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1、第一章 设计总总阐述1.1方方案阐述述本设计是是由5个个模块组组成：直直流电源源部分、AA/D 转换电电路、码码制转换换电路、秒秒定时电电路、报报警显示示电路模模块。直流电源源部分采采用5VV电源。A/D 转换电电路采用用八路（八八位八通通道A/D 转转换器），将将8路信信号输入入选择八八位二进进制码输输出，进进行码制制转换。从从而再用用译码器器和数码码显示管管完成数数字显示示。秒定时电电路采用用5555时基电电路构成成单稳态态触发器器。报警电路路采用多多个三极极管，5555多多谐振荡荡器和发发光二极极管组成成。1.2产产品概述述：用途：适适用于通通信电缆缆施工、维维修及设设备安装装过程中中，
2、对线线排序及及寻找特特定线对对的操作作。性能：具具有高性性能、低低功耗、小小体积、重重量轻和和音量可可调，它它将为你你的对线线操作带带来方便便、轻松松和高效效率。特点：该该装置查查线速度度快、现现实直观观、可以以单人校校线，还还可以复复校、结结构简单单、成本本低廉、不不易发生生故障、工工作可靠靠。第二章 模块块化设计计设计原理理：如图所示示，给定定各芯线线与其相相连电阻阻下标相相同的号号码1、22、3、X，m（1m）。Vs在Rx上形成分压 Vxx=（RRx/RRo+RRx）*Vs 并可可在近端端测量得得到。由由于Vxx必定已已知，从从而可测测定当前前被测芯芯线的号号码是第第几。但但Vx不不必读
3、出出，可以以将其进进行A/D转换换，译码码，数字字显示后后直接读读出数字字1mm中的一一个，就就是该芯芯线的预预设号码码。 为了了A/DD便于转转换，RR1RRm的取取值原则则应满足足如下条条件： （RRx+11/Roo+Rxx+1-Rx/Ro+Rx）*Vs=Vs式中：VVs是常常量即电电源电压压值。 Vs是转转换器的的参考电电压和转转换阶梯梯；Vxx是第xx级取样样电压下下限值。A/D转换译码转换换译码显示示显示时间间控制2.1 A/D转转换部分分1）它具具有八路路模拟信信号输入入选择，八八位二进进制码输输出的一一个逐次次比较AA/D转转换器。输输入端受受地址译译码器输输出的控控制。本本设计
4、选选择模拟拟通道11N0输输入，则则地址预预置在AADDCC、ADDDB、AADDAA=0000。当当地址锁锁存允许许ALEE=1时时，输入入1N00的模拟拟信号送送入A/D转换换器。2）ADDC088091.主要要特性1）88路8位位ADD转换器器，即分分辨率88位。 2）具具有转换换起停控控制端。 3）转转换时间间为1000ss4）单单个55V电源源供电 5）模模拟输入入电压范范围05VV，不需需零点和和满刻度度校准。 6）工工作温度度范围为为-400885摄氏氏度7）低低功耗，约约15mmW。 2.内部结结构ADDC08809是是CMOOS单片片型逐次次逼近式式ADD转换器器，内部部结构
5、如如图2所示，它它由8路路模拟开开关、地地址锁存存与译码码器、比比较器、88位开关关树型DDA转转换器、逐逐次逼近近寄存器器、三态态输出锁锁存器等等其它一一些电路路组成。8路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。 因此，AADC008099可处理理8路模模拟量输输入，且且有三态态输出能能力，既既可与各各种微处处理器相相连，也也可单独独工作。输输入输出出与TTTL兼容容。图23外部部特性（引引脚功能能）ADDC08809芯芯片有228条引引脚，采采用双列列直插
6、式式封装，如如图3所示。下下面说明明各引脚脚功能。图3IN0IN77：8路路模拟量量输入端端。2-122-8：8位数数字量输输出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。ALE：地址锁锁存允许许信号，输输入，高高电平有有效。 STAART： AD转换换启动信信号，输输入，高高电平有有效。 EOCC： AAD转转换结束束信号，输输出，当当ADD转换结结束时，此此端输出出一个高高电平（转转换期间间一直为为低电平平）。 OE：数据输输出允许许信号，输输入，高高电平有有效。当当ADD转换结结束时，此此端输入入一个高高电平，才才能打开开输出三三态门，输输出数字字量。
7、CCLK：时钟脉脉冲输入入端。要要求时钟钟频率不不高于6640KKHZ。 REFF（+）、RREF（-）：基基准电压压。 VVcc：电源，单单一55V。 GNDD：地。 4ADDC08809的的工作过过程是：首先输输入3位位地址，并并使ALLE=11，将地地址存入入地址锁锁存器中中。此地地址经译译码选通通8路模模拟输入入之一到到比较器器。STTARTT上升沿沿将逐次次逼近寄寄存器复复位。下下降沿启启动 AAD转转换，之之后EOOC输出出信号变变低，指指示转换换正在进进行。直直到AD转换换完成，EEOC变变为高电电平，指指示AD转换换结束，结结果数据据已存入入锁存器器，这个个信号可可 用作作中断
8、申申请。当当OE输输入高电电平时，输输出三态态门打开开，转换换结果的的数字量量输出到到数据总总线上。地址输入入和控制制线：44条数字量输输出及控控制线：11条条ALEE为地址址锁存允允许输入入线，高高电平有有效。当当ALEE线为高高电平时时，地址址锁存与与译码器器将A，BB，C三三条地址址线的地地址信号号进行锁锁存，经经译码后后被选中中的通道道的模拟拟量进转转换器进进行转换换。A，BB和C为为地址输输入线，用用于选通通IN00INN7上的的一路模模拟量输输入。ADDAA、ADDDB、AADDCC真值表表 ST为为转换启启动信号号。当SST上跳跳沿时，所所有内部部寄存器器清零；下跳沿沿时，开开始
9、进行行A/DD转换；在转换换期间，SST应保保持低电电平。EEOC为为转换结结束信号号。当EEOC为为高电平平时，表表明转换换结束；否则，表表明正在在进行AA/D转转换。OOE为输输出允许许信号，用用于控制制三条输输出锁存存器向单单片机输输出转换换得到的的数据。OOE11，输出出转换得得到的数数据；OOE00，输出出数据线线呈高阻阻状态。DD7DD0为数数字量输输出线。 CLK为为时钟输输入信号号线。因因ADCC08009的内内部没有有时钟电电路，所所需时钟钟信号必必须由外外界提供供，通常常使用频频率为5500KKHZ，5.ADDC08809对对输入模模拟量要要求：信信号单极极性，电电压范围围
10、是05V，若若信号太太小，必必须进行行放大；输入的的模拟量量在转换换过程中中应该保保持不变变，如若若模拟量量变化太太快，则则需在输输入前增增加采样样保持电电路。 6. AADC008099应用说说明 （1） ADDC08809内内部带有有输出锁锁存器，可可以与AAT899S511单片机机直接相相连。 （2） 初始始化时，使使ST和和OE信信号全为为低电平平。 （3） 送要要转换的的哪一通通道的地地址到AA，B，CC端口上上。 （4） 在SST端给给出一个个至少有有1000ns宽宽的正脉脉冲信号号。 （5） 是否否转换完完毕，我我们根据据EOCC信号来来判断。 （6） 当EEOC变变为高电电平时
11、，这这时给OOE为高高电平，转转换的数数据就输输出给单单片机了了。2.2码码制转换换电路 本本设计要要求将55位二进进制码转转换成884211BCDD码，再再用译码码器和数数码完成成数字显显示。示意图如如下：D200 D110 DD8 DD4 DD2 DD1 84421码码码制转换换电路（2-11 2-222-32-4 2-55 ）22 码制制转换示示意图此时必须须要加修修正电路路。变换换原理图图如下： B4 B3 B22 B11 BB0修正电路路（）修正电路路（） D220 DD10 D8 D4 DD2 D11交换原理理图本设计中中的修正正电路包包括大于于（4）10的判别电路和（3）10 电
12、路，判别电路可用四位二进制比较器7485，加（3）10 电路可用74283全加器实现。如下图所示：2.3秒秒定时电电路秒定时电电路采用用5555时基电电路构成成单稳态态触发器器。555定定时器电电路是一一块介于于模与数数字电路路的一种种混合电电路，由由于这种种特殊的的地位，故故5555定时电电路在报报警电路路、控制制电路得得到了广广泛的应应用。下下图为5555的的内部电电路，从从图上可可以看出出，其仅仅有两个个比较器器、一个个触发器器、一个个倒相器器、放电电管和几几个电阻阻构成，由由于比较较器电路路是一个个模拟器器，而触触发器电电路为数数字电路路，故其其为混合合器件图5555定时器器内部电电路
13、图555定定时器组组成及其其引脚图图555为为一8脚脚封装的的器件，其其各引脚脚的名称称和作用用如下：11脚GGND,接地脚脚22脚TTL,低低电平触触发端3脚脚Q,电路的的输出端端44脚/RD,复位位端，低低电平有有效5脚V_CC,电压压控制端端66脚TTH,阈阈值输入入端7脚DISS，放电电端8脚VCCC,电源源电压端端，其电电压范围围为：33188V555的的功能描描述其工作原原理如下下：比较较器C11的反向向输入端端U6(接引引脚 66)称为为阈值输输入端，用用TH来表表示，比比较器CC2的同同向输入入端U2(接引引脚2)称触发发输入端端，用TTR标注注。C11和C2的参参考电压压(电
14、压比比较的基基准)UR1和UR2由电电源UCC经三三个5kk的电阻阻分压给给出。当当控制电电压输入入端UCO悬空空时，；若UCO外接接固定电电压，则则。RD为异异步置 0 端端（对应应管脚44），只只要在RRD端加入入低电平平，无论论U6、U2的输输入电平平如何，基基本RSS触发器器就置 0，电电路输出出UO为零零。平时时处于高高电平；管脚6称为高高触发端端，该引引脚的电电平与作作比较；管脚22称为低低触发端端，该引引脚与作作比较，所所以在RRD=11时，U66和U2有三三种状态态组合。使使5555定时器器电路的的输出UUO有低低电平00、保持持和高电电平1三种状状态。定定时器的的主要功功能取
15、决决于两个个比较器器输出对对RS触发发器和放放电管VV1状态态的控制制。5555定时时器功能能表如表表2-11所示。当时，比比较器CC1输出出为 00，C2输出出为 11，基本本RS触发发器被置置 0，V1导通通，UO输出为为低电平平。当时，CC1输出出为 11，C2 输出为为 0，基基本RSS触发器器被置 1，V1截止止，UO输出高高电平。当时，CC1和C2输出均均为 11，则基基本RSS触发器器的状态态保持不不变，因因而V1和UO输出状状态也维维持不变变，定时时器输出出处于高高阻状态态。 5555定时器器功能表表RDU6（TTH）U2(TTR)U0V100导通11截止10导通1不变不变2.
16、4报报警显示示电路本设计采采用多个个三极管管、5555多谐谐振荡器器和发光光二极管管等组成成报警电电路。当当集成运运放不工工作时，电电路将进进入报警警系统，从从而二极极管发光光。第三章 详细细说明3.1 5555定时器器单稳态态触发器器555定定时器构构成单稳稳态触发发器如图图（a）所所示，该该电路的的触发信信号在22脚输入入，R和和C是外外接定时时电路。单单稳态电电路的工工作波形形如图（bb）所示示。 在未加加入触发发信号时时，因uui=H，所所以uo=L。当当加入触触发信号号时，uui=L，所所以uo=H，77脚内部部的放电电管关断断，电源源经电阻阻R向电电容C充充电，uuC按指数数规律上
17、上升。当当uC上升到到2VCC/33时，相相当输入入是高电电平，图（a） 图（bb）3.2 74488七段显显示译码码器BCD -七段显显示译码码器（774LSS48）”。 1）输入入：84421BBCD码码，用AA3 AA2 AA1 AA0表示示（4位位）。 2）输输出：七七段显示示，用YYa Ygg 表示示（7位位） 33）逻辑辑符号： 74488七段显显示译码码器输出出高电平平有效，用用以驱动动共阴极极显示器器。该集集成显示示译码器器设有多多个辅助助控制端端，以增增强器件件的功能能。 它它有3个个辅助控控制端LLT、RRBI、BBI/RRBO,现简要要说明如如下： 灭灯输入入BI/RBO
18、O BI/RRBO是是特殊控控制端，有有时作为为输入，有有时作为为输出。当当BI/RBOO作输入入使用且且BI0时，无无论其它它输入端端是什么么电平，所所有各段段输入aag均均为0，所所以字形形熄灭。 试灯输入入LT 当LT0时，BBI/RRBO是是输出端端，且RRBO1，此此时无论论其它输输入端是是什么状状态，所所有各段段输出aag均均为1,显示字字形8。该该输入端端常用于于检查774888本身及及显示器器的好坏坏。下图表示示七段式式数字显显示器利利用不同同发光段段组合方方式，显显示015等等阿拉伯伯数字。在在实际应应用中，110115并不不采用，而而是用22位数字字显示器器进行显显示。 3
19、.3报报警器设设计与制制作由5555定时器器和三极极管构成成的报警警电路如如图所示示。其中中5555构成多多谐振荡荡器，振振荡频率率fo143（RI2R2）C，其其输出信信号经三三极管推推动扬声声器。PPR为控控制信号号，当PPR为高高电平时时，多谐谐振荡器器工作，反反之，电电路停振振。多谐振荡荡器3.4 电缆对对线器电电路如图8所所示，电电缆对线线器以5555为为核心组组成，该该对线器器具有省省电、稳稳定可靠靠等优点点。图中中的A .B 端子用用短路片片连接，将将VT11 串接接在通话话回路中中，作为为通话和和信号输输出放大大，此时时， D. E也与与通话线线连接，可可检测长长距离电电缆芯C
20、C的对号号，若对对上，则则由5555和RR1. R2 . CC1 组组成的多多谐振荡荡器起振振，耳机机话筒中中便听到到约8000Hzz的音响响。将C. D. E 端端子短接接，则在在A .B端子子接出两两条对号号线，则则可检测测短距离离的电缆缆芯线的的对号。将C. D端端子短接接，D. E 接通话话线，BB 接对对号。第四章 部分计计算说明明4.1取取样电阻阻Rx的的计算：根据A/D转换换关系可可知：第第X级的的取样电电压必须须是VxxxVs，即即 Vxx=（RRx/RRo+RRx）*Vs=xVs为了提高高转换的的抗干扰扰能力，在在转换误误差允许许的条件件下，可可将Vxx的下限限值提高高1/2
21、2Vs，即即：Vx=xxVs+1/22Vs= （RRx/RRo+RRx）*Vs将Vss=Vss/2代代入上式式可解得得Rx，即即：（Rx/Ro+Rx）VVs=xxVs/2n +Vss/2nn+1Rx=2x+1/2（2n-x）-1*Roo=KxxRo当Ro确确定之后后，令XX=1m,即可可算出RR1Rm的阻阻值。其其中X=0和X=331用做做故障判判断。4.2 Ro的的取值范范围讨论论：根据电缆缆芯线的的已知条条件： r：芯线电电阻，规规格0.4mmm，1488/kmm Rdd：芯线线绝缘电电阻20000MM/kmm4.2.1 RRo的上上限值：Rx都都随Roo增大而而增大，因因此要考考虑Rxx
22、/RRd对Vx的影影响。由由上图可可知：RRdRx，所所以Rdd的影响响可以忽忽略。因因此，RRO的上上限值不不作为计计算依据据。4.2.2Roo的下限限值：Ro下限限受r的的限制。由由于r的的存在会会使得取取样电压压由Vxx变为VVx1（增增大），其其增量为为： Vx=VVx1-Vx=r*VVs/（1+Kx）RRo（11+Kxx）在Kx中中最小的的是K11=3/61，因因此第一一级取样样电压VV1受rr影响最最大。又又因为KK（1，RRo）rr，故有有：Vxx=r*Vs/Ro若限制 Vx1/110Vs即有 rr*Vss/RVs/10因为 Vs=Vs/2n所以 RRo10*2n r（nn=5，
23、rr=1448）元器件清清单序号元器件名名称数量备注1ADC0080991片模数转换换芯片2748552片四位比较较器37428832片四位二进进制全加加器4742771片三输入或或非门5743001片八输入与与非门6740001片二输入四四与非门门774488BCDD2片七段译码码器8F55551片定时器97429901片计数器10747441片双D触发发器11按键、开开关、电电阻电容若干12发光二极极管、门门电路若干心得体会会进入大三三的毕业业设计即即将结束束了。作作为考查查毕业学学生的一一项重要要课程，学学院给我我们安排排了八周周时间，我我这次设设计的题题目是由由周永金金老师指指导的数数
24、字式电电缆对线线器。由于我在在一个多多月前已已经参加加工作，所所以我的的设计并并不是在在校内完完成的。大大多数都都是趁休休息时间间做的。说说实话，三三年来只只有到现现在做了了毕业设设计才知知道自己己才疏学学浅，对对于大部部分本该该掌握的的专业知知识都已已遗忘的的差不多多，即使使没忘记记的东西西，到了了真正要要用的时时候却不不能灵活活运用。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。 这次毕业设计也使我和班级的同学关系更加的融洽，正因为有了学校的同学帮忙
25、，我才能顺利的完成我的论文。所以在这里非常感谢帮助我的同学。世界上每每件事情情都是具具有两面面性的，虽虽说我们们的设计计题目比比较难，但但在整个个设计过过程中，通过周老师的悉心指导以及同学和书籍、网络的帮忙，也使我受益匪浅。在此要感谢所以给予我帮助的老师、同学。 通过本次次设计我我深刻的的体会到到，学无无止境。无无论今后后我们怎怎样，都都免不了了要学习习。而知知识只有有通过应应用才能能实现其其价值。我我们要学学会在不不断的成成长中增增长自己己的知识识，储备备知识的的食粮，努努力做到到学以至至用。致谢由于我已已参加工工作，所所以毕业业设计都都是在工工作之余余完成的的。在论论文即将将完成之之际我的
26、的心久久久不能平平静。历历时两个个月的毕毕业设计计真的就就要结束束了。在此我首首先要感感谢我的的指导教教师周永永金老师师，他在在校期间间对我的的悉心辅辅导，循循循善诱诱的教导导、渊博博的知识识，严谨谨的教学学态度是是我完成成此次设设计的源源动力。我还要感感谢与我我在外工工作的同同事们对对的帮助助，是他他们用他他们多元元化的知知识填补补了我知知识上的的漏洞，使使我的设设计可以以更加顺顺利的完完成。此外，还还要感谢谢在学校校的同班班同学对对的大力力支持，如如果没有有他们，可可能我的的报告也也无法呈呈现到老老师面前前。谢谢谢你们！感谢所有有对我的的毕业论论文的完完成提供供帮助的的人！正正是你们们的慷
27、慨慨才有了了我今天天的论文文。感谢谢你们！参考文献献1徐徐洁 主主编电子测测量与仪仪器 北京：机械工工业出版版社， 20002，1122赵赵世强 主编电电子电路路EDAA 技术术 西西安：西西安电子子科技大大学出版版社，220000，73沈沈任元，吴勇主编编 常常用电子子元器件件简明手手册北京：机械工工业出版版社，220000，44江江晓安，董秀峰峰（第二二版）主主编模拟拟电子技技术西安：西安电电子科技技大学出出版社，220022，1005 江晓安安，董秀秀峰，杨杨颂华主主编数字字电子技技术西西安：西西安电子子科技大大学出版版社， 220022，56 臧春华华 主编编电子子线路设设计及应应用 高等等教育出出版社，220044，7