現(xiàn)代化電路故障檢修實(shí)訓(xùn)裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

郝飛++王權(quán)++王樹亮

摘 要

設(shè)計(jì)了一種現(xiàn)代化電路故障檢修的實(shí)訓(xùn)裝置，相比傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)裝置，本裝置友好的界面可以本地在線查看電路原理圖，查閱相應(yīng)電路的電子資料，由難而已設(shè)置故障，并且集成相應(yīng)的儀表可以檢測電路的參數(shù)和波形，在實(shí)際應(yīng)用中得以驗(yàn)證。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代化 電路故障 檢修裝置

隨著當(dāng)前社會(huì)的科技水平的發(fā)展，設(shè)備的自動(dòng)化程度，規(guī)模在逐漸提高。越來越多的自動(dòng)化設(shè)備正朝著規(guī)?；?fù)雜性化、集成化、專業(yè)化等方向發(fā)展。傳統(tǒng)的故障檢測訓(xùn)練設(shè)備大都停留在元器件級的檢修，大多使用分立元器件搭建的電路實(shí)驗(yàn)板。這些實(shí)驗(yàn)設(shè)備多采用PCB電路板制成，設(shè)置故障需要破壞相應(yīng)的電路板或者元器件，極易造成設(shè)備損壞，同時(shí)也造成元件浪費(fèi)，使用周期短，而且排除的速度慢，修復(fù)時(shí)間長，效率比較低，比較枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)的難度較大，造成同學(xué)的學(xué)習(xí)積極性不高，對電子線路檢修學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏難情緒。本裝置通過友好的學(xué)習(xí)界面對應(yīng)原理設(shè)置故障，查閱資料，觀察波形及參數(shù)等，是一體化的學(xué)習(xí)設(shè)備，這種學(xué)習(xí)環(huán)境不僅激發(fā)學(xué)生的興趣，而且提高學(xué)習(xí)效率，符合現(xiàn)代化教學(xué)理念，適應(yīng)創(chuàng)新時(shí)代。綜合以上設(shè)計(jì)具體的方案實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的開發(fā)和驗(yàn)證。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

電路故障檢修實(shí)訓(xùn)裝置由人機(jī)界面、控制器和訓(xùn)練電路組成，如圖1所示。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)的主要硬件電路為控制器與訓(xùn)練單元電路的關(guān)聯(lián)電路如圖2所示，即繼電器擴(kuò)展電路和訓(xùn)練學(xué)習(xí)電路（例舉）。其他電路不再祥述。

2.1 繼電器I/O擴(kuò)展電路

由于單片機(jī)輸入輸出接口的數(shù)量有限，為了達(dá)到對40個(gè)故障點(diǎn)的設(shè)置，必須對單片機(jī)的輸入輸出接口數(shù)量進(jìn)行擴(kuò)展。擴(kuò)展電路采用具有串入并出功能的芯片74LS595 實(shí)現(xiàn)， 5片74LS595級聯(lián)，只要占用單片機(jī)3個(gè)I /O 口，即可完成對40路輸出的獨(dú)立控制，圖中的595_1， 595_2， 5595_3， 595_4， 595_5均表示連接到對應(yīng)的繼電器。

2.2 訓(xùn)練電路

簡易模擬信號發(fā)生器：信號發(fā)生器是指產(chǎn)生所需參數(shù)的電測試信號的儀器，電路形式可以采用由運(yùn)放及分離元件構(gòu)成，也可以采用單片集成函數(shù)發(fā)生器。這里采用帶有差動(dòng)輸入的四運(yùn)算放大器LM324為核心器件，通過RC橋式振蕩電路產(chǎn)生正弦波，然后經(jīng)過積分電路產(chǎn)生三角波，電路圖如圖2所示。

3 軟件設(shè)計(jì)

程序編寫采用的是模塊編程的思路，包括主程序、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定子程序、模塊初始化子程序、通信子程序、I/O拓展子程序等模塊，其中主程序架構(gòu)如下：

void main（void）

{clr_display（）； //初始化繼電器

usart0_init（）； //串口0初始化

Usart1_init（）； //串口1初始化

timer2_init（）； //定時(shí)器初始化，用于無線串口接收

while（1）

{ set_point（1，1）；

/set_point（1，2）；

}}

4 檢測結(jié)果

電路線路故障檢修實(shí)訓(xùn)裝置在實(shí)驗(yàn)室研制開發(fā)并組裝完成，經(jīng)過調(diào)試，達(dá)到了預(yù)期的功能。檢測結(jié)果如表1所示。

5 結(jié)束語

本文提出并設(shè)計(jì)了電路故障檢修實(shí)訓(xùn)裝置設(shè)計(jì)，一方面可以讓老師解脫課時(shí)多、壓力大的困境，同時(shí)老師也可以負(fù)責(zé)多位同學(xué)的電子電路知識學(xué)習(xí)。這樣一來，教師可通過無線網(wǎng)絡(luò)對訓(xùn)練裝置中單元電路進(jìn)行故障設(shè)置，而學(xué)生無法直觀觀察，只能借助儀器進(jìn)行測試和判斷有效提高工作效率和學(xué)習(xí)效率。

參考文獻(xiàn)

[1]郝飛，馬前帥.基于WIFI網(wǎng)絡(luò)的電子電路故障檢修實(shí)訓(xùn)裝置的設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（08）.

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[3]蘇佳文，蔡少權(quán).一種典型的機(jī)床電路檢修實(shí)訓(xùn)裝置[J].中國校外教育，2009（07）.

作者簡介

郝飛（1987-），男，內(nèi)蒙古烏蘭察布市人?，F(xiàn)為天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)工程實(shí)訓(xùn)中心維修電工技師。研究方向?yàn)殡姎庾詣?dòng)化及可編程序控制技術(shù)，電工電子電路裝調(diào)與維修。

作者單位

天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)工程實(shí)訓(xùn)中心 天津市 300222