陳銀環(huán)

摘 要：針對于電子接插件出現(xiàn)的瞬斷瞬通現(xiàn)象，設(shè)計了一個完整的檢測顯示電路。它是由各個硬件模塊組成，來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。并同步設(shè)計出它的上位機(jī)顯示操作平臺。

關(guān)鍵詞：電子接插件 瞬斷瞬通 VC++編程

中圖分類號：TQl53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（b）-00-02

在現(xiàn)在的信息時代，電子信息的的模塊之間的連接離不開電子接插件對其信號的傳輸，那么電子接插件在頻繁的使用、工作環(huán)境等因素的影響下，會使得電子接插件失效，或者出現(xiàn)瞬斷瞬通的現(xiàn)象，輕則影響電子產(chǎn)品的信息數(shù)據(jù)的傳輸，重則對國家、生命、財產(chǎn)等造成重大損失，比如在航空航天等電路系統(tǒng)的接插件。

本文針對接插件的瞬斷瞬通現(xiàn)象，研究出一個檢測接插件的電路系統(tǒng)。

1 工作原理

首先，接插件出現(xiàn)瞬斷的現(xiàn)象，通過檢測其電阻來決定它的通與斷，本系統(tǒng)中設(shè)置的連接電阻大于1Ω，通過本電路系統(tǒng)測試出接觸電阻阻值大小，瞬斷時間的長短來與設(shè)定值進(jìn)行比較，從而判斷接插件出現(xiàn)是否出現(xiàn)瞬斷。

接插件出現(xiàn)瞬斷時，其接觸電阻會突然變大，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時，對單片機(jī)輸入脈沖信號，用計數(shù)器來對脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，當(dāng)脈沖信號個數(shù)達(dá)到設(shè)定值，系統(tǒng)進(jìn)行報警，引起中斷，將阻值與脈沖個數(shù)所轉(zhuǎn)換的時間顯示出來，然后對電路復(fù)位。如果瞬斷測量阻值和時間未達(dá)到設(shè)定值時，檢測完畢后同樣系統(tǒng)應(yīng)對所測數(shù)據(jù)清零，同樣對電路復(fù)位，以備下次檢測。

根據(jù)上述工作原理設(shè)計中，整個檢測系統(tǒng)分為幾大模塊來實(shí)現(xiàn)其功能：電源檢測模塊、脈沖模塊、比較模塊、數(shù)碼管顯示模塊以及單片機(jī)檢測模塊。

2 硬件模塊

（1）電源檢測模塊。

此設(shè)計中采用圖1中的恒流源給阻值模塊判定提供恒流源，優(yōu)點(diǎn)在于此恒流源能輸出一個保持恒定不變的電流源，不受負(fù)載的變化而變化，不因工作環(huán)境的變化而受影響。

其中R6為被測接插件之間的阻值，經(jīng)過恒流源提供電流，將被測阻值轉(zhuǎn)化為電壓信號，從而達(dá)到與標(biāo)準(zhǔn)阻值相比較的目的。

（2）脈沖模塊。

脈沖模塊是計算接插件瞬間斷路時間的信號源，專門為時間比較的設(shè)計，在被測阻值與標(biāo)準(zhǔn)阻值比較后，計數(shù)器對脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，通過脈沖信號的周期T與脈沖個數(shù)的乘積來計算出瞬斷時間。脈沖模塊使用的20MHz的晶振，那么振蕩周期為0.05μs，假如系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)時間12μs，計算出設(shè)置脈沖個數(shù)為240個。

（3）比較模塊。

可以對標(biāo)準(zhǔn)阻值有多重選擇，通過恒流源將阻值轉(zhuǎn)換成電壓的模擬信號，再由AD模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)值信號，與被測阻值的電壓信號（經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換）進(jìn)行比較，將比較的結(jié)果經(jīng)過高頻脈沖計數(shù)來判斷瞬斷時間，其結(jié)果和時間輸與單片機(jī)。

（4）數(shù)碼管顯示模塊。

在被測阻值與標(biāo)準(zhǔn)阻值進(jìn)行比較，如果被測阻值大于標(biāo)準(zhǔn)阻值后，對這個結(jié)果進(jìn)行計數(shù)，同時計數(shù)值同步傳送給顯示單片機(jī)，經(jīng)過處理，使得七段數(shù)碼管顯示時間，當(dāng)超過設(shè)定時長，計數(shù)器停止計數(shù)，顯示時間不變且閃爍，報警指示燈亮，蜂鳴器響。

（5）單片機(jī)檢測模塊。

單片機(jī)檢測模塊包括阻值電壓信號A/D轉(zhuǎn)換，與單片機(jī)標(biāo)準(zhǔn)阻值信號的比較，與單片機(jī)輸出的標(biāo)準(zhǔn)脈沖個數(shù)比較，以及比較結(jié)果的處理。

由于標(biāo)準(zhǔn)阻值是由單片機(jī)輸出，單片機(jī)一般輸出的是數(shù)字信號，無法與被測阻值的電壓模擬信號進(jìn)行比較，所以必須將單片機(jī)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)阻值電壓信號進(jìn)過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)化為模擬信號，再與被測阻值的電壓信號輸入到LM324比較器比較。比較結(jié)果與高頻脈沖信號通過閘門和RS觸發(fā)器處理后輸入給顯示單片機(jī)顯示。

3 仿真軟件

整個硬件模塊是否能有效地實(shí)現(xiàn)其功能，在制作硬件電路前，對設(shè)計的原理電路可以在軟件上進(jìn)行模擬仿真。將Proteus與Keil C編譯環(huán)境有機(jī)結(jié)合，在Proteus繪制原理電路圖，使用Keil C對單片機(jī)編程，進(jìn)行調(diào)試，如圖3所示。

4 上位機(jī)顯示操作平臺

在整個硬件系統(tǒng)中，設(shè)計出來可以手持檢測裝置進(jìn)行檢測，但是對于檢測的數(shù)據(jù)無法保存。為了解決這一問題，使用以MFC為基礎(chǔ)的 Visual C++繪制編程，制作上位機(jī)顯示操作界面，對硬件電路采集的數(shù)據(jù)保存、分析，如圖4、圖5所示。

5 結(jié)語

本文設(shè)計了一個電子接插件的檢測電路系統(tǒng)，對系統(tǒng)的各個模塊功能和工作原理進(jìn)行的一一說明。而手持檢測系統(tǒng)無法對檢測過程中數(shù)據(jù)無法記錄保存，于是設(shè)計了一個上位機(jī)操作顯示界面，不僅能對其操作顯示，還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲并分析。

參考文獻(xiàn)

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