基于单片机的多芯电缆智能检测系统

摘 要 单片机以其成本低廉、使用灵活、高可靠性等特点，已经被广泛运与工业控制、智能仪表、军事装置等各个领域，用单片机制成的电缆检测仪表具有数字化、智能化的特点，由于单片机带来的硬件软件化，使仪表重量大大减轻，并使检测过程高效准确，操作简单便捷。

关键词 单片机模拟开关；智能检测；硬件；软件

中图分类号TP368.1 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）68-0192-01

0引言

在电气产品的生产过程中，常需要制作为数众多的控制转接电缆，在电缆制作好后，需要对电缆进行通路检查以验证焊接的正确性，传统的方法是用万用表逐点测量通路，在电缆芯线较多时，此方法费时费力，且无法进行短路检查。本设计中的电缆通路短路智能检测系统基于51 单片机，通过程序对电缆各芯轮流扫描判断故障点，并将所有故障点清晰显示，准确迅速直观，大大提高了工作效率。

1设计要求

1）要实现基本功能要求，即可以测试电缆的断路及短路故障；2）故障点可由数码显示器清晰准确显示,可以按芯数选择需要测试的电缆类别。

2工作原理

2.1电路构成

多芯电缆智能检测系统的电路构成核心是单片机AT89S52， AT89S52 为Atmel公司的8 位单片机，属51 系列，具有8K的Flash 程序存储器和在线编程能力，可使用下载线由计算机直接烧写程序到目标电路板，省去了编程器，对程序的维护与更改十分容易便捷，同时它内嵌有看门狗定时器电路(WDT)， 使软件运更加稳定可靠集成电路U3、U4、U5、U6 为单16 路模拟开关CD4067，它们通过导线束与被测电缆线的插座引脚相连，组成检测电路，共阳极数码管SMG1、SMG2、VT1、VT2等组成检测信息显示电路，电源电路由12V 直流稳压源和稳压集成电路LM7805 等组成，为电路中各芯片提供+5V的工作电压，SB0，SB1，SB2 分别为选择允许按钮、选择按钮和检测开始按钮。

2.2电路原理

CD4067 的INH 引脚为选通便能输入端，低电平有效，单片机AT89S52 的P0 口输出地址玛在00H~ 0FH范围内，当P3.6 输出为0 时，U3 的INH使能端有效，U3 的地址选择输入端ABCD接收P0口输出的这16 个地址码：当P3.7 输出为0 时，U4的INH使能端有效，U4的地址选择端ARCD 接受P0口输出的16 个地址玛。U5、U6的使能端接地，它们的地址选择输入端ABCD 分别接收AT89S52 P2口高四位和低四位送出的16 个地址码。被测试电缆线插座引角与电路板上的插针管捍J1 一一相连，插针管脚J1则与U3、U4的输出脚一一相连，被测电缆线的另一端插座引角与电路板上另外一端的插针管脚J2相连，J2的引脚与U5、U6的输入脚一一相连。 当P0的输出地址码选择U3 或U4 的第i 个模拟开关闭合，则U3、U4的第i个输出脚为低电平，此时，当P2 口输出的地址玛使与U5、U6相连的第i个模拟开关闭合 时，U5 或U6 数据输出瑞I/0 输出为0，当如果I/O输出不为0，则说明电缆中第i根导线不通，即电缆有断路故障，当P2口输出的地址码使U5、U6不相连的第j 个模拟开关闭合，那么U5、U6 的数据输出应为1，如果输出不为1，则说明第i根导线与第j 根导 线相通，即电线出现短路故障。这样U3、U4中每一个模拟开关闭合后，要对应U5、U6 的所有模拟开关分别闭合进行检测，将断路或短路的出错芯线存放在存储器中，最后显示出来。显示信息由AT89S52 单片机P1口送出，由数码管SMG1，SMG2 显示，单片机 P3.O、P3.1分别VTI和VT2 控制数码管的低位和高位。

2.3多芯电缆检测系统的程序设计

采用了模块化设计，其程序模块主要可分为：主程序、 芯线选择设置子程序、检测芯线子程序、显示出错线号子程序、芯线选择显示子程序等。其中芯线检测子程序为适应32 芯及以下的各类电缆，从1芯到32 芯叉分为了32 个子程序，工作时由按钮选择，其程序流程相似，这里只使用32 芯线检测子程序为例：

LW BIT P3.0；P3.0为数码管显示低位控制口

HW BIT P3.1；P3.1为数码管显示高位控制口

KEY BIT P3.2；P3.2为检测开始键输入口

KEY1 BIT P1.7；P1.7为设置允许键输入口

KEY2 BIT P3.3；P3.3为检查芯线数设置键

……

3使用方法

智能检测仪检测多芯电缆线的方法如下：1）首先接通电源，显示器显示“一一”；2）然后将电缆两端分别插入仪器的两插座中；3）按下选择允许按钮(SB0)，显示器显示“一”，长按选择按钮（SB1）选择待测芯线数目，当显示递增为目标值时，松开选择按钮；4）弹起选择允许按钮，恢复显示“一一”，按下检测开始按钮（SB 2 ），仪器按预定程序依次检查多芯电缆线的每一根线接线是否正确；5）最后仪器自动将检查结果显示出来，若电缆焊接无故障，检测仪将显示符号“PS”。若有断路或短路故障，数码管将采用循环显示方式显示这几根线的线号；6）若要再检测这根电缆线，只要再按一下检测开始按钮即可，若要检测另一根电缆线，只要换上去重复上述2、3、4、5的步骤即可。

参考文献

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