基于單片機的串口信號全隔離故障診斷技術(shù)

PAGEPAGE1說明書摘要本實用新型涉及一種基于單片機的串口信號全隔離故障診斷技術(shù)，包括串口全信號隔離電路、穩(wěn)壓保護電路及單片機信號發(fā)生電路，串口全信號隔離電路與穩(wěn)壓保護電路及單片機信號發(fā)生電路相連；單片機信號發(fā)生電路用于出現(xiàn)故障時，產(chǎn)生間斷脈沖信號對故障進行診斷；穩(wěn)壓保護電路用于過壓保護。使用時，當串口正常通信時，單片機信號發(fā)生電路不干擾正常通信，不產(chǎn)生間斷脈沖；當串口通信出現(xiàn)故障也即隔離芯片被外部強電擊穿時，通過單片機外部的一個按鍵開關(guān)觸發(fā)單片機產(chǎn)生間斷脈沖來驅(qū)動光耦隔離芯片的輸入級，通過觀察輸出級的LED燈亮滅情況來判斷光耦隔離芯片是否被擊穿。與習用相比，本新型可達到診斷簡單易行、方便直觀，很好地解決了信號隔離芯片故障位置的診斷問題的效果。PAGE21權(quán)利要求書1、一種基于單片機的串口信號全隔離故障診斷技術(shù)，其特征在于：其包括串口全信號隔離電路、穩(wěn)壓保護電路及單片機信號發(fā)生電路，所述的串口全信號隔離電路與穩(wěn)壓保護電路及單片機信號發(fā)生電路相連；所述的單片機信號發(fā)生電路用于出現(xiàn)故障時，產(chǎn)生間斷脈沖信號對故障進行診斷；所述的穩(wěn)壓保護電路用于過壓保護。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機的串口信號全隔離故障診斷技術(shù)，其特征在于：所述的串口全信號隔離電路是采用光耦芯片PC410L進行隔離。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于單片機的串口信號全隔離故障診斷技術(shù)，其特征在于：所述的光耦芯片是通過發(fā)光管和接收放大器進行隔離。4、根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于單片機的串口信號全隔離故障診斷技術(shù)，其特征在于：所述的穩(wěn)壓保護電路包括穩(wěn)壓二極管及穩(wěn)壓管指示燈，所述的穩(wěn)壓二極管是用于保護故障指示燈不被外部瞬時強電擊穿，所述的穩(wěn)壓管指示燈，當其常亮時表明穩(wěn)壓管被二次擊穿。PAGE1說明書一種基于單片機的串口信號全隔離故障診斷技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域本實用新型涉及到軌道交通及工業(yè)通信領(lǐng)域，具體地講，是指一種可以在串口信號隔離芯片被外部強電擊穿的情況下，實現(xiàn)在線故障診斷從而迅速確定出與信號相連的被擊穿隔離芯片的位置的技術(shù)。背景技術(shù)隨著科技的發(fā)展，串口通信特別是多串口通信在軌道交通方面以及工業(yè)控制中的應用越來越重要，但是由于其應用的領(lǐng)域決定了其通信面臨一個強電與弱電之間的隔離問題，處理不好強電與弱電之間的隔離關(guān)系將會導致主板被強電擊穿等情況。在工業(yè)控制以及軌道交通中所使用的外部設備往往是380V以上，這種強電設備在開關(guān)機的時候會產(chǎn)生強大的脈沖，當脈沖沿著串口信號線回流至弱電控制主板時將會導致主板燒毀，因此在強弱電通信的電路中我們往往會加入一些隔離器件來實現(xiàn)強弱電的隔離，即使外部瞬間的高脈沖沿信號線回流最多將隔離器件燒壞而不會導致整個主板的燒毀。當串口隔離芯片被擊穿發(fā)生通信故障時，維修人員往往會通過復雜的軟硬件設備對其每個隔離芯片進行逐一排除，這種方法既耗時間又不便于普及。實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種基于單片機的串口全信號隔離故障診斷技術(shù)，其診斷簡單易行、方便直觀，很好地解決了信號隔離芯片故障位置的診斷問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種基于單片機的串口信號全隔離故障診斷技術(shù)，其包括串口全信號隔離電路、穩(wěn)壓保護電路及單片機信號發(fā)生電路，所述的串口全信號隔離電路與穩(wěn)壓保護電路及單片機信號發(fā)生電路相連；所述的單片機信號發(fā)生電路用于出現(xiàn)故障時，產(chǎn)生間斷脈沖信號對故障進行診斷；所述的穩(wěn)壓保護電路用于過壓保護。優(yōu)選地，上述的串口全信號隔離電路是采用光耦芯片PC410L進行隔離。優(yōu)選地，上述的光耦芯征是通過發(fā)光管和接收放大器進行隔離。優(yōu)選地，上述的穩(wěn)壓保護電路包括穩(wěn)壓二極管及穩(wěn)壓管指示燈，所述的穩(wěn)壓二極管是用于保護故障指示燈不被外部瞬時強電擊穿，所述的穩(wěn)壓管指示燈，當其常亮時表明穩(wěn)壓管被二次擊穿。采用上述結(jié)構(gòu)后，使用時，當串口通信正常時，其相應信號線上的指示燈會根據(jù)不同的通信內(nèi)容進行不間斷的閃動，此時單片機信號發(fā)生電路不干擾正常通信，不產(chǎn)生間斷脈沖；當串口通信出現(xiàn)故障也即隔離芯片被外部強電擊穿時，通過單片機外部的一個按鍵開關(guān)Btn觸發(fā)單片機產(chǎn)生間斷脈沖來驅(qū)動光耦隔離芯片的輸入級，如果輸出極的指示燈LED1隨著間斷脈沖閃爍并保持到再次按鍵之前，則說明此隔離芯片未被損壞，否則說明此隔離芯片被強電擊穿。由于串口全信號包含8根信號線因此我們利用單片機的8位數(shù)據(jù)口就可以實現(xiàn)在線全信號故障診斷。與習用相比，本新型可達到診斷簡單易行、方便直觀，很好地解決了信號隔離芯片故障位置的診斷問題的效果。附圖說明圖1為本新型的結(jié)構(gòu)示意框圖；圖2為本新型信號隔離和穩(wěn)壓保護電路；圖3為本新型單片機信號脈沖發(fā)生電路。具體實施方式為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖1所示，本新型公開了一種基于單片機的串口全信號隔離故障診斷技術(shù)，其包括串口全信號隔離電路、穩(wěn)壓保護電路及單片機信號發(fā)生電路，其中：串口全信號隔離電路是采用光耦芯片PC410L進行隔離；配合圖2所示，光耦芯片PC410L用于對串口信號進行隔離，其內(nèi)部為一個發(fā)光管和一個接收放大器，其可隔離電壓高達3.75KV，圖中輸出級的LED1為故障指示燈，當發(fā)生故障時，便可通過它來指示其隔離芯片的好壞。穩(wěn)壓保護電路用于對故障指示燈進行過壓保護，如圖2所示，與其串連的指示類LED2可以指示穩(wěn)壓管本身是否被二次擊穿；Q11為穩(wěn)壓二極管，其是用于保護LED1指示燈不被外部瞬時強電擊穿。LED2為穩(wěn)壓管指示燈，當其常亮時表明穩(wěn)壓管被二次擊穿。當光耦隔離芯片被外部強電擊穿時，LED1指示燈仍然可以形成通路，利用單片機產(chǎn)生間斷脈沖便可以控制其閃爍，如果指示燈閃爍則表示此隔離芯片完好，如果不閃爍則表示隔離芯片已損壞。如圖3所示，單片機信號發(fā)生電路用于出現(xiàn)故障時，產(chǎn)生間斷脈沖信號對故障進行診斷；使用時，當串口通信正常時，其相應信號線上的指示燈會根據(jù)不同的通信內(nèi)容進行不間斷的閃動，此時單片機信號發(fā)生電路不干擾正常通信，不產(chǎn)生間斷脈沖。當串口通信出現(xiàn)故障也即隔離芯片被外部強電擊穿時，通過單片機外部的一個按鍵開關(guān)Btn觸發(fā)單片機產(chǎn)生間斷脈沖來驅(qū)動光耦隔離芯片的輸入級，如果輸出極的指示燈LED1隨著間斷脈沖閃爍并保持到再次按鍵之前，則說明此隔離芯片未被損壞，否則說明此隔離芯片被強電擊穿。由于串口全信號包含8根信號線因此我們利用單片機的8位數(shù)據(jù)口就可以實現(xiàn)在線全信號故障診斷。單片機軟件部分采用Keilc51軟件并用C語言進行實現(xiàn)，程序