基于單片機的非接觸式照明線路定位儀器設計

隨著人們生活水平的提高，室內裝修中對照明線路暗線埋設的情況應用越來越普遍，對預埋線路進行準確定位是后期裝修規劃和施工建設前提。同時，工業生產的電氣防火檢測過程中.也需要利用線路定位儀器對隱蔽工程的線路走向，開路短路位置，空開和負載的對應位置等進行檢測。通過將探測器芯片或模塊與其他系統進行組合集成，可以構成實用的測量儀器。

1 系統構成

系統主要由主控模塊、電源模塊、顯示模塊、電磁探測模塊等組成。主控模塊是由STC89C516單片機為控制核心，具有高速可靠、低功耗低價位、抗靜電抗干擾的特點。電源模塊采用LM2596做電源模塊，LM2596屬于開關型，功耗小，具有線性和負載調節，可以輸出小于37 V的各種電壓。顯示模塊使用LCD12864液晶顯示。具有質量輕，耗電量低，選用串行輸入時可減少單片機IO口等優勢，可顯示漢字及圖形，內置8192個中文漢字(16x16點陣)、128個字符(8X16點陣)及64X256點陣顯示RAM(GDRAM)。照明線路電磁探測模塊使用LM74HC146路施密特觸發器件，內含6個獨立的觸發倒相器，在正邏輯中它們執行波形整形和倒相功能，探測模塊的測試探針能夠感到微弱的電磁場信號，此信號經電壓放大器放大整形后，控制多諧振蕩器和LED指示電路，針對照明線路進行測試效果明顯。

2 系統設計

2.1 總體框圖

系統由主控模塊、電源模塊、顯示模塊、電磁探測模塊等組成，系統結構框圖如圖1所示。

2.2 電路構成

2.2.1 電源模塊

電源由開關穩壓電源提供220 V電壓，12 V電壓接2596穩壓模塊，為所有模塊供電。

2.2.2 電磁探測模塊

利用電流流動產生電磁場的原理，隨時間變化的電場產生磁場，隨時間變化的磁場產生電場，兩者互為因果，形成電磁場。電磁場可由變速運動的帶電粒子引起，也可由強弱變化的電流引起。當待測線路中沒有電流流動時電磁場十分微弱，不足以產生感應信號;當有電流流過時將產生比較明顯的電磁場。當探頭感應到電磁場時.通過LM74HC146路施密特觸發器件，內含6個獨立的觸發倒相器，在正邏輯中它們執行波形整形和倒相功能。在A環中形成自激震蕩頻率為50 Hz，然后在B環中形成第二個震蕩電路，當有感應時形成自激震蕩給三極管基級一個信號，同時驅動蜂鳴器示意。

2.2.3 主控模塊

主控模塊利用STC89C516單片機設計程序實現以下功能：為了精確定位線路走向，可將指定待測區域劃定7×7的經緯方格，打開開關給單片機上電.按下按鈕1開啟探測模塊進行探測，當完成一個方格區域的時候按下按鈕2實現計數器加一，當探頭探到帶電電纜時發出響聲，給單片機一個中斷，單片機把方格編號儲存在數組當中，直到測量完成全部方格之后，再按按鈕3回放所有檢測到線路的方格編號。依據方格編號準確的畫出照明線路的走向。

主程序流程圖如圖5所示，顯示模塊如圖7所示。

2.2.4 源程序代碼

本文的源程序代碼如下：

3 結束語

采用現代電磁學理論以及單片機為代表的微機控制技術設計非接觸式照明線路定位儀器，能夠對預埋線路進行準確定位，同時在工業生產的電氣防火檢測過程中，也可以利用線路定位儀器對隱蔽工程的線路走向，開路短路位置，空開和負載的對應位置等進行檢測。設計過程中考慮可能存在的各種干擾因素，采用了軟硬件結合的抗干擾技術，提高了系統的穩定性。最后對系統進行了模擬性能測試，測試結果表明系統性能良好。