明它是次品。

如上的測試方案能檢測到無充電功能的次品。D+和D-短接的目的是切斷數(shù)據(jù)的傳輸。ID線用440K接地是為了模擬客戶模式下的快速充電。這可以通過IO控制命令完成。之后，電源2304和電源2306能夠充當(dāng)5V充電器和3.6V電池，使手機進入充電模式。然后，等待20s，電源能顯示手機充電的電流變化。這個電流是大約910mA，說明充電正常；否則，次品的電流是0mA。

5 結(jié)論

從5.5K樣品測試結(jié)果看，一共9個無充電功能的次品和2個假次品。而且無功能次品（ESN：1E435BA6）經(jīng)過測試后，電流結(jié)果是41mA～43mA。它可以被自動充電測試抓住。所以這個方法是有效的。同時，自動充電測試不會影響測試時間和產(chǎn)量。同樣的方法已經(jīng)推廣到所有手機產(chǎn)品測試程序中。它能提高產(chǎn)品的質(zhì)量。