《简易照明线路检测仪毕业论文1讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《简易照明线路检测仪毕业论文1讲解（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕业设计（论文）题目简易照明线路检测仪学生姓名王杰学号17教学院系电气与电子工程系专业班次应用电子技术2011级11223指导教师傅林职称博士单位成都工业学院完成日期2014年05月18日III摘要 简易照明线路检测仪可以隔着墙壁检测带电电缆的位置，从而避免电缆的损坏等，。设计以AT89C51作为系统的核心芯片，主要有电磁场信号检测模块，节能灯与白炽灯分辨模块，电线定位模块，计数模块，滤波电路，LCD12864显示模块构成。整个系统由经典电源模块降压滤波供电，利用电磁场信号检测模块检测带电电缆附近的电磁场，从而检测带电电缆；利用音频信号电路将节能灯中的高频信号取出，分辨处白炽灯与节能灯；将获得
2、的信号放大后通过滤波电路后送给单片机，便能检测出信号。本系统已通过实物测试，各项指标均已达到。 关键字：线路检测；电磁场；定位检测；节能灯高频信号AbstractSimple lighting detector can detect the position of the electric cable across the wall, so as to avoid the damage of the cable, etc.,.Design USES AT89C51 as the core chip system, there are mainly electromagnetic field s
3、ignal detection module, energy-saving lamp and incandescent lamp to distinguish module, wire positioning module, counting module, filter circuit, LCD12864 display modules.The whole system by classic decompression filter for power supply power supply module, using the electromagnetic signal detection
4、 module testing electric cable near electromagnetic field, to detect charged cable;Remove the high frequency signal energy-saving lamps use audio signal circuit, distinguish the incandescent light bulbs with energy-saving lamps;Will receive the signal through the filter circuit after amplification t
5、o microcontroller, can detect the signal.This system has passed the physical testing, the indicators have reached.Key words: line detection;The electromagnetic field;Positioning detection;Energy-saving lamps high frequency signal目录摘要IIAbstractIII第一章、系统方案11.1 系统方案论证与选择11.1.1 11w节能灯检测模块11.1.2 方格序列号方案选
6、择21.1.3 计数模块21.14 滤波电路31.2 系统总体思路31.3系统总体方案设计3第二章、理论分析与计算32.1 检测节能灯原理32.2信号采样原理4第三章、系统电路设计43.1检测电缆通电电路的设计43.2方格序列号检测电路53.3 60W白炽灯和11W节能灯通电电缆判断电路53.4 光电计数模块53.5 滤波电路63.6 总体电路图7第四章、系统程序设计84.1主程序流程图84.2 判断方格序列号模块流程图94.3回放模块流程图9第五章、测试方案与测试结果105.1 测试仪器105.2测试数据与结果105.3 数据分析与结论12总结与展望13一、总结13二、今后的研究方向13参考
7、文献14致 谢15附录1 程序1629第一章、系统方案本系统包含电磁信号检测模块、电磁场信号检测模块，节能灯与白炽灯分辨模块，电线定位模块，计数模块，滤波电路，LCD12864显示构成，系统组成图如下。STC89C5112864显示按键检测方格定位系统复位装置11W节能灯检测 图1 系统框图1.1 系统方案论证与选择1.1.1 11w节能灯检测模块 方案一：用霍尔传感器测量60W白炽灯和11W节能灯电缆周围磁场强弱来区分两灯带电电缆。由于现实中存在较多的电磁场，电缆周围产生磁场太弱，两灯通电电缆产生磁场强弱相差不大。用霍尔传感器实现起来较困难。方案二：用音频信号原理取出11W节能灯产生的对电源
8、的干扰信号来区分11W节能灯电缆。（11W节能灯内部集成了一个开关电源，开关电源会产生一个对电缆的干扰信号）故能直接检测出节能灯通电电缆。综合以上2种方案，选择方案二。 1.1.2 方格序列号方案选择 方案一：使用超声波传感器检测每个方格到指定点的距离来判断方格对应的序号。超声波测距的误差可以精确到1cm，但是在操作过程中设置的回声定位装置不能太小，太小边缘的位置无法检测，装置过大又会影响测量精度。方案二：使用按钮计数的方法来确定方格序列号。当需要检测的时候先用键盘输入对应的序列再进行检测。此方法准确最高，但是机动性差。方案三：利用红外对射管ST178来区分方格边框，用单片机计数器对扫描到的边
9、框个数计数确定坐标值，此方法的好处是测量准确、速度较快。综合以上3种方案，选择方案三。1.1.3 计数模块 方案一：利用光电传感器扫描二维码的方式来区分每一个点的所代表的位置，此方式的好处扫描的可靠性非常高 方案二：利用手动按按钮来计数，从而记住所在位置，此方式的好处是简洁。 方案三：利用光电传感器扫描每个位置的黑线条来计数，从而记住所在位置，此方式的好处是可靠，扫描速度快，设计简单。综合以上3种方案，选择方案三。1.14 滤波电路 方案一：利用电容加方式滤波，此方式的好处是简单。 方案二：利用D 触发器方式滤波，此方式的好处是，能将接受的不规则波形转化为可被单片机接受到得方波 综合以上2种方
10、案，选择方案二。1.2 系统总体思路本设计的思路是利用音频电路取出节能灯产生的干扰信号；使用红外线传感器ST178和按键来对方格定位；用LCD12864作为系统显示；用蜂鸣器进行线路检测报警。1.3系统总体方案设计电源模块给整个系统供电；按键模块实现扫描启动、回放坐标功能；节能灯检测模块实现节能灯电缆通电检测功能；方格定位模块实现坐标定位功能；12864显示模块实现坐标回放、时间显示功能；控制模块AT89C51单片机是整个系统的控制核心，控制各个模块协调工作，从而实现线路探测功能。第二章、理论分析与计算2.1 检测节能灯原理如图所示为白炽灯原理图，由图可知白炽灯为电感性负载，电感性负载会 产生
11、一个反电势，该电势被传回电缆电路，利用音频电路检测出此反电势即可检测出11W白炽灯电缆。2.2信号采样原理信号的采样通过一个自制电感天线接收白炽灯产生的干扰信号，该信号经放大整形后再使用功率放大器将其滤波放大，然后送单片机处理。如图2所示信号采集放大整形单片机图2 信号采样原理框图第三章、系统电路设计3.1检测电缆通电电路的设计本系统电路包含信号的采集、输出波形的处理模块。电路原理图如图3所示。图3 电缆检测电路原理图 图4 K163电压电流特性图3.2方格序列号检测电路方格序列号检测电路如图5所示。该电路实现检测每个方格序列功能，输出波形经整形后输入单片机计数口，通过计数判断方格序列。图5
12、方格序列检测电路3.3 60W白炽灯和11W节能灯通电电缆判断电路本电路通过一个电感线圈通过接受节能灯信号（不能接收白炽灯信号）经放大整形后产生一个方波接入单片机判断。电路原理图如图6所示。图6 电缆判断电路3.4 光电计数模块本电路接受外部的反射信号，每当信号没有反射时便通过光传感器将信号输入，然后将信号放大输出图7 光电计数电路3.5 滤波电路 本电路输入一个信号，当信号达到一定电压时便触发D触发器，使触发器翻转输出一个5V高电平信号 图8 滤波电路3.6 总体电路图本系统完整原理图如图7所示。图9 系统完整电路图第四章、系统程序设计4.1主程序流程图该设计包含初始化模块、按键模块和扫描模
13、块、回放坐标模块、显示模块等。主流程图如下：图9 主程序流程图4.2 判断方格序列号模块流程图该模块功能是检测每个方格所对应的序列号，由单片机P3.4口计数检测。程序流程图如图9所示。4.3回放模块流程图该模块功能是显示灯名、方格序列号、时间。如图10所示YES方格序列检测NO纠正扫描检测第一行坐标扫描是否正确YES关闭计数器检测按键是否处于松开状态NO存储坐标、报警检测是否是有线区扫描方格坐标开计数、定时、中断检测扫描键是否按下检测回放键是否按下转换成对应字符YesNo初始化显示程序将存储坐标分为5等份调显示函数显示判断是否为0屏蔽显示回放返回图10回放显示程序流程图返回 图11 判断方格序列号流程图第五章、测试方案与测试结果5.1 测试仪器本系统测试仪器见表1-1。表1-1系统测试仪器名称型号用途示波器UTD2025C检测采样信号万用表UT39A检测输出信号幅度1、 测试方法：a、模拟题目要求，先关闭60W和11W节能灯，将节能灯的电缆按要求布设完毕后将其点亮，手持探测仪在正面扫描带电电缆走向。b、关闭节能灯，点亮60W白炽灯，手持探测仪在正面扫描带
