電纜測試箱的設計

摘要：電纜測試箱利用單片機控制，外加數碼語(yǔ)音芯片及發(fā)光二極管實(shí)現了對多種專(zhuān)用電纜的測試，對有問(wèn)題電纜給出語(yǔ)音提示，并通過(guò)發(fā)光二極管指出電纜中是哪一根芯線(xiàn)有問(wèn)題。利用聲、光的形式直觀(guān)地對電纜進(jìn)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(shí)間。
關(guān)鍵詞：單片機；數碼語(yǔ)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，在部隊的日常訓練中，要經(jīng)常把產(chǎn)品展開(kāi)，訓練完成后要撤收，每次展開(kāi)撤收都要對電纜進(jìn)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(wú)斷路或短路的現象；另一種方法是換一個(gè)同樣的電纜進(jìn)行對比測試，這種方法有個(gè)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(wèn)題以后還得對照圖紙用三用表檢測是哪根針出現問(wèn)題，對于芯數較多的電纜，以上方法要花費較長(cháng)的時(shí)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(wèn)題，協(xié)助維修人員快速修復電纜。

1 硬件設計
1．1 組成
電纜測試箱可對系統中使用的各電纜(11種)進(jìn)行檢測。電纜測試箱由20個(gè)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)數傳機一交直流電源；
(5)前端機一鍵盤(pán)顯示器；
(6)前端機一數傳機；
(7)當量探頭-前端機；
(8)測角探頭一前端機；
(9)測角探頭一預處理器；
(10)預處理器一前端機；
(11)數傳機一天線(xiàn)Q9頭；
以上11根電纜分別對應兩個(gè)航空插頭，測試時(shí)按名牌指示插入對應插頭后，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，即可自動(dòng)完成測試。

1．2 電纜測試箱工作原理簡(jiǎn)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路數據輸出接口、24路數據輸入接口、顯示處理部分、語(yǔ)音處理部分五部分組成。24路數據輸入接口用于讀入電纜一端的數據，由3片74HCl245組成；24路數據輸出接口用于給電纜的一端寫(xiě)數據，由3片74HCT377組成；語(yǔ)音處理部分由數碼語(yǔ)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(gè)發(fā)光二極管以及一些外圍元器件組成。

工作時(shí)，將被測

1．3．2 操作模式
ISD2560內置了若干操作模式，可用最少的外圍器件實(shí)現最多的功能。操作模式也由地址端控制；當最高兩位都為l時(shí)，其它地址端置高就選擇某個(gè)(或某幾個(gè))模式。操作模式可由微控制器也可由硬件實(shí)現。使用操作模式有兩點(diǎn)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(kāi)始。后續操作根據選用的模式可從其它地址開(kāi)始。但是，電路由錄轉為放，或由放轉為錄時(shí)(M6模式除外)，或執行了掉電周期后，地址計數器復位為0。2)當CE變低，最高兩地址位同高時(shí)，執行操作模式。這種操作模式一直有效，除非CE再次由高變低，芯片重新鎖存當前的地址/模式端電平，然后執行相應操作。
M0(信息檢索)：快速跳過(guò)信息而不必知道其確切地址。CE每輸入一個(gè)低脈沖，內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(shí)使用。
Ml(刪除EOM標志)：使分段信息變?yōu)橐粭l信息，僅在信息后保留一個(gè)EOM標志。這個(gè)模式完成后，錄入的所有信息就變成一條連續的信息。
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(mǎn)存儲空間，那么循環(huán)就從頭至尾進(jìn)行，這時(shí)OVE不變低。
M4(連續尋址)：正常操作中，重放遇到EOM標志時(shí)，地址計數器會(huì )復位。M4禁止地址計數器復位，使得信息可連續錄放或重放。
M5(CE電平有效)：通常錄音時(shí)CE為電平觸發(fā)，放音時(shí)CE為邊沿觸發(fā)。本模式將放音時(shí)CE設置為電平觸發(fā)，特別適用于需用CE終止放音的場(chǎng)合。操作為：CE變低后，芯片從內存起始放音，CE變高放音即刻停止。CE再變低后。仍從內存起處開(kāi)始放音，除非M4也是高。
M6(按鍵模式)：本模式的外圍電路最簡(jiǎn)單；在錄放結束，CE變高后，芯片自動(dòng)進(jìn)入節電模式。而且CE、PD、EOM的作用重新定義為：①CE(開(kāi)始/暫停，低脈沖有效)：CE端的下降沿控制操作的開(kāi)始和暫停。當芯片不錄不放時(shí)，CE端的下降沿就啟動(dòng)錄/放操作。之后，如果在芯片沒(méi)遇到EOM標志(放音時(shí))或沒(méi)發(fā)生溢出，再來(lái)一個(gè)CE下降沿將暫停當前操作。暫停后，地址并不復位，再來(lái)一個(gè)CE下降沿后從暫停處繼續操作。②PD(停止／復位，高脈沖有效)：PD端的上升沿停止當前錄傲操作，并復位地址。③EOM(運行指示)：EOM變高表示錄傲操作正在進(jìn)行，可驅動(dòng)LED等。

2 軟件
2．1 語(yǔ)音芯片中聲音的采集及寫(xiě)入
首先要將需要寫(xiě)入的“聲音”進(jìn)行錄音，對錄音生成的聲音文件進(jìn)行一定的處理。將處理完成的聲音文件通過(guò)專(zhuān)用的錄入設備，將相應的聲音文件分段寫(xiě)入到ISD2560芯片中。(本文略)
2．2 系統軟件
89C5l內置4K Flash程序存儲器，用來(lái)存放程序。程序流程如圖4所示。

3 結束語(yǔ)

本電纜測試箱已裝備部隊，經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗，性能穩定、可靠?？蓪㈦娎|的檢查與修復時(shí)間縮短到原來(lái)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(guò)簡(jiǎn)單的修改后，可將本系統應用了其它類(lèi)似的產(chǎn)品。