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摘要
7 I! r5 v" C; O. r随着设备自动化水平的提高，在一些特 殊领域的大型装备中，使用的多芯电缆逐渐增
9 i1 @; d E9 X0 f2 J多，许多的系统故障都是由电缆的失效引起的，多芯电缆的性能已成为影响系统整体可靠
) l& S5 m3 L* ^2 L% w- z- k' k性的一个重要因素，在电气设备和电子装置等系统的调试和维护过程中，对电缆的导通状( x, N9 G: o3 w- Y
态和绝缘性能的检测成为了测试工作不可缺少的一部分。传统的检测方法主要是工作人员
/ F8 O+ }) s# E& [8 L( z" j采用手工操作的方式进行，这种检测方式存在着检测速度慢、测试精度低、工作量大和容
; F6 z: S$ |1 y易人为造成误差等问题。
' z0 O/ ]& S$ j; s# i0 S针对目前线缆检测中的存在的不足，本文从提高测量精度、提高测量速度以及减少测
m N9 f D# v3 r1 x& I9 ~( E9 \量人员劳动强度，提高工作效率方面作深入研究。设计了- -种基于ATmega128单片机的线
+ d0 f4 S6 I* S |) O( ]9 I. j; [, ~' R缆检测系统。该系统将电缆导通测量、绝缘电阻测量和电缆导通电阻测量融为- -体，实现
8 y8 c2 W; u2 @0 y; z) M7 _; U用单个仪器即可完成对线缆主要性能的检测，并测量结果用液晶屏显示出来，同时还可以. z( P2 n K1 x) f! H& d2 \$ Q& |# l3 t
通过串口与PC机进行通讯，将对线缆的检测结果转存入电脑中，以对线缆的检测结果进
: y# Z# V2 Y3 `行后续分析。5 j, v2 x! J8 W/ `
本文完整介绍了系统的设计过程，首先介绍系统的检测原理，并从实际的功能需求角; F2 r2 u7 D/ H# m. r% M
度对系统进行了分析和规划，确定软硬件的总体设计方案，然后详细介绍硬件电路设计和
* t$ A+ p: v- m: ] pPCB板的绘制，各硬件模块驱动程序和应用软件的设计过程。最后简述调试过程中遇到的8 k& T9 l3 N0 s9 _6 x$ ]/ m$ Q/ h4 ^
问题和对系统进行的调试、修正。) |7 i. D5 O; l' O: {
该系统已经设计完成，并应用于某特种车辆的线缆检测中，现场运行情况良好，达到/ ?% h3 A4 r2 F$ [1 D( v. F
了预期的设计目的。- p/ x$ |2 q$ @7 N
关键词: AVR, ATmega128, 线缆检测，绝缘测量( a' e4 x6 b$ U
第一章绪论
% m9 Z4 T$ X( x2 V$ Y3 d8 M随着科学技术的发展，特别是计算机、嵌入式微处理器，信息通信等技术的发展和应; s( y- R @' U5 O
用，计算机逐步代替人工进行繁琐的劳动，并应用在广大的生产生活领域中。自动化检测& z& @3 U# v+ {7 Y
技术的应用，使人从大量重复的测试工作中走了出来，提高了测试速度、性能，也使工作8 Y p0 \& j% {8 l
效率成倍提高，成为目前生产、生活中不可缺少的一部分。' v" J7 d! r Q$ ], h
本章简要阐述了本课题的开发背景、国内外相关技术发展的现状和研究意义并给出论% ^, C# `3 ~' `" o/ G6 A0 A
文全文结构。6 y% p' t5 v, W4 @; A4 j; C
1.1开发背景8 W. v3 J+ l) j4 z/ G- a+ ]: X
多芯电缆常用于短距离内电能的输送和控制信号的传递。随着设备自动化水平的提% ?0 b; K7 z7 _; ~8 B0 u4 d! q2 ~% a' A
高，在飞机、导弹、卫星、舰船、航天器以及特种车辆等大型装备中，使用的多芯电缆逐) w6 ~6 R, E2 d6 h. F8 N+ G
渐增多，在这些特殊的领域中，为了传输电源、大电流信号或保证重要信号的可靠性，它
; ^$ U/ k/ V* B T们的通讯电缆往往采用了冗余技术，用多芯或双芯导线传送同-一个信号或电源。在长期的% q- y) U' _1 l- t% I
使用过程中，容易受烧蚀、腐蚀、潮湿和高低温等不良因素的影响，而且部分电缆为移动
+ Z' Q7 F# j; `" h) I铺设，还易受挤压、拉伸、弯矩和扭矩等外力作用，不可避免地会发生故障。有统计研究( G$ a% M$ L& o& B1 U" z
表明，上述领域中超过20%的系统故障是出电缆的失效引起的-3]。由此可见，多芯电缆的
* _( |) {5 H8 S0 G! M) I性能已成为影响系统整体可靠性的一个重要因素。
; H: r( Z/ n3 c9 L对于电缆的测试，我国目前还主要采用人工作业的方法对其性能进行检定。这种传统
( h2 z% e. a6 v9 V1 a: ]& D" q的手工测试方法存在速度慢、精度低、操作手工作量大，容易人为造成误差等问题。已明7 t0 Z. l% I2 b0 F- L3 m. j& I
显不能满足现代化检测技术的要求4:急需开发电缆自动测试系统。对于一些人员变换频
' @, V7 Y. h1 ~" B5 |繁、技术人员较少的部门单位来说，更是-一个急需解决的问题。因此,开发-套具备检测! ]4 Q0 @; u+ Q2 k9 `
速度快、测量精度高、操作简便、人为干扰因素少的电缆自动测试系统，对于确保设备仪: I. z6 O" [6 |. q6 L& n7 X
器的正常使用，加强设备维护单位技术保障能力，促进设备仪器检测的现代化具有重要社; S7 C# s5 B) `. L% ~/ [, N8 t
会效益和显著经济意义。
% ~( M ~* w& x0 Z随着计算机技术的发展，特别是随着单片机与嵌入式系统应用技术的飞速发展，凭借
2 K5 i9 `* W4 P) {- S; O其性能高、功能全、体积小和环境适应性强等优点，在自动控制、监测领域的应用发挥着
/ Y9 G( L! g$ ]9 H/ w- R, k, T6 [. s越来越重要的作用,在军用民用设备领域中的应用也逐渐显示出广阔的前景和应用潜力2。( b6 A4 t, V. l" x" x0 d2 G3 {
多芯电缆的电阻测试-直存在着测试点多、时间要求紧、测试环境恶劣等客观困难。
0 y$ O* K& ~* D6 A& `+ ?如大型特种车辆及其控制附件的电缆的导通电阻和绝缘电阻测试，是车辆控制系统测试的6 _6 U% ?' ]. J e4 s
重要项目之一-。通断反映了电路中点与点之间的导通关系，导通电阻反映出电路点之间的
- Y3 X$ g6 `1 [6 @! o* V$ k4 V" Q- K导通关系，绝缘电阻则反映电路独立回路之间绝缘程度，它们测量值的合格与否直接影响( f' n* @9 p/ |9 D! n
控制系统的可靠性和执行的正确性。所以，提高电缆测试的快速性、高可靠性和方便实用: y. ?. r$ |( n! W
性成为了使用多芯电缆系统安全可靠运行的重要保障。因此本文就是根据以上需求的这一9 m6 T/ X. |* n! ~! Y
6 O) u e% r# _ S5 k& }5 ^' W7 s* d% _- |+ h/ b2 F# S. [' r# Z
' q) ^; G4 ^' j; G( V. P附件下载：" d/ V; D6 T2 I
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发表于 2020-5-13 10:16
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