专利名称：多功能导线检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种导线检测仪，具体来说，涉及一种利用单片机和无源接收端 实现对多种导线进行远程快速检测的设备。
背景技术：
在剧院的施工中，当完成音视频电缆铺设后往往要对所铺设电缆进线检测，以确 保电缆线路连接良好，为日后的调试、使用提供更好的保障。目前，对已铺设的电缆进行检 测主要有两个方法1，在电缆一端用短路，在另一端用万用表进行通断测试；2，用近端测 试仪(如QSC的导线分析仪)进行测试。如果采用第一种方法，对一根电缆要进行多次测 试，以三芯卡侬线为例，要分别对12，13，23进行短路，并用万用表分别进行通断测试，此法 检测时间长，另外大量重复的操作容易导致出错。如果采用第二个方法，由于近端测试仪只 能把电缆的两端连接到同一台仪器上才能检测，因此要增加一根足够长的延长线，这样不 利于移动；另外，目前的近端测试仪一次只测试一根导线，并用发光二极管对显示结果，这 种测试和读数方式效率不高，容易造成视觉疲劳。
实用新型内容针对以上的不足，本实用新型提供了一种能够快速实现远程检测的多功能导线检 测仪，它包括无源接收端，所述无源接收端由二极管阵列组成，二极管阵列形成若干个节 点，且任意两个节点之间的正向压降和反向压降的组合值是唯一确定的；单片机单元，与导 线、无源接收端形成回路，在按键命令控制下发出电压脉冲信号，并检测无源接收端任意两 个节点之间的正向压降和反向压降，通过运算后判断节点序号，同时驱动显示单元显示检 测结果，并驱动蜂鸣器提示检测结果是否正确。所述无源接收端包括八个节点J0-J7 JO与Jl之间向下串联二极管D2 Jl与J2 之间并联两组二极管，一组为分别向下串联的二极管D5和D9，另一组为向上的二极管D6 ； J2与J3之间并联两组二极管，一组为分别向下串联的二极管D12、D15和D17，另一组为向 上的二极管D13 J3与J4之间并联两组二极管，一组为分别向下串联的二极管D20、D24和 D27，另一组为向上串联的二极管D21和D25 ;J4与J5之间并联两组二极管，一组为分别向 下串联的二极管D31、D30、D28和D26，另一组为向上的二极管D29 ;J5与J6之间并联两组二 极管，一组为分别向下串联的二极管D23、D19、D16和D14，另一组为向上串联的二极管D18 和D22 ;J6与J7之间并联两组二极管，一组为分别向下串联的二极管Dll、D7、D3和D1，另 一组为向上串联的二极管D4、D8和D10。所述二极管Dl至D31的压降值由单片机检测并作相应修正。所述显示单元包括数码管驱动电路和数码管显示面板。所述数码管显示面板由两个四位七段数码管和丝印面板组成，所述数码管按照节 点的顺序显示单片机单元的节点序号检测结果，所述丝印面板对应每一位检测结果下面印 有正确的节点序号。[0008]所述多功能导线检测仪还包括蜂鸣器，当显示检测结果时，发出相应的鸣叫提示。本实用新型的有益效果本实用新型的导线检测仪利用二极管的单向导通的特 性，通过不同的二极管排列形成用于连接待检测导线的节点，并且任意两个节点之间的正 向压降和反向压降的组合值是唯一确定的，通过单片机确定每一个节点的待测导线的序 号，若待测导线的序号和节点的序号一致，则说明线路畅通，若待测导线的序号值出现相 同，则说明出现短路现象，若待测导线的序号值不明确，则说明存在断路；另外本实用新型 的无源接收端可以与发送端独立分离，可以方便检测铺设好的电缆，无需延长线；还有检测 结果以数码管显示配合声音提示，便于检测人员判断检测结果。
图1为本实用新型的导线检测仪的电路原理示意图；图2为本实用新型单片机单元的电路示意图；图3为本实用新型无源接收端电路示意图；图4为本实用新型显示单元电路示意图；图5为本实用新型数码管显示面板示意图；图6为本实用新型蜂鸣器和按键扫描电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行进一步阐述。如图1至图6所示，本实用新型的多功能导线检测仪包括1)无源接收端，无源接 收端由二极管阵列组成，二极管阵列形成若干个节点，且任意两个节点之间的正向压降和 反向压降的组合值是唯一确定的；2)单片机单元，与导线、无源接收端形成回路，在按键命令控制下发出电压脉冲信 号，并检测无源接收端任意两个节点之间的正向压降和反向压降，通过运算后判断节点序 号，同时驱动显示单元显示检测结果，并驱动蜂鸣器提示检测结果是否正确；3)按键扫描 电路，用于产生控制单片机动作的命令；4)显示单元，用于显示单片机单元检测到的节点 序号值结果。当单片机接收到按键扫描电路产生的检测命令时，驱动I/O引脚发送电压脉 冲，电压脉冲通过待测试导线传送到无源接收端，无源接收端会对电压脉冲进行分压并通 过待测导线回传到单片机，此时单片机启动内置的A/D转换器，检测各根导线之间的电压， 单片机对检测到的电压值数据进行分析对比，得到正向压降和反向压降，并判断各根导线 的连接情况，得出结果后通过数码管驱动电路驱动数码管显示检测结果，同时驱动蜂鸣器 发声提示检测结果正确与否。其中，无源接收端由二极管阵列组成，通电情况下，此二极管阵列可在各个节点产 生压降，且两个节点间的正向压降和反向压降的组合是唯一确定的，据此可以判断节点序 号。例如，正向检测时，发送端检测到两个节点Jx，Jy的电压值为Ux，Uy,SUx-Uy = 3Ud(Ud 为二极管的压降)；反向检测时，检测到Uy' -Ux' = lUd，正向压降和反向压降的组合为 (3Ud，IUd)，则可以判断Jx, Jy为J2，J3，其他节点判断方法相同。单片机单元由单片机I/O 口及排阻组成，单片机可以采用Atmega8-8AC，单片机 的PC0-PC5以及ADC6、ADC7作为发送端口，其中ADC6与PB2相连，ADC7与PBl相连，原因是ATmega8L-8AC的ADC6和ADC7没有电流输出能力，需要其他I/O 口辅助。排阻的作用 是，在电压脉冲通过待测导线与无源接收端的各个节点形成回路，使无源接收端各节点间 形成压降。这些单片机的发送端口同时也是AD转换器输入口，因此可以检测与之相连的导 线电压。其工作原理为让单片机某引脚(如PC0)输出高电平，此电平通过导线、无源接 收端、导线、排阻到达公共地，形成电流回路，并在各导线间形成一定的压降，此时依次启动 ADC1-ADC7，检测各线电压，得到的电压值送到单片机进行判断。以此类推，分别让单片机的 PCI, PC2，PC3，PC4，PC5，PBl, PB2输出高电平，检测余下引脚的电压值。如此，在一周循环 检测后可以得到相应的八组完整数据，通过分析这些数据就能得出正向压降与反向压降组 合值，并判断出节点序号。数码管驱动电路由74HC595D及单片机的3个I/O 口组成，74HC595D为移位寄存 器，单片机通过PD5、PD6、PD7三个I/O 口便可把要显示的数据传输到74HC595D并输出到 QA-QH引脚，从而实现对数码管的显示控制，此处对两个74HC595D进行级联应用，实现8位 数码管的动态控制。数码管显示面板由两个四位七段数码管和丝印面板组成，数码管显示的为检测结 果，即TEST RESULT，而正确顺序(核准顺序)为丝印在面板上的“1 2 3 4 5 6 7 8”，即 CORRECT ORDER。当数码管显示的结果和丝印的正确顺序一致时，说明线路正常；当数码管 显示的顺序与正确顺序不一致时，说明线路交叉；当数码管显示有两个或两个以上相同数 字时，说明线路短路；当数码管显示“_”时，说明线路断路。蜂鸣器与按键扫描电路如图6所示，Buttonl, Button2分别连接到单片机的PD2， PD3，这两个I/O 口均开启了内部上拉电阻，其中Buttonl为“检测键”，Button2为“导线数 量选择键”，蜂鸣器由单片机的PDO 口驱动，检测结果正确时，蜂鸣器鸣叫一声，当结果错误 时短鸣四声，因此可以在听到检测结果错误的声音时，再去看数码管显示的结果，减轻眼睛 负担，提高检测效率。
权利要求一种多功能导线检测仪，其特征在于，它包括无源接收端，所述无源接收端由二极管阵列组成，二极管阵列形成若干个节点，且任意两个节点之间的正向压降和反向压降的组合值是唯一确定的；单片机单元，与导线、无源接收端形成回路，在按键命令控制下发出电压脉冲信号，并检测无源接收端任意两个节点之间的正向压降和反向压降，通过运算后判断节点序号，同时驱动显示单元显示检测结果，并驱动蜂鸣器提示检测结果是否正确。按键扫描电路，用于产生控制单片机动作的命令；显示单元，用于显示单片机单元得到的检测结果。
2.根据权利要求1所述的多功能导线检测仪，其特征在于，所述无源接收端包括八个 节点J0-J7 =JO与Jl之间向下串联二极管D2 Jl与J2之间并联两组二极管，一组为分别 向下串联的二极管D5和D9，另一组为向上的二极管D6 ;J2与J3之间并联两组二极管，一 组为分别向下串联的二极管D12、D15和D17，另一组为向上的二极管D13 ;J3与J4之间并 联两组二极管，一组为分别向下串联的二极管D20、D24和D27，另一组为向上串联的二极管 D21和D25 ;J4与J5之间并联两组二极管，一组为分别向下串联的二极管D31、D30、D28和 D26，另一组为向上的二极管D29J5与J6之间并联两组二极管，一组为分别向下串联的二 极管D23、D19、D16和D14，另一组为向上串联的二极管D18和D22 ;J6与J7之间并联两组 二极管，一组为分别向下串联的二极管D11、D7、D3和D1，另一组为向上串联的二极管D4、 D8 和 DlO0
3.根据权利要求2所述的多功能导线检测仪，其特征在于，所述二极管Dl至D31的压 降值由单片机检测并作相应修正。
4.根据权利要求1、2或3所述的多功能导线检测仪，其特征在于，所述显示单元包括数 码管驱动电路和数码管显示面板。
5.根据权利要求4所述的多功能导线检测仪，其特征在于，所述数码管显示面板由两 个四位七段数码管和丝印面板组成，所述数码管按照节点的顺序显示单片机 单元检测到的 节点序号结果，所述丝印面板对应每一位检测结果下面印有正确的节点序号。
6.根据权利要求5所述的多功能导线检测仪，其特征在于，所述多功能导线检测仪还 包括蜂鸣器，当显示检测结果时，发出相应的鸣叫提示。
专利摘要本实用新型公开了一种多功能导线检测仪，它利用了二极管的单向导通特性，首先由二极管阵列组成无源接收端，且二极管阵列任意两个节点间的正向压降和反向压降的组合值是唯一确定的；再由单片机、导线与无源接收端形成电压回路，通过按键电路控制单片机产生电压脉冲，并检测任意两个节点之间的正向压降与反向压降，运算判断确定每个节点的序号；然后通过显示单元显示节点的序号。当检测节点的序号与正确顺序一致时，说明线路正常，当检测节点序号与正确顺序不一致时，说明线路交叉，当检测节点序号有两个或两个以上相同数字时，说明线路短路，否则说明线路断路，并且在显示结果的同时，蜂鸣器作出相应的鸣叫提示，可以减轻眼睛负担，提高检测效率。
文档编号G01R31/02GK201740837SQ20102023921
公开日2011年2月9日 申请日期2010年6月25日 优先权日2010年6月25日
发明者李志雄 申请人:广州励丰声光科技有限公司