[实用新型]基于单片机技术的电缆故障定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及测试技术领域，具体是指一种基于单片机技术的电缆故障定位系统。

背景技术

飞机作为高科技产物的代表，其性能与安全越来越依赖于机上的电子设备的可靠性，而飞机电缆就如同神经一般连接着这些电子设备，一旦电缆出了问题，就可能危及飞机的飞行安全，所以，对飞机电缆的检修是十分必要的。而飞机电缆类型十分复杂，有各种射频线、数据线、低压动力线，其距离较短(一般在l～50m之间)，且遍布整个机身，深藏在飞机的机壳内，于是对某根电缆缺陷的定位就成了十分麻烦的事。

目前国外，已有一些电缆定位的产品，但这些产品价格昂贵，给国内飞机维修单位带来很大的成本压力。而国内的电缆检测产品，主要应用于通信、电力等地方，定位时会对电缆有破坏作用。在飞机上，电缆距离短，检测时，不能对飞机及其部件造成伤害。

电缆故障定位的方法一般可分为终端测量法和轨迹测量法。常用的终端测量法包括电容电流法、电桥法、脉冲反射法等。在电力电缆的检测中。通常采用高压脉冲法，但民航电缆一般属于低压电缆，无法承受电力电缆上千伏的电压。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于单片机技术的电缆故障定位系统，采用低压反射法，测量反射脉冲的返回时间来确定故障点离测试端的距离。方法简单直观，容易识别，测试速度快，短距离精度高，可实现对电缆开路、短路的有效定位。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种基于单片机技术的电缆故障定位系统，主要由信号数据采集器、数据存储装置、P89V51系统控制电路、人机交互电路、显示器、地址发生器六部分构成，人机交互电路用于用户对定位仪的操作和设置，当人机交互电路发出采集命令时，信号数据采集器采集信息，将数据输入数据存储装置，P89V51系统控制电路从数据存储装置中读取数据，对数据进行分析处理，判断故障，再输入到CPLD中，CPLD中的显示控制器将检测结果通过显示器显示。

所述信号数据采集器A/D转换芯片采用Texas Instruments公司的TLC5540。其特点是：具有8位分辨率；最高转换速率达到40Msps；模拟输入带宽≥75MHz(典型值)，不仅有内部采样和保持功能，还有内部基准电压产生器。整个芯片的控制非常方便，OE端是输出允许端，当OE为低电平时，允许数据输出；反之，DI～D8为高阻状态。ANALOG IN为模拟输入端，CLK为时钟输入端，其它一些引脚为一些地线、电源线、基准电压的输入调节端等。

所述P89V51系统控制电路主控芯片采用Philips公司的P89V5lRD2。P89V51是一款80C51微控制器．包含64kB Flash和1024字节的数据RAM，性价比很高。它的典型特性是它的X2方式选项。利用该特性，可使应用程序以传统的80C51时钟频率(每个机器周期包含12个时钟)或X2方式(每个机器周期包含6个时钟)的时钟频率运行，选择X2方式可在相同时钟频率下获得2倍的吞吐量。Flash程序存储器支持并行和串行在系统编程(ISP)，简单方便。还具有SPI(串行外围接口) 和增强型UART4个8位I/O口；3个16位定时器/计数器；可编程看门狗定时器(WDT)；8个中断源，4个中断优先级；兼容TTL和CMOS逻辑电平，工作电压为5V，操作频率为0～40MHz。

所述人机交互电路采用小键盘实现用户对定位仪的操作和设置。

所述人机交互电路采用串行接口电路完成电脑与定位仪的数据传输与控制。

所述串行接口电路通过显示器显示诊断结果。

所述显示器的显示驱动电路集成到CPLD中以缩小电路体积。

所述CPLD选用Atera公司的EPM7128SLc84，它是一种复杂可编程逻辑器件，84脚PLCC封装。通过JTAG(Joint Text Action Group联合测试组)接口可实现在线编程(ISP)；68个可编程I/O口，引脚到引脚的逻辑延时只有5.0ns计数器工作频率达到151.5MHz，可以满足本采样系统对数据存取速度的要求I具有专有的清除(clear)、时钟(clock)、输出使能(OE)控制；还包括一个可编程的程序加密位，全面保护专利设计，防止程序被复制和读出。

所述地址发生器与数据存储装置相连接，并将地址发生器集成到CPLD中。

本实用新型与现有技术相比，具有的有益效果为：

1、采用低压反射法可以方便、准确地检测处电缆故障类型及其位置，具有操作简单、测试精确等特点。

2、通过把地址发生器和显示控制器集成到CPLD中，缩小了仪器体积，方便使用。