單片機以其成本低廉、使用靈活、高可靠性等特點,已經(jīng)被廣泛運與工業(yè)控制、智能儀表、軍事裝置等各個領(lǐng)域,用單片機制成的電纜檢測儀表具有數(shù)字化、智能化的特點,由于單片機帶來的硬件軟件化,使儀表重量大大減輕,并使檢測過程高效準確,操作簡單便捷。
在電氣產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,常需要制作為數(shù)眾多的控制轉(zhuǎn)接電纜,在電纜制作好后,需要對電纜進行通路檢查以驗證焊接的正確性,傳統(tǒng)的方法是用萬用表逐點測量通路,在電纜芯線較多時,此方法費時費力,且無法進行短路檢查。本設(shè)計中的電纜通路短路智能檢測系統(tǒng)基于51 單片機,通過程序?qū)﹄娎|各芯輪流掃描判斷故障點,并將所有故障點清晰顯示,準確迅速直觀,大大提高了工作效率。
1設(shè)計要求
1)要實現(xiàn)基本功能要求,即可以測試電纜的斷路及短路故障;2)故障點可由數(shù)碼顯示器清晰準確顯示,可以按芯數(shù)選擇需要測試的電纜類別。
2工作原理
2.1電路構(gòu)成
多芯電纜智能檢測系統(tǒng)的電路構(gòu)成核心是單片機AT89S52, AT89S52 為Atmel公司的8 位單片機,屬51 系列,具有8K的Flash 程序存儲器和在線編程能力,可使用下載線由計算機直接燒寫程序到目標電路板,省去了編程器,對程序的維護與更改十分容易便捷,同時它內(nèi)嵌有看門狗定時器電路(WDT), 使軟件運更加穩(wěn)定可靠集成電路U3、U4、U5、U6 為單16 路模擬開關(guān)CD4067,它們通過導線束與被測電纜線的插座引腳相連,組成檢測電路,共陽極數(shù)碼管SMG1、SMG2、VT1、VT2等組成檢測信息顯示電路,電源電路由12V 直流穩(wěn)壓源和穩(wěn)壓集成電路LM7805 等組成,為電路中各芯片提供+5V的工作電壓,SB0,SB1,SB2 分別為選擇允許按鈕、選擇按鈕和檢測開始按鈕。
2.2電路原理
CD4067 的INH 引腳為選通便能輸入端,低電平有效,單片機AT89S52 的P0 口輸出地址瑪在00H~ 0FH范圍內(nèi),當P3.6 輸出為0 時,U3 的INH使能端有效,U3 的地址選擇輸入端ABCD接收P0口輸出的這16 個地址碼:當P3.7 輸出為0 時,U4的INH使能端有效,U4的地址選擇端ARCD 接受P0口輸出的16 個地址瑪。U5、U6的使能端接地,它們的地址選擇輸入端ABCD 分別接收AT89S52 P2口高四位和低四位送出的16 個地址碼。被測試電纜線插座引角與電路板上的插針管捍J1 一一相連,插針管腳J1則與U3、U4的輸出腳一一相連,被測電纜線的另一端插座引角與電路板上另外一端的插針管腳J2相連,J2的引腳與U5、U6的輸入腳一一相連。 當P0的輸出地址碼選擇U3 或U4 的第i 個模擬開關(guān)閉合,則U3、U4的第i個輸出腳為低電平,此時,當P2 口輸出的地址瑪使與U5、U6相連的第i個模擬開關(guān)閉合 時,U5 或U6 數(shù)據(jù)輸出瑞I/0 輸出為0,當如果I/O輸出不為0,則說明電纜中第i根導線不通,即電纜有斷路故障,當P2口輸出的地址碼使U5、U6不相連的第j 個模擬開關(guān)閉合,那么U5、U6 的數(shù)據(jù)輸出應(yīng)為1,如果輸出不為1,則說明第i根導線與第j 根導 線相通,即電線出現(xiàn)短路故障。這樣U3、U4中每一個模擬開關(guān)閉合后,要對應(yīng)U5、U6 的所有模擬開關(guān)分別閉合進行檢測,將斷路或短路的出錯芯線存放在存儲器中,最后顯示出來。顯示信息由AT89S52 單片機P1口送出,由數(shù)碼管SMG1,SMG2 顯示,單片機 P3.O、P3.1分別VTI和VT2 控制數(shù)碼管的低位和高位。
2.3多芯電纜檢測系統(tǒng)的程序設(shè)計
采用了模塊化設(shè)計,其程序模塊主要可分為:主程序、 芯線選擇設(shè)置子程序、檢測芯線子程序、顯示出錯線號子程序、芯線選擇顯示子程序等。其中芯線檢測子程序為適應(yīng)32 芯及以下的各類電纜,從1芯到32 芯叉分為了32 個子程序,工作時由按鈕選擇,其程序流程相似,這里只使用32 芯線檢測子程序為例:
LW BIT P3.0;P3.0為數(shù)碼管顯示低位控制口
HW BIT P3.1;P3.1為數(shù)碼管顯示高位控制口
KEY BIT P3.2;P3.2為檢測開始鍵輸入口
KEY1 BIT P1.7;P1.7為設(shè)置允許鍵輸入口
KEY2 BIT P3.3;P3.3為檢查芯線數(shù)設(shè)置鍵