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    单片机实现通信电缆监控的无人职守

    发布时间: 2016-09-02  点击次数: 405次

    24小时运行,并在交接箱被非法开启或通信电缆发生故障时自动转入市话网。通过模拟拨号发寻呼向线务员报警,BP机上显示发生故障的交接箱号码,线务员便能立即前往故障处排除故障,从而实现机房的无人值守。
    二、主控板结构本设计主要由故障监测、键盘与显示、拨号电路、8051小系统和话机等部分组成,结构如所示。
    8051在主程序中通过故障监测模块对各对线的通断进行轮询,当74LS245的输入由高电平跳变为低电平时表示通信电缆被割断或交接箱被非法开启。一方面,突变电平1驱动相应的发光二极管、推动扬声器报警;另一方面,8051根据当前的片号(查8255的PB口)和位号(查8255的PA口)计算出发生故障的对线编号,从RAM中查表得相应线务员的BP机号码并经由拨号电路送出报警信息(包括故障电缆号码)同时,在数码管上显示BP机号码和故障电缆号码。线务员调动工作时,可以通过键盘方便的、删或修改BP机号码和电缆号码,并由显示模块提供友好的显示界面。
    三、单元电路原理与结构由于分局到交接箱的通信电缆中包括有几百至几千对线,其规格从600对线到2400对线不等,其中每101对线中有1对是不用来通信的测试线(闲置)本设计便利用该对测试线来实现电缆通断及交接箱启闭的监测功能。故障监测部分主要由8051CPU外接8255的PA口,PB口和8片74LS245(双向三态总线缓冲器)组成。测试线的一端连接在交接箱的前后门上,另一端接74LS245的输入端和地构成回路。当交接箱关闭或电缆完好时,回路连通,74LS245的输入为TTL高电平,否则输入为低电平。每一片74LS245可以监测8对线(即8个交接箱)8片74LS245则可以监测88=64个交接箱,而一个分局的交接箱数目一般少于50个,满足了要求。
    键盘与显示部分由外接键盘显示控制器8279、8个7段荧光数码管和键盘构成。键盘实质上是一个5 3的矩阵式键盘,当某一按键按下时,则该按键所处的行线与列线即被连通,否则断开,这与8279对键盘的要求一致。本设计中,8279的时钟输入端直接接8051的ALE(地址锁存信号)使用6MHz的晶振,此时ALE信号频率为1MHz8279初始分频字设为2AH,在内部将时钟信号10分频得到所需的100KHz的工作频率。8279的SL0、SL1、SL2脚构成了另一个四位二进制计数器,该信号经3―译码输出有效的位选信号,以选定某位数码管(共阴式)该译码的OUTA0―OUTA3、OUTB0OUTB3为段选信号,接至各数码管的段选端。键盘的列选信号为SL0、SL1和SL2,键盘的行选信号为8279的RL0、RL1、RL2、RL3和RL4.系统工作时,8279的SL0一SL2从000―111循环计数,计数值经74LS138译码输出,成为8位数码管的位选信号,依此选中每一位数码管。与此同时,8279从显示存储器中依此取出各位数码管的八段显示数据,通过OUTA0A3,OUTB0B3输出,从而在各数码管中动态显示信息。另一方面,74LS138的译码输出还接至键盘的3条列线,对每一列进行扫描,通过RL0―RL4输入扫描信息。一旦某按键按下,则8279将该键的列号与行号存入键盘RAM中,并使INTR为高,发出中断信号,该信号经反向器74LS04送入8051的/INT0,引发外部中断0.由中断0读入键号值,送交其它模块处理。8279的显存亦可由8051进行读写与修改,以实现交互式的显示。
    5的开关矩阵,其行线和列线接至拨号集成芯片上,由该集成芯片检测按键通断,并发送相应的号码信号。若用多个继电器开关构成一个阵列,接至拨号集成芯片,则可实现程序的模拟拨号。在原键盘中,共有15个键,而用于本设计的键号只有0―9十个数字键,故只须十个继电器即可。拨号电路由8255的PC4―PC7和4一16译码器74LS154构成。当8051拨号时,将拨号键值写入PC口高四位,四位键值经74LS154译码,输出低为有效的拨号信号。74LS154输出Y0-Y9分别接至0一9十个拨号继电器电路的输入。如所示,当拨号无效时,输出为高电平,三极管导通,开关断开;拨号有效时,输出为低电平,三极管截止,开关导通。8051通过向PC4―PC7依此输出拨号键值,这样就实现了程序模拟拨号。
    另外,为了实现的摘机和挂机电路中加入了叉簧控制。该控制也由一继电器实现电路如该信号由8255的PC0输出。
    0时,模拟挂机;PC0=1时,模拟摘机,从而实现程序控制模拟摘、挂机。
    8051小系统为了方便布线和调试,使各功能模块独立、清晰,设计中使用了8051小系统板,把单片机的外围电路专门布线作成一块小板子,称小系统板。包括扩展RAM、扩展ROM、晶振电路、复位电路、74LS373和转接口等。
    四、系统特点线务员的寻呼号和交接箱的任务分配可以通过键盘交互的输入和修改,并存入数据存储器中。单片机定时的查询各对线状况。
    当某交接箱被非法开启或电缆割断时,对线断开,单片机从数据存储器中取出对应该交接箱的线务员的BP机号,并通过继电器阵列来模拟拨号寻呼,将报警信息经寻呼台传送至线务员的BP机上。所拨号码序列为:寻呼台号(3位)+BP机号(位)+故障箱号(2位)线务员根据BP机上显示的故障箱号,即可立即进行故障的查询和处理。
    具体的指标如下:外接220V电源,接入测控台后转为度不超过10km.);无人职守24小时监控;⑷缩位拨号功能能储存5―10组数码,每组数码能储存10个数字(寻呼台台号码3位+BP机号7位)。报警时,每隔30秒钟一1分钟发送一次信号,并连续发送3次。当线务员调动工作时,储存的BP机号码和电缆号码可以方便的、删和修改;―个测控台可同时监控64个交接箱;具有多处故障同时报警功能。

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