手机自动充电测试

赵彬

摘 要：智能手机，是指像个人电脑一样，具有独立的操作系统，独立的运行空间，可以由用户自行安装软件、游戏、导航等第三方服务商提供的程序，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入手机类型的总称。

关键词：智能手机，自动充电测试

1 智能手机的特点

1）具备无线接入互联网的能力：即需要支持GSM网络下的GPRS或者CDMA网络的CDMA1X或3G（WCDMA、CDMA-2000、TD-CDMA）网络，甚至4G（HSPA+、FDD-LTE、TDD-LTE）。

2）具有PDA的功能：包括PIM（个人信息管理）、日程记事、任务安排、多媒体应用、浏览网页。

3）具有开放性的操作系统：拥有独立的核心处理器（CPU）和内存，可以安装更多的应用程序，使智能手机的功能可以得到无限扩展。

4）人性化：可以根据个人需要扩展机器功能。根据个人需要，实时扩展机器内置功能，以及软件升级，智能识别软件兼容性，实现了软件市场同步的人性化功能。

5）功能强大：扩展性能强，第三方软件支持多。

6）运行速度快：随着半导体业的发展，核心处理器（CPU）发展迅速，使智能手机在运行方面越来越极速。

智能手机的CPU、屏幕等硬件的耗电量都是不可忽视的，这些硬件很容易就将电量耗尽，再加之智能手机也越来越追求时尚轻薄，其小小的电池容量就显得更加可怜了。这方面是没有解决办法的，只能是提醒智能手机用户，别老没事儿玩儿手机了。

这篇论文主要阐述手机产品的自动充电测试。现在智能手机已经整合了email，语音，娱乐和办公等等，它能满足大部分的商业需求。在手机生产过程中，没有充电功能缺陷的次品流入市场是致命的。 然而这些次品都是从人工测试站Pre-Alert跑出的，因此我们决定开发充电测试截住次品。现在的充电测试只能检测充电电路在测试模式下是否工作正常，而不能有效地检测出客户模式下充电是否正常。为了达到我们目标，自动充电测试是最有效的方式。它可以规避操作人员的疲劳和疏忽，也可以有效地模拟客户用电源给电池充电。经过手机测试验证后，这是行之有效的方法。它可以推广到所有智能手机的测试方案。

2 背景介绍

“智能手机（Smart Phone）”这个说法主要是针对“功能手机（Feature phone）”而来的，本身并不意味着这个手机有多“智能（Smart）”；从另一个角度来讲，所谓的“智能手机（Smart Phone）”就是一台可以随意安装和卸载应用软件的手机（就像电脑那样）。（“功能手机（Feature phone）”是不能随意安装卸载软件的，JAVA的出现使后来的“功能手机（Feature phone）”具备了安装JAVA应用程序的功能，但是JAVA程序的操作友好性，运行效率及对系统资源的操作都比“智能手机（Smart Phone）”差很多。从广义上说，智能手机除了具备手机的通话功能外，还具备了PDA的大部分功能，特别是个人信息管理以及基于无线数据通信的浏览器和电子邮件功能。智能手机为用户提供了足够的屏幕尺寸和带宽，既方便随身携带，又为软件运行和内容服务提供了广阔的舞台，很多增值业务可以就此展开，如：股票、新闻、天气、交通、商品、应用程序下载、音乐图片下载等等。结合3G通信网络的的支持，智能手机的发展趋势，势必将成为一个功能强大，集通话、短信、网络接入、影视娱乐为一体的综合性个人手持终端设备。智能手机CFranklin是世界上搭载Windows Mobile 5.0 操作系统的超薄手机。这个手机整合了email，语音，娱乐和办公等功能。这是一个非常有市场潜力的产品。但在产品试生产工程中，它出现了各种缺陷，这其中没有充电功能的手机是客户抱怨最多的问题，大约占总缺陷的47%， 是个非常棘手的问题。

3 客户反馈调查

1）检查次品的充电功能，确认是功能缺陷。

2）FCS报告显示所有测试均是好品。

3）在生产线上重新测试，Pre-Alert测试站能够抓住这个缺陷次品。

4）拆解次品手机，发现是元件VR401损坏。

4 分析和实验

首先，在Pre-Alert测试站，我们需要做摄像头测试，充电测试和音量键测试。这是个手动测试站，需要操作人员手动检查充电功能，因此我们不能很好地控制他们的工作表现，例如疲倦或生病等等。这就很容易理解客户会反馈手机没有充电功能的问题。然而，这确实是VR401元件损坏的问题。减少人工操作并能够截住次品对于我们来说是一个挑战。

第二，正如现在的充电测试，我们加载5V在VBUS，然后加载3.8V在电池管脚。用FTM_I2C命令发送数据0x0180000400010080关掉显示屏。

1）用FTM_PM_CHARGER_CONFIG命令发送数据0x0408，设置VMAX_SEL为4.2V，IMAX_SEL为0.9A。放置5.6K欧姆在电池温度管脚和手机接地管脚。用FTM_PM_FAST_CHARGE启动充电功能。测量ADC_1和I1之间的电流。

2）用FTM_PM_CHARGER_CONFIG命令发送数据0x0408，把VMAX_SEL设置为4.2V，IMAX_SEL为0.1A。放置5.6K欧姆在电池温度管脚和手机接地管脚。用FTM_PM_FAST_CHARGE启动充电功能。用FTM_PM_FAST_CHARGE启动充电功能。测量ADC_2和I2之间的电流。

测量I1，ADC_1，I2，ADC_2的值，保证它们符合测试区间要求。然后利用FTM_PM_DISABLE_CHARGE发送命令关掉充电功能。移去5.6K欧姆在电池温度管脚和手机接地管脚。

然而现有的测试方法不能有效地解决问题，因为它只能检测充电电路时否工作正常。如果测试结果合格，它仅仅能证明电路工作正常，不能说明手机的充电功能是否足够好。而且它更不能保证在客户模式下充电工作正常。因此，我们需要改进充电测试来模拟客户模式。这就带来另一个挑战，如何在客户模式下改进充电测试。

总之，我们需要研发新的测试项去抓住这个次品。而且对于测试方式来说，自动测试要比手动测试更加可靠。它能够去除操作人员的疲劳和其他不确定因素。在客户模式下，手机是在快充模式，因此我们需要优化测试方法去解决。

测试流程如下：

1）设置电池电源电压3.6V 2A

2）等待500ms

3）短接D+/D-

4）ID管脚与接地之间加载440K电阻

5）设置VBUS为5V

6）等待20s

7）测量电池电源上电流，如果是-910mA，说明充电工作正常；如果是0mA，说明它是次品。

如上的测试方案能检测到无充电功能的次品。D+和D-短接的目的是切断数据的传输。ID线用440K接地是为了模拟客户模式下的快速充电。这可以通过IO控制命令完成。之后，电源2304和电源2306能够充当5V充电器和3.6V电池，使手机进入充电模式。然后，等待20s，电源能显示手机充电的电流变化。这个电流是大约910mA，说明充电正常；否则，次品的电流是0mA。

5 结论

从5.5K样品测试结果看，一共9个无充电功能的次品和2个假次品。而且无功能次品（ESN：1E435BA6）经过测试后，电流结果是41mA～43mA。它可以被自动充电测试抓住。所以這个方法是有效的。同时，自动充电测试不会影响测试时间和产量。同样的方法已经推广到所有手机产品测试程序中。它能提高产品的质量。