【doc】谈通信电缆自动充气机的系统构成及工作原理
谈通信电缆自动充气机的系统构成及工作
原理 2o12(2),鼠第1093期=======================
薜技术协作信息技术推广与应用
谈通信电缆自动充气机的系统构成及工作原理 王琳/中国联通哈尔滨市分公司
摘要:介绍一种利用DTMF编码及
DTMF解码芯片组成的遥测,遥控系统.着 重分析了系统的工作原理及硬件设计原理. 关键词:遥测,遥控,DTMF编码,时序 通信电缆自动充气机是不可缺少的电 缆维护设备,它的工作正常与否直接影响 到通信线路的正常运行.因此,如何将充气 机的各种状态信息及时准确地发送给维护 人员,使其采取相应措施,这对保障通信线 路正常运行具有重要意义.本文提出的通 信电缆自动充气机遥测,遥控系统,可将充 气棚的备种状态信息准确地提供给维护人 员,保障了通信线路的正常运行,减少了不 必要的损失,提高了经济效益.
一
,系统的构成及功能
整个系统由主控装置和被控装置两 部分组成.
系统功能包括:电源掉电保护,熔丝
状态显示,电机过载保护及显示,电机断 榴保护及显示,湿度超标显示,流量超标
显示,气压低压超上/下限显示,气罐超压 显示,超时显示,电机运行状态显示,电机 自动/手动控制启/停,本系统故障显示. 二,系统工作原理
本系统主控装置与被控装置的通信 采用有线时分半双工式,传送数据采用 DTMF编码,核心发送及接受单元采用通 用的电话机专用集成电路芯片,具有外围 器件少,可靠性高,通信距离远,抗干扰性 强等特点.
l编码与解码芯片.DTMF编码芯片型 号为MU5087,其功能是根据不同的编码输 入发出l6种双音频信号.如图l(a)所示. DTMF解码芯片型号为MU8870,其功 能是将收到的双音频信号解码并以4位 二进制数据形式输出.如图l(b)所示. 图l编/解码芯片引脚图
2主控装置.主控装置主要由发送单 元,接收单元,逻辑控制单元及多路显示 电路组成,担负控制指令编码的发送,接 收充气机的状态编码,解码,并控制充气 机的功能.
发送单元采用DTMF码发送芯片,通 过多路转换开关,对发送芯片进行充气机 的各种状态编码,向通信线路发出指令. 本系统将16个编码中的l2个分配给充气 机的各种工作状态编码,其余4个用于遥 控,如充气机的启停,故障复位等用途.编 码"l"
表
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示充气机工作正常,…0'表示充气
机有故障.接收单元采用专用DTMF码接 收芯片,在它接收到被控机发来DTMF状 态编码后,经GAL芯片译码,由多路转换 开关控制,分别显示各路信号的状态.逻 辑控制单元由时序电路产生方波,使发, 收两单元分时工作.如图2所示. 在发送时间段Tl,由时序电路控制多 路转换开关对发送芯片进行编码,向外自
动从"O,l,2,3,4,S,6,7,8,9,A,B"循环发送l2个DTMF编码指令,并由发送芯片的 MUTF脚封锁住本机的接收单元,以防自 发自收造成失控;在接收时间段,每发出 一
个指令编码后,主控机处于接收状态, 等待被控机送来充气机的状态编码,在接 收到状态编码后,进行译码,通过译码电 路选通多路转换开关的相应的显示通道, 显示充气机的工作状态.如:主控机发出 编码为"S",则表示主机向被控机查询充 气机}『勺湿度是否超标,当主机接收到的信 号是…0',则表示湿度超标,相应的指示灯 发光;当收到的是"l",则表示湿度为正常 值.这样一问一答,依次进行,实现了对充 气机远距离遥测.遥控的实现是由2个按 钮开关,通过发送芯片直接发出2个特定 的编码.
l接收r-
图2主控装置原理及时序
3被控装置.
被控装置的构成与主控机大致相同, 主要由发送和接收及编码单元组成,完成 接收指令,发送充气机的状态编码,控制 充气机}『勺起停及故障复位.
发送单元是由DTMF编码发送芯片 及编码组成,发送电路与主控机相同,只 是编码部分与主机有所不同,由多路转换 开关及2个与非门构成.接收单元由 DTMF解码芯片及2个与非门组成.发送 单元和接收单元的工作时序是由主控机 的工作时序控制,发送时发送芯片的 MUTF脚封锁接收电路,防止自发自收,接 收时接收芯片经与非门后控制发送编码 芯片,使接收时不发送信号.为保证主控 机与被控机的发与接,接与发的工作时序 配合,加之通信线路长等因素,在设计被 控机的工作时序时,使被控机的发送时段 滞后于主控机的接收时段T2,并且发送时 段小于主控机的接收时段,接收时段超前 于主控机的发送时段T1,并且接收时段略 长于主控机的发送时段,从而保证了主控 机与被控机之间指令及信号传送的准确 性.如图3所示.
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图3被控装置原理及时序配合
被控机的工作过程:当接收单元收到
主控机的指令时,先由接收单元解码(二 进制数),然后由译码电路进行译码,同时 封锁发送的单元,译码后控制多路转换开 关,打开相应的通道,使得该通道充气机 的状态信号(0或1)进入编码器,编码后由 发送单元向主控机发送状态编码.当接收 到特定的遥控编码时,译码识别后,经光 电隔离直接驱动充气机的起停电路或其 他电路.如:被控机接受到编码"C"时,此 码设定为电机启停控制码,则译码后经光 电隔离直接驱动电机启动或停止. 三,系统特点
由于本系统采用DTMF编码及解码专 用集成电路,运用有线半双工通信方式,具 有电路简单,可靠性高,抗干扰性强和通信 距离远等特点,最为显着的特点是:系统功 能扩展容易,可应用于其他方面,若与计算 机系统配接可组成全自动遥测,遥控系统. ?
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