基于單片機的多芯電纜智能檢測系統

李國華，祁方曉

長治清華機械廠，山西長治 046012

0 引言

在電氣產品的生產過程中，常需要制作為數眾多的控制轉接電纜，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。本設計中的電纜通路短路智能檢測系統基于51 單片機，通過程序對電纜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 設計要求

1）要實現基本功能要求，即可以測試電纜的斷路及短路故障；2）故障點可由數碼顯示器清晰準確顯示,可以按芯數選擇需要測試的電纜類別。

2 工作原理

2.1 電路構成

多芯電纜智能檢測系統的電路構成核心是單片機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，同時它內嵌有看門狗定時器電路(WDT)， 使軟件運更加穩定可靠集成電路U3、U4、U5、U6為單16 路模擬開關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 直流穩壓源和穩壓集成電路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，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個模擬開關閉合 時，U5 或U6 數據輸出瑞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 個模擬開關閉合，那么U5、U6 的數據輸出應為1，如果輸出不為1，則說明第i根導線與第j 根導線相通，即電線出現短路故障。這樣U3、U4中每一個模擬開關閉合后，要對應U5、U6 的所有模擬開關分別閉合進行檢測，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，由數碼管SMG1，SMG2顯示，單片機 P3.O、P3.1分別VTI和VT2 控制數碼管的低位和高位。

2.3 多芯電纜檢測系統的程序設計

采用了模塊化設計，其程序模塊主要可分為：主程序、 芯線選擇設置子程序、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為數碼管顯示低位控制口

HW BIT P3.1；P3.1為數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為設置允許鍵輸入口

KEY2 BIT P3.3；P3.3為檢查芯線數設置鍵

……

3 使用方法

智能檢測儀檢測多芯電纜線的方法如下：1）首先接通電源，顯示器顯示“一一”；2）然后將電纜兩端分別插入儀器的兩插座中；3）按下選擇允許按鈕(SB0)，顯示器顯示“一”，長按選擇按鈕（SB1）選擇待測芯線數目，當顯示遞增為目標值時，松開選擇按鈕；4）彈起選擇允許按鈕，恢復顯示“一一”，按下檢測開始按鈕（SB 2 ），儀器按預定程序依次檢查多芯電纜線的每一根線接線是否正確；5）最后儀器自動將檢查結果顯示出來，若電纜焊接無故障，檢測儀將顯示符號“PS”。若有斷路或短路故障，數碼管將采用循環顯示方式顯示這幾根線的線號；6）若要再檢測這根電纜線，只要再按一下檢測開始按鈕即可，若要檢測另一根電纜線，只要換上去重復上述2、3、4、5的步驟即可。

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