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2018年03月20日 | 基于AT89C55的全自动便携式线束检测装置设计
2018-03-20 来源：eefocus
目前线束生产中多导线插件制作、检测比较困难，为此笔者制作了一种基于AT89C55的全自动线束检测装置，该装置可以自动检测多导线之间的错连、短路和断路，能自动报警，并在中文液晶屏幕上指出错误的线号，并指明正确的连接方式，为线束现场检测提供了一个结构简单、性能可靠、成本低廉的解决方案，其外形如下图所示，供读者参考。
线束检测
线束连结制检测是线束生产中的一个比较重要的环节，一般采用两种做法，一是采用直观的发光二极管点亮和熄灭状态来判断导线插接的连接性能，如RJ45头的检测；还有一种是采用专用的ICT检测装置来测试。前者适用的范围小，当导线数量超过20根以上，检测起来就比较麻烦，而后者由于设备投资成本一般在几万元左右，投资金额大，另外大型检测设备一般要借助电脑。为此本文提出了一种采用单片机设计的简易性全自动线束检测装置，电路设计简单，检测导线数量多，具有导线错误报警和中文提示，采用了电池和变压器的双重供电模式，特别适合车间现场进行线束检测。
设计原理
线束连结错误，会导致设备信号传输错误，从而导致设备不能正常工作，甚至会引起某些部件损坏，归纳其原因一般是由于操作人员、端子制作设备、端子等诸多原因引起的。其表现出来的现象如下图所示，分为三类：错连、虚连（断路）和粘连（短路）。
根据线束连结的错误特性，必须要求设计出来的检测设备可以将三种情况分别对待，并给操作人员不同的报警和提示，从而加快现场检测人员对线束故障的迅速排除。假设现在线束中有n根导线组成，监测的原理是发射端同一时刻只让n根导线中的一根导线处于高电平状态，而另一个端口通过循环检测得到的电平来比对预设表中的参数，来判定导线连结的良好程度，具体的过程如下图所示。
电路设计
该检测装置AT89C55芯片作为主MCU，由于该芯片编程简单，性价比高，被广泛应用于工业控制领域，考虑到该监测机的通用性，预设表中的参数可以根据需要检测人员现场进行输入，并采用EEPROM来保存输入数据，采用中文界面配合16个按键输入，对于线束检测的结果采用液晶屏幕提示和蜂鸣器报警输出相结合的模式，当线束连结正确时，屏幕显示连线正确，然后蜂鸣器长鸣一声，当线束连结有误时，屏幕显示具体的故障原因，然后短鸣两声，实践表明在检测现场采用该模式可以集中检测员的工作注意力，提高检测人员的工作效率。
1．电路硬件设计
该检测装置可以监测n＜64的线束，由于AT89C55芯片只有32个I/O，不能满足公司要求检测60根一组的线束，此外信号发送端口只有8个，监测端只有8个，因此发送端采用了分时信号锁存技术，接收端采用分时取样和三态信号叠加技术，电路图见下图。
单片机控制电路如下图所示，其中74HC373用于锁存发射端的信号，配合74HC138选码电路，可以使单片机控制64路输出，如对于检测速度没有要求，也可根据实际需要继续扩展编码信号，接收端采用74HC245三态缓冲器，保证了8位口线的信号接收。
中文液晶显示电路如下图所示，考虑AT89C55的口线，采用74HC164的廉价的键盘扫描方式来检索用户数据的输入。
下图分别为键盘显示部分和主机的印制电路板图。
2．程序设计
该检测设备的程序带有电路自检功能，保证设备可以开机判断设备状态，对于输出的结果均采用液晶中文显示和蜂鸣器提示方式。详细的程序设计步骤如下图所示。
信号发送端的程序如下所示：
使用效果 该检测装置采用交流变压器和直流电池的双供电模式，具有结构简单、性能可靠、制作成本低廉、通用性强等的特点，目前为止市场上尚无此类检测装置。该装置可以根据工厂实际情况检测各种线束的连结状态，并且可以将设备很方便的带到检测现场使用。该检测设备已经在某公司生产现场使用了2年多，检测效果很好，可以缩短大量的人工检测时间。
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