电子技术电路故障的智能设置系统

2018-08-29申倩伟

中国科技纵横 2018年12期

申倩伟

摘要：本文设计了一个为低频模拟电子电路设置故障的系统，可为电子电路设计出不同故障，供研究电子电路者观察故障电路特征，提供查找故障的机会。通过Multisim软件仿真并选取经典模拟电路绘制PCB面包板，利用STC89C52单片机使二者连接，实现设置故障功能。

关键词：电子技术电路；故障设置；单片机

中图分类号：TM762 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）12-0016-01

1 整体框架

根据设计要求，结合软件与硬件，系统整体框图如下图1所示，完整平台实物搭建如图2所示。

开发平台结构概述：

（1）C语言程序下载入单片机，通过单片机上按键控制P3^0、P3^1、P3^2、P3^3输出的电平高低。并依照按键在数码管上显示故障编码。（2）P3^0、P3^^1、P3^2、P3^3与两个三八译码器（74ls238）相连，实现了I/O口扩展，四位I/O口扩展可控制16位输出。（3）三八译码器连接继电器，每个继电器控制一种故障，并联闭合即产生短路效果，串联闭合即产生开路效果，还可以并联或串联电阻改变电路中应有电阻阻值。（4）经典电子电路选用二级放大电路，如图3，第一级选用分压式共射放大器，第二级选用电压跟随放大器，用继电器通断分别控制第一级基极电阻Rb11断路、集电极电阻Rc1断路或短路，第二级集电极短路、基极电阻Rb11断路等几个故障，并对其故障电路参数进行测定、分析和验证。

2 软件编程设计

软件程序编写主要分为4个部分：键盘扫描模块、数码管显示模块、继电器控制模块、延时程序。

键盘扫描模块：现将P0口对的高四位全部拉高，在通过将P0口第四位分别拉低，逐行扫描键盘，检测是否有键按下，右键按下则执行相应程序改变num值。键盘第一二行按键分别代表0-7，八个数字，第三行左一二键为8，9两数字，第三个键为当前数字乘以2，第四个键指当前数值乘以10；第四行四个键从左向右依次为当前数值加一、加五、减一、减五。

数码管显示模块：在多位LED数码管显示器显示时，为了简化电路，节省I/O口的耗费，降低成本，将所有位的段选线并联在一起，由一个8位I/O口控制。而共阴极公共端分别由相应的I/O线控制，实现各位的分时选通方法。这就构成了动态显示方式。段选码、位选码每送入一次后延时1ms，因人眼的视觉暂留时间为0.1s（100ms），所以每位显示的间隔不能超过20ms，并保持延时一段时间，以造成视觉暂留效果，给人看上去每个数码管总在亮。

继电器控制模块：通过单片机输出高低电平控制238译码器输入端电平，从而控制输出端继电器通断，继电器若与电阻并联，继电器通则电阻被短路，继电器若与电阻串联，继电器断开则可实现短路电阻故障，如图4。

延时程序：void delay（uint z）//延时函数

{

uint x，y；

for（x=z；x>0；x--）

for（y=110；y>0；y--）；

}

本程序执行一次大约1ms，循环z次大约延时z×1ms

3 结语

本系统通过按键设置电路故障，通过单片机程序控制，达成顯示故障编号（如图5）和控制电路的作用，有助于研究电路者和学习者在提前知道故障所在出的情况下，分析错误原因。还可以锻炼电路研究者查找故障的能力。

参考文献

[1]王恩普.分压式共射放大器故障分析教学电子技术[J].电子技术，2012，51（10）：20-26.