電纜測試箱的設(shè)計

摘要：電纜測試箱利用單片機控制，外加數(shù)碼語音芯片及發(fā)光二極管實現(xiàn)了對多種專用電纜的測試，對有問題電纜給出語音提示，并通過發(fā)光二極管指出電纜中是哪一根芯線有問題。利用聲、光的形式直觀地對電纜進行判斷，幫助維修人員快速確定電纜的故障部位，及大地縮短了電纜的維修時間。
關(guān)鍵詞：單片機；數(shù)碼語音芯片；電纜測試

0 引言
某大型軍工產(chǎn)品已裝備部隊多年，在部隊的日常訓(xùn)練中，要經(jīng)常把產(chǎn)品展開，訓(xùn)練完成后要撤收，每次展開撤收都要對電纜進行插拔操作，這樣日積月累，產(chǎn)品中使用的電纜都有不同程度的損壞，影響了產(chǎn)品的日常訓(xùn)練。以前電纜的維修程序是，首先要判斷電纜的好壞，一種方法是先找到相應(yīng)的電纜圖，對照圖紙用三用表測電纜一端的每根針和另一端相關(guān)的針有無斷路或短路的現(xiàn)象；另一種方法是換一個同樣的電纜進行對比測試，這種方法有個局限就是產(chǎn)品中至少要有兩根同樣的電纜，并且確定電纜有問題以后還得對照圖紙用三用表檢測是哪根針出現(xiàn)問題，對于芯數(shù)較多的電纜，以上方法要花費較長的時間，影響產(chǎn)品的維修性。
為了提高部隊對電纜的檢測及維修速度，特研制本電纜測試箱，能讓維修人員快速定位電纜是否有故障，若有故障，可將故障定位到是哪根針有問題，協(xié)助維修人員快速修復(fù)電纜。

1 硬件設(shè)計
1．1 組成
電纜測試箱可對系統(tǒng)中使用的各電纜(11種)進行檢測。電纜測試箱由20個航空插座、電源模塊、控制電路板、發(fā)光指示燈、喇叭等組成，各電纜對應(yīng)的信號定義絲網(wǎng)漏印于電纜測試箱面板上，便于識別。外形布局如圖l所示，可測試電纜如下：
(1)油機一加固UPS；
(2)加固UPS-交直流電源；
(3)前端機一交直流電源；
(4)數(shù)傳機一交直流電源；
(5)前端機一鍵盤顯示器；
(6)前端機一數(shù)傳機；
(7)當(dāng)量探頭-前端機；
(8)測角探頭一前端機；
(9)測角探頭一預(yù)處理器；
(10)預(yù)處理器一前端機；
(11)數(shù)傳機一天線Q9頭；
以上11根電纜分別對應(yīng)兩個航空插頭，測試時按名牌指示插入對應(yīng)插頭后，打開電源開關(guān)，即可自動完成測試。

1．2 電纜測試箱工作原理簡介
電纜測試箱的功能主要由控制電路板完成，控制電路板的原理框圖如圖2所示，主要由單片機89C51、24路數(shù)據(jù)輸出接口、24路數(shù)據(jù)輸入接口、顯示處理部分、語音處理部分五部分組成。24路數(shù)據(jù)輸入接口用于讀入電纜一端的數(shù)據(jù)，由3片74HCl245組成；24路數(shù)據(jù)輸出接口用于給電纜的一端寫數(shù)據(jù)，由3片74HCT377組成；語音處理部分由數(shù)碼語音芯片ISD2560、74HCT373、喇叭以及一些外圍元器件組成；顯示處理部分由3片74HCT377、24個發(fā)光二極管以及一些外圍元器件組成。

工作時，將被測

1．3．2 操作模式
ISD2560內(nèi)置了若干操作模式，可用最少的外圍器件實現(xiàn)最多的功能。操作模式也由地址端控制；當(dāng)最高兩位都為l時，其它地址端置高就選擇某個(或某幾個)模式。操作模式可由微控制器也可由硬件實現(xiàn)。使用操作模式有兩點要注意：1)所有操作最初都是從0地址，即存儲空間的起始端開始。后續(xù)操作根據(jù)選用的模式可從其它地址開始。但是，電路由錄轉(zhuǎn)為放，或由放轉(zhuǎn)為錄時(M6模式除外)，或執(zhí)行了掉電周期后，地址計數(shù)器復(fù)位為0。2)當(dāng)CE變低，最高兩地址位同高時，執(zhí)行操作模式。這種操作模式一直有效，除非CE再次由高變低，芯片重新鎖存當(dāng)前的地址/模式端電平，然后執(zhí)行相應(yīng)操作。
M0(信息檢索)：快速跳過信息而不必知道其確切地址。CE每輸入一個低脈沖，內(nèi)部地址計器就跳到下一條信息，此模式僅用于放音，通常與M4同時使用。
Ml(刪除EOM標(biāo)志)：使分段信息變?yōu)橐粭l信息，僅在信息后保留一個EOM標(biāo)志。這個模式完成后，錄入的所有信息就變成一條連續(xù)的信息。
M3(信息循環(huán))：循環(huán)重入位于存儲空間起始處的那條信息。一條信息可以完全占滿存儲空間，那么循環(huán)就從頭至尾進行，這時OVE不變低。
M4(連續(xù)尋址)：正常操作中，重放遇到EOM標(biāo)志時，地址計數(shù)器會復(fù)位。M4禁止地址計數(shù)器復(fù)位，使得信息可連續(xù)錄放或重放。
M5(CE電平有效)：通常錄音時CE為電平觸發(fā)，放音時CE為邊沿觸發(fā)。本模式將放音時CE設(shè)置為電平觸發(fā)，特別適用于需用CE終止放音的場合。操作為：CE變低后，芯片從內(nèi)存起始放音，CE變高放音即刻停止。CE再變低后。仍從內(nèi)存起處開始放音，除非M4也是高。
M6(按鍵模式)：本模式的外圍電路最簡單；在錄放結(jié)束，CE變高后，芯片自動進入節(jié)電模式。而且CE、PD、EOM的作用重新定義為：①CE(開始/暫停，低脈沖有效)：CE端的下降沿控制操作的開始和暫停。當(dāng)芯片不錄不放時，CE端的下降沿就啟動錄/放操作。之后，如果在芯片沒遇到EOM標(biāo)志(放音時)或沒發(fā)生溢出，再來一個CE下降沿將暫停當(dāng)前操作。暫停后，地址并不復(fù)位，再來一個CE下降沿后從暫停處繼續(xù)操作。②PD(停止／復(fù)位，高脈沖有效)：PD端的上升沿停止當(dāng)前錄傲操作，并復(fù)位地址。③EOM(運行指示)：EOM變高表示錄傲操作正在進行，可驅(qū)動LED等。

2 軟件
2．1 語音芯片中聲音的采集及寫入
首先要將需要寫入的“聲音”進行錄音，對錄音生成的聲音文件進行一定的處理。將處理完成的聲音文件通過專用的錄入設(shè)備，將相應(yīng)的聲音文件分段寫入到ISD2560芯片中。(本文略)
2．2 系統(tǒng)軟件
89C5l內(nèi)置4K Flash程序存儲器，用來存放程序。程序流程如圖4所示。

3 結(jié)束語

本電纜測試箱已裝備部隊，經(jīng)過實踐檢驗，性能穩(wěn)定、可靠?？蓪㈦娎|的檢查與修復(fù)時間縮短到原來的20%左右，極大地提高了產(chǎn)品的維修性，受到了部隊的好評。經(jīng)過簡單的修改后，可將本系統(tǒng)應(yīng)用了其它類似的產(chǎn)品。