1、快速测试电焊机用多芯电缆智能测试仪作者李安兵此论文为申报工程师而提交助理工程师2006摘要快速测试电焊机用多芯电缆智能测试仪作者：李安兵内容：现在国内所有电焊机行业中，气体保护焊机都用多芯电缆进行送丝机与焊机电源的连接，此电缆芯数比较多，基本的少则有 2芯，多则有 14 芯，这么多的接头，要是焊错，或者是其中某根虚焊，或者是其中一根断，到时焊机都不能正常工作，因此用“快速电焊机用多芯电缆智能测试仪” （以下简称电缆测试仪）进行检测和维修电缆是十分的方便，是很有必要的，这样可提高生产效率，解决实际生产中的问题。本文所述为电缆测试仪的基本原理，功能，及使用方法。本文以讲述 6 芯至 14 电缆测试
2、仪为主，再多可以根据实际情况对单片机的程序进行修改，一样可以实现。目录第一章 电缆测试的功能及使用方法第二章 确立方案，选择方案第三章 基本原理慨述第四章 具体电路分析第五章 程序部分第一章 电缆测试仪的功能及使用方法电缆测试仪的功能快速电缆智能测试的功能有：通过它可以测试所测电缆的好坏。它可以快速的检测出电缆是否断线，是否接错位，是否虚焊等。总之，它可以帮助生产中解决实际问题，可以提高生产效率，解决维修中的问题。电缆测试仪的使用方法使用电缆测试仪对电缆进行检测时，准备好预测电流，先将测试仪的电源全部关闭，然后将电缆的插头插在测试相对应的插口上，这些全部完成后，打开电源开关，此时你可以看见测试
3、仪上的指示灯 LED1 灯开始点亮，随后按顺序点亮，直到所测电缆的芯数测完，这时就会看见有个绿色的指示灯（PASS）就会点亮，如果其中有一根电缆线，这时灯就不会有规律的亮下去，它会停在某个灯上面，并且有个黄色的异常指示灯就会点亮，说明这里有断线。比如我测的电缆是 6 芯，按照上面的程序做好，LED1 灯就点亮，随即 LED1A 也点亮，说明第一根线接好，几秒钟后，LED2 点，LED2A 也点亮，就这样顺序进行下去，知道 LED6A 亮，此时绿色知识 PASS 灯就点亮。测试也就完成。当其中有根若是虚焊，假设 LED4 点亮，而 LED4A 没有点亮，其它也没有点亮，说明第4 线断开；当其中有
4、两根焊反了，假设 LED2 点亮，此时 LED2A 应该点亮，而LED2A 没有亮，而 LED4A 点亮，这时异常指示灯黄灯点亮，说明第 2 根线焊到第 4 根上面去。本测试仪操作简便，只需要插上待测电缆，接通电源，然后看指示灯显示就行了，不需要做其它的工作。它的测试速度快，整个过程只需要 1 分钟。因此用它来检测生产的电缆，可以大大提高生产效率。第二章 确立方案，选择方案电缆测试仪要判断准确，快速，所以基本确定有以下两种方案。核 心 控 制 部 分电 源 部 分显 示 部 分接 口 部 分振 荡 部 分电缆测试仪的方案一1电源部分采用变压器降压，整流桥整流后用三端稳压得到 5V 电压给整个系
5、统进行供电。2核心控制部分此部分采用单片机加上相应的程序进行各个功能的控制。3振荡部分此部分采用内部振荡方式，在单片机外只需要加一个晶体振荡器即可。4显示部分采用 LED 灯进行各个功能的显示。5接口部分接口采用与电缆相对于的插口。如电缆为插针，接口就是插座。如电缆 为插座，接口应该为插针。电缆测试仪的方案二1电源电路采用变压器降压，整流桥整流后用三端稳压得到 5V 电压给整个系统进行供电。2核心控制部分此部分采用单片机加上相应的程序进行各个功能的控制。3振荡部分此部分采用外部振荡方式，在单片机外加一个振荡电路，然后进行分频供给单片机。4显示部分采用数码管进行各个功能的显示，加一个数码管显示的
6、驱动电路。5接口部分接口采用与电缆相对于的插口。如电缆为插针，接口就是插座。如电缆为插座，接口应该为插针。以上两种方案都可完美的实现预期的目的，都有各自的长处，但是考虑成本及测试仪本身只是作为显示来告诉用户，所以不需要用数码管来进行显示，因此采用第一种方案。第三章 基本原理慨述1234 D1C2LED1LED2LED3LED4LED5LED6LED7LED8LED9LED10LED1LED12LED13LED14 LED1aLED2aLED3aLED4aLED5aLED6aLED7aLED8aLED9aLED10aLED1aLED12aLED13aLED14aR13R12R1R10R9R8R7
7、R6R5R4R3R2R1R28R27R26R25R24R23R2R21R20R19R18R17R16R15R141234567891011213141516171819202122324252627282930313233435363738394087C51P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RSTP3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7XTAL2XTAL1VSP2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7PSENALE/PROGEA/VpP0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0VcIC1Vin1 G
8、ND2Vout 3U17805 +5T120V0VCN1-2CN1-1CN1-3CN1-4CN1-5CN1-6CN1-7CN1-8CN2-1CN2-2CN2-3CN2-4CN2-5CN2-6CN2-7CN1-1CN1-2CN1-3CN1-4CN1-5CN1-6CN1-7CN1-8CN2-1CN2-2CN2-3CN2-4CN2-5CN2-6CN2-7CN3-2CN3-1CN3-3CN3-4CN3-5CN3-6CN3-7CN3-8CN4-1CN4-2CN4-3CN4-4CN4-5CN4-6CN3-2CN3-1CN3-3CN3-4CN3-5CN3-6CN3-7CN3-8CN4-1CN4-2CN4-3
9、CN4-4CN4-5CN4-6CN7-1CN7-2CN7-3CN7-4CN7-5CN7-6CN7-7CN7-8CN8-1CN8-2CN8-3CN8-4CN8-5CN8-6CN7-1CN7-2CN7-3CN7-4CN7-5CN7-6CN7-7CN7-8CN8-1CN8-2CN8-3CN8-4CN8-5CN8-6CN5-1CN5-2CN5-3CN5-4CN5-5CN5-6CN5-7CN5-8CN6-1CN6-2CN6-3CN6-4CN6-5CN6-6CN5-1CN5-2CN5-3CN5-4CN5-5CN5-6CN5-7CN5-8CN6-1CN6-2CN6-3CN6-4CN6-5CN6-6CN5-9
10、 CN5-9Y1R29 CN6-7LED16CN6-7R31+5R30 CN6-8 CN6-8LED17R32C310uF10k12M2.7kC10.1uF 100uF89C51 C927pF C827pF+5V+5V+5V+5V基本原理慨述当电源打开后，单片机就进行复位，因为本电路采用上电复位方式。然后单片机的 39 脚就输出 0V 的低电平，此时 LED1 电亮，这时由于控制电缆连接好，所以此时 LED1A 也点亮，相应单片机的 1 脚就变成低电平，此时单片机就进行处理，正确后就把 38 脚输出低电平，39 脚就输出高电平，这样顺序的进行。直到检测完后就按程序规定的相应的输出低电平，点亮规
11、定的指示灯。第四章 具体电路分析一、电源电路1234 D1C2 Vin1GND2Vout 3U1 7805 +5T1220V0VR32C10.1uF 1000uF电路中采用 220V/16V 单相变压器进行电压转换，然后用 KBU1010 进行整流到 19V 的直流电，再用 C2 进行滤波后，经过电阻 R32 降压再到三端稳压7805，最后输出 5V 的直流电压。由于此系统中不存在一些干扰及特殊要求，所以不需要特别的电源电路，因此采用这种简单而又传统的方式。二、振荡电路19 Y112MC927pFC827pF18XTAL1XTAL2本电路采用 12M 晶体振荡器，再接两个 27PF 的瓷片电容
12、，与单片机内部的振荡器就形成一个振荡电路（如上图） 。当此电路接通电源，振荡电路就开始工作，产生一个频率为 12M 高频信号，供给单片机内部使用。这就完成了振荡的任务。三、复位电路C3R319RST+5本电路采用上电自动复位电路，所以上图中就给出了相应的接法。当电源接通后，C3 的正端就就得到 5V 的电压，对 C3 开始充电，此时单片机的 9 脚就是高电平，当 C3 被充满时，单片机的 9 脚就变成低电平。在这个过程中，当单片机的 9 脚为高电平时，单片机就进行复位，所有的程序都到地址为 0000H 的单元，因此各个引脚也都按初始规定的输出，都出现高电平。这样就达到了上电复位的目的。四、显示
13、电路LED1LED2LED3LED4LED5LED6LED7LED8LED9LED10LED1LED12LED13LED14 LED1aLED2aLED3aLED4aLED5aLED6aLED7aLED8aLED9aLED10aLED1aLED12aLED13aLED14aR13R12R1R10R9R8R7R6R5R4R3R2R1R28R27R26R25R24R23R2R21R20R19R18R17R16R15R141234567891011213141516171819202122324252627282930313233435363738394087C51P1.0P1.P1.2P1.3P1
14、.4P1.5P1.6P1.7RSTP3.0P3.1P3.2P3.P3.4P3.5P3.6P3.7XTAL2XTAL1VSP2.0P2.1P2.P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7PSENALE/PROGEA/VpP0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.VcIC1CN1-2CN1-1CN1-3CN1-4CN1-5CN1-6CN1-7CN1-8CN2-1CN2-2CN2-3CN2-4CN2-5CN2-6CN2-7CN1-1CN1-2CN1-3CN1-4CN1-5CN1-6CN1-7CN1-8CN2-1CN2-2CN2-3CN2-4CN2-5CN2-6CN2-7CN3-2C
15、N3-1CN3-3CN3-4CN3-5CN3-6CN3-7CN3-8CN4-1CN4-2CN4-3CN4-4CN4-5CN4-6CN3-2CN3-1CN3-3CN3-4CN3-5CN3-6CN3-7CN3-8CN4-1CN4-2CN4-3CN4-4CN4-5CN4-6CN7-1CN7-2CN7-3CN7-4CN7-5CN7-6CN7-7CN7-8CN8-1CN8-2CN8-3CN8-4CN8-5CN8-6CN7-1CN7-2CN7-3CN7-4CN7-5CN7-6CN7-7CN7-8CN8-1CN8-2CN8-3CN8-4CN8-5CN8-6CN5-1CN5-2CN5-3CN5-4CN5-5C
16、N5-6CN5-7CN5-8CN6-1CN6-2CN6-3CN6-4CN6-5CN6-6CN5-1CN5-2CN5-3CN5-4CN5-5CN5-6CN5-7CN5-8CN6-1CN6-2CN6-3CN6-4CN6-5CN6-6CN5-9 CN5-9Y1R29 CN6-7LED16CN6-7R31+5R30 CN6-8 CN6-8LED17C310uF10k2M2.7k89C51 C927pF C827pF+5V+5V+5V+5V显示电路采用发光二极管进行。上图中 LED1 至 LED14，LED1A 至 LED14A 都采用共阳极接法。当其中一个引脚为低电平时，此时相应的外接二极管就发光，因
17、为在所有二极管的正端都接上了高电平，所以当其中某一个为低电平时，某个二极管就发光。例如，当单片机的 39 脚为低电平时，此时高电平就从 LED1的阳极到阴极，然后通过 CN1-1，再通过电阻 R1 到低电平（单片机的 39 脚） ，LED1 就发光，接着单片机的 39 脚低电平还通过 CN3-1 至 CN7-1 到单片机的 1脚，使它也变为低，当然 LED1A 也就相应的点亮。五、程序控制电路程序控制电路如上图所示。图中核心控制为单片机 89C51，它只要在相应的脚接上正确的电压及元件，在程序控制下，它就会按照程序控制进行工作。在图中可以看出，在单片机的 40 接上电源 5V，在 20 脚接地
18、，将访问外部程序存储器控制信号端接上高电平，在 18 和 19 脚接上晶体振荡器，在 9 脚接上复位电路后，单片机就可以正常的工作。只要程序正确，它就可以按程序规定的运行。第五章 程序部分单片机要工作，硬件固然重要，但是如果没有程序，它也是个空架子，也不能做什么，但是一旦有了正确的程序，它就可以完成程序规定的工作，产生你认为很复杂的结果。本文就介绍电缆测试仪的相应的部分程序给大家。一、初始化程序 任何单片机的程序都要有有一个初始化的过程，下面就介绍一下电缆测试仪的初始化程序。基本程序如下：1 ORG 0000H2 LJMP MAIN3 ORG 0030H4 MAIN： MOV P0，#0FFH
19、5 MOV P1，#0FFH6 MOV P2，#0FFH7 MOV P3，#0FFH8 MOV R0，#14H这段程序中，第 1 条就是定义程序从 0000H 地址开始运行，第 2 条就是将程序调转到主程序 MAIN 处，第 3 条就是主程序 MAIN 的入口地址 0030H，第47 条就是将 P0P3 口各脚置高电平，第 8 条就是送立即数 14 给计数器 R0。这就是一个初始化的过程，单片机内部的基本单元也就规划好拉。二、程序的延时段电缆测试仪中，各个发光二极管要按规定发亮，当然也要持续一会儿，这样才能供人的肉眼所观察，因此单片机的延时程序也是必不可少的。下面就说一下此程序的延时段。具体如
20、下：1 DEL： MOV R5，#02H2 F3： MOV R6，#0BBH3 F2： MOV R7，#0AAH4 F1： DJNZ R7，F15 DJNZ R6，F26 DJNZ R5，F37 RET延时程序中，第 1 条先定义为 DEL，再将立即数 2 送给计数器 R5，第 2 条先定义为 F3， ，再将立即数 0BBH 送给计数器 R6， ，第 3 条先定义为 F2，再将立即数 0AAH 送给计数器 R7，第 4 条先定义为 F1，再对 R7 进行减 1 任务，然后看 R7 是否为 0，若不为 0 继续减 1，至到为 0，为 0 后就跳转到下一条进行。第 5 条，对 R6 进行减 1 任
21、务，看是否为 0，不为 0 则跳转到 F2 处执行。第 6条，对 R5 进行减 1，看是否为 0，不为 0 则跳转到 F3 处，直到为 0 后才跳转到第 7 条，第 7 条，子程序结束，返回到到调用子程序的地方继续向下一条执行。三、循环程序下面介绍电缆测试仪的循环段，具体如下：1 MOV P0，#0FEH2 ACALL DEL3 MOV A，P14 NOP 5 NOP6 CJNE A，#0FEH，S37 DJNZ R0，L18 MOV P3，#7FH9 ACALL DEL10 AJMP MAIN这段程序主要原理为：第 1 条将立即数 0FEH 送给 P0 口，进行指示灯的显示，第 2 条就进行
22、第 1 条的延时，让指示灯多点亮几秒钟，第 3 条将 P1 口的内容传送到累加器 A， ，第 4、5 条就是一个空操作，避免程序出错，第 6 条就恢复程序，用立即数 0FEH 与累加器的内容进行比较，若不相等则跳转到 S3 去，若相等则顺序执行下一条，第 7 条将计数器的内容减 1 后看是否为 0，不为 0则跳转到 L1 处，若为 0，则跳转到下一条，第 8 条，将立即数 7FH 送给 P3 口，进行指示灯的显示，第 9 条就是接着上一条指令的延时，让指示等多亮一会，第 10 条跳转到主程序入口处，若程序执行到这一条，说明程序基本执行完了。整个测试电缆的任务也就完成了。以上就是电缆测试仪的主要程序，其它的都基本一样，这里不再介绍。参考文献本文参考书籍：手把手教你学单片机 北京航空航天大学出版社 周兴华编著
