求 数字式电缆对接器电路图 速要

Question

如题所述

Answer 1

课 程 设 计 报 告
设计题目：数字式电缆对线器
一 技术指标
1．1 整体功能要求
数字式电缆对线器的主要功能有：
1） 可在远端预设芯线编号，近端测量出对应的芯线并且以数字显示出电缆芯线编号。
2） 可以检测到电缆芯线的短路或开路故障。
3） 可由人工单线接入测试，亦可自动测试。
1．2 系统结构要求
数字式电缆对线器的系统结构框图如图1所示。其中远端编号器用于给被测电缆处于远端的芯线编号，电缆对线器在电缆近端测出各芯线与远端的对应关系并以数字显示出近端各芯线的编号数码。

远端 近端
被测电缆
图 1
1．3 电气指标
1．3．1 对线器一次可接入的芯线数量：8根。因实验器件限制，选取其中8路显示。分别为：1,2,3,4,5,6,7,8。
1．3．2 芯线编号显示方法：2位数码，编号为1～8。
1．3．3 显示及刷新时间：2s刷新1次，显示数码时间不少于1s。
1．3．4 测试方法：远端编号器并接好芯线后不在操作，近端用人工方式逐一选择被测芯线。
1．3．5 电缆故障报警：当发现某条芯线有短路或开路故障时，发出告警信号——发光二极管亮。
1．4 扩展指标
芯线测试为8路自动测试。
1．5 设计条件
1．5．1 电源条件：直流稳压电源提供 5V电压。
1．5．2 被测电缆长度为1000m，芯线直径0.4mm，直流电阻148Ω/km绝缘电阻2000MΩ/km。测试前有一根芯线远.近端均已明确，用其作为测试地线。
1．5．3 可供选择的元器件范围如下表所示：
型号 名称与功能 数量
ADC0809 8位8通道A/D转换器 1片
7485 4位比较器 2片
74283 4位二进制全加器 2片
F555 定时器 2片
7427 三3输入或非门 1片
7430 8输入与非门 1片
7400 四2二输入与非门 1片
7404 六反相器 1片
7448 七段显示译码器 2片
C－562x 2位静态数码管 1片
电阻：10k排阻 1k 1.8k 2.8k 3.9k 5.2k 6.8k 8.8k 11k 10k 100k 10k 100k
电容：10µF电容1个 0.1µF电容2个 0.01µF电容 1个
发光二极管：1个
导线：若干
剪刀：1把
镊子：1只 面板：1块

二 整体方案设计
2．1 算法设计
将整个电缆对线器电路分为七部分来实现，分别为远端编号器，近端接收电压，A/D转换器，译码电路，显示器，控制电路，及扩展后的自动搜索电路。
远端编号器中输出的不同数值电压经过电缆传输，在近端接受，将这些电压通过A/D转换器进行量化，成为一组数量化的数字值，将这一系列数值通过译码器译码然后通过显示电路显示数值。译码前还需要经过校验电路将5位量化值的二进制码转换成8421BCD码，以便使用显示译码器和数码管完成数字显示。同时用控制电路对测量结果进行刷新。在短路与开路时通过逻辑电路和发光二极管实现告警功能。扩展后的电路可以给近端接收的一组数字值加上自动搜索电路。
2．2 整体方案
2．2．1 方案一
手动逐一选择被测芯线电路。
远端编号器：用以算好阻值的电阻分8路接入，包括断路与短路两种告警情况。接在排阻 上共同模拟电缆接入时的电阻及各支路的电压情况。
A/D转换器：用ADC0809实现,将8路模拟电压信号接入ADC0809的模拟接入端,选取输出数据中的2-1~2-4四个通路接入译码器。
显示器：4511的译码结果接入7448数码管，通电源后显示所选择电路编号。
控制器：用1片F555加适当电阻电容构成延时电路，触发信号直接由A/D转换器的转换结束信号EOC+START提供。
告警电路：1片7427，1片7400及1个发光二极管实现，通过逻辑门电路实现短路时，断路时二极管发光。
2．2．2 方案二
8路自动测试电路。
其余电路组成同上，加入自动搜索电路。
自动搜索电路：由一片74161计数器实现。将74161电容有机连结构成3位二进制同步计数器（异步清零，模入）再接入电路中即可进行8路自动测试。
2．3 整体方框图及原理
图 2
电缆对线器的原理框图如图2。
在图2中，先在远端把被测电缆芯线分别与远端编号器中的 连接，并约定与 连接的为1号线。依次类推。
若定义远端编号器中某一电阻为 ，在忽略电缆导线电阻的情况下，在近端可测得 ，为：

由于 均为事先选定的，所以，当近端的开关k位于不同位置时，都可事先算出m个 值，这项 值经A/D转换成为一组数量化的数字值。可事先将这m个数字值建立一张译码表，表中m个量化后的数字值对应着m个导线号码。当近断开关位于其中某个通道，即得一个 值经A/D转换后的量化值，将这一量化值译码为数字，该数字显示成为芯线编号。
关于A/D转换器输出位数及转换阶梯的确定。
ADC0809A/D转换器得分解度为8位，参考电压 V,转换阶梯可达 （V）。为提高器可靠性和抗干扰性能力，可只使用高n位输出，因本实验只需8个输出状态，则
2n>=m+2 =10 （n＝4）
变换阶梯为：∆Vs= （V）
输入模拟量 与输出数码的关系
输入模拟量（V） A/D输出量化值
<（x+1）

0 0 0 1

0 0 1 0

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 0 1

0 1 1 0

0 1 1 1

1 0 0 0

二 单元电路设计

3．1 控制电路原理
3．1．1 控制原理
控制电路的作用是对测量结果刷新。用F555时基电路构成的单稳态触发器，触发信号由START+EOC提供。

3.1.2 控制电路图

2= ㏑ =1.1

3.2 远端编号电路
3.2.1 远端编号原理

将
∴
取10K。
取1KΩ
取1.9KΩ
取2.8KΩ
取3.9KΩ
取5.2KΩ
取5.2KΩ
取6.8KΩ
取8.8KΩ
取11KΩ
接地， 接高即可。详见整体图。
3.3 告警电路
3.3.1 告警电路原理
ABCD=
用7430和7404即可实现。

用7427. 和7400即可实现。
3.3.2 告警电路图
3.4 CLOCK电路
3.4.1 CLOCK的原理
用F555构成自激多谐振荡器
3.4.2 CP发生电路

3.5 显示电路
3.5.1 显示电路原理
用一片4511来使信号转换，完成数字显示。
3.5.3 显示电路

3.6 A/D转换电路
详见整体电路图。
3.7 整体电路图
附图在报告后。
3.8 整体元件清单
见第一章。

四 测试与调整
检测结果
显示电缆号 Rx（KΩ） 显示数字 Vx（理论值） Vx（测试值）
1
2
3
4
5
6
7
8 1
1.8
2.8
3.9
5.2
6.8
8.8
11 1
2
3
4
5
6
7
8 0.625
1.250
1.875
2.500
3.125
3.750
4.375
5.000 0.6
1.3
2.0
2.4
3.2
3.9
4.4
4.9

五 设计小结

通过一个星期的实习，使我对数字式对线器的理论有了初步的系统了解。我了解到了元件排布与接线技巧，对一些常用芯片有了进一步了解。在陈老师的指导下，了解了一些逻辑电路的基本规律，比如在判定线路是否有问题的逻辑门电路的设计，陈老师直指源头，叫我们透过现象看到问题的本质，极大的简化了判断的过程。这些知识不仅在课堂上有效，对以后的各科的学习有很大的指导意义，在日常生活中更是有着现实意义；也对自己的动手能力是个很大的锻炼。实践出真知，纵观古今，所有发明创造无一不是在实践中得到检验的。没有足够的动手能力，就奢谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。在实习中，我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。比如老师开始说搭线的过程要占到整个实验的七成左右，开始时我还不是很理解老师的话，当我开始搭线路的时候才发现，对布局没有明确的概念的时候，搭出来的电路往往是有问题的。后来经过几次的拆卸重新搭线，发现其中的许多细节都需要提前处理好。如线路的路线，芯片的位置往往需要明确的划分功能区，处理直接的联系与差别，这样才能事半功倍。
我觉得自己在以下几个方面与有收获：一是学到了很多课堂上没法学到的东西，比如设计电路的技巧，剪线的技巧。二是动手能力的提高，我们从没有这样专业性的使用基本的工具来处理电路，真是受益匪浅啊！多交流经验对于实验的进程也起到了相当的作用，每当有难题的时候，我在自己思考之后把方案给同学或者老师看，他们往往一眼可以看出其中的不足。吸取了他们的思想之后，设计往往能豁然开朗。最后就是我深刻体会到了目标的重要性。有了明确的目标使我们的工作更有效率。

Answer 2

上楼的达哥回答的不错 到底是110

Answer 3

你是南邮的吧？我也在找呢！