陳銀環(huán)

摘 要：針對(duì)于電子接插件出現(xiàn)的瞬斷瞬通現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了一個(gè)完整的檢測(cè)顯示電路。它是由各個(gè)硬件模塊組成，來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。并同步設(shè)計(jì)出它的上位機(jī)顯示操作平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：電子接插件 瞬斷瞬通 VC++編程

中圖分類(lèi)號(hào)：TQl53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）12（b）-00-02

在現(xiàn)在的信息時(shí)代，電子信息的的模塊之間的連接離不開(kāi)電子接插件對(duì)其信號(hào)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(huì)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(duì)國(guó)家、生命、財(cái)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(duì)接插件的瞬斷瞬通現(xiàn)象，研究出一個(gè)檢測(cè)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(guò)檢測(cè)其電阻來(lái)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(guò)本電路系統(tǒng)測(cè)試出接觸電阻阻值大小，瞬斷時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)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(shí)，其接觸電阻會(huì)突然變大，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，對(duì)單片機(jī)輸入脈沖信號(hào)，用計(jì)數(shù)器來(lái)對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)脈沖信號(hào)個(gè)數(shù)達(dá)到設(shè)定值，系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警，引起中斷，將阻值與脈沖個(gè)數(shù)所轉(zhuǎn)換的時(shí)間顯示出來(lái)，然后對(duì)電路復(fù)位。如果瞬斷測(cè)量阻值和時(shí)間未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，檢測(cè)完畢后同樣系統(tǒng)應(yīng)對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)清零，同樣對(duì)電路復(fù)位，以備下次檢測(cè)。

根據(jù)上述工作原理設(shè)計(jì)中，整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)分為幾大模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能：電源檢測(cè)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(cè)模塊。

2 硬件模塊

（1）電源檢測(cè)模塊。

此設(shè)計(jì)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(gè)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(cè)接插件之間的阻值，經(jīng)過(guò)恒流源提供電流，將被測(cè)阻值轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，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(jì)算接插件瞬間斷路時(shí)間的信號(hào)源，專(zhuān)門(mén)為時(shí)間比較的設(shè)計(jì)，在被測(cè)阻值與標(biāo)準(zhǔn)阻值比較后，計(jì)數(shù)器對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，通過(guò)脈沖信號(hào)的周期T與脈沖個(gè)數(shù)的乘積來(lái)計(jì)算出瞬斷時(shí)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(shí)間12μs，計(jì)算出設(shè)置脈沖個(gè)數(shù)為240個(gè)。

（3）比較模塊。

可以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)阻值有多重選擇，通過(guò)恒流源將阻值轉(zhuǎn)換成電壓的模擬信號(hào)，再由AD模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)值信號(hào)，與被測(cè)阻值的電壓信號(hào)（經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換）進(jìn)行比較，將比較的結(jié)果經(jīng)過(guò)高頻脈沖計(jì)數(shù)來(lái)判斷瞬斷時(shí)間，其結(jié)果和時(shí)間輸與單片機(jī)。

（4）數(shù)碼管顯示模塊。

在被測(cè)阻值與標(biāo)準(zhǔn)阻值進(jìn)行比較，如果被測(cè)阻值大于標(biāo)準(zhǔn)阻值后，對(duì)這個(gè)結(jié)果進(jìn)行計(jì)數(shù)，同時(shí)計(jì)數(shù)值同步傳送給顯示單片機(jī)，經(jīng)過(guò)處理，使得七段數(shù)碼管顯示時(shí)間，當(dāng)超過(guò)設(shè)定時(shí)長(zhǎng)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，顯示時(shí)間不變且閃爍，報(bào)警指示燈亮，蜂鳴器響。

（5）單片機(jī)檢測(cè)模塊。

單片機(jī)檢測(cè)模塊包括阻值電壓信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換，與單片機(jī)標(biāo)準(zhǔn)阻值信號(hào)的比較，與單片機(jī)輸出的標(biāo)準(zhǔn)脈沖個(gè)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(hào)，無(wú)法與被測(cè)阻值的電壓模擬信號(hào)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(hào)進(jìn)過(guò)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，再與被測(cè)阻值的電壓信號(hào)輸入到LM324比較器比較。比較結(jié)果與高頻脈沖信號(hào)通過(guò)閘門(mén)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(gè)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(duì)設(shè)計(jì)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(duì)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(tái)

在整個(gè)硬件系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)出來(lái)可以手持檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)，但是對(duì)于檢測(cè)的數(shù)據(jù)無(wú)法保存。為了解決這一問(wèn)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(duì)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(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一個(gè)電子接插件的檢測(cè)電路系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)模塊功能和工作原理進(jìn)行的一一說(shuō)明。而手持檢測(cè)系統(tǒng)無(wú)法對(duì)檢測(cè)過(guò)程中數(shù)據(jù)無(wú)法記錄保存，于是設(shè)計(jì)了一個(gè)上位機(jī)操作顯示界面，不僅能對(duì)其操作顯示，還能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)并分析。

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