Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

ГОУ ВПО «АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»





Физико-технический факультет

Кафедра вычислительной техники и электроники (ВТиЭ)









ТЕСТЕР ВИТОЙ ПАРЫ

Курсовая работа (3 курс)













Выполнил студент 565 гр.

_____________  Максимов А.Е.

Научный руководитель:

_____________  Кандауров В.П.





Курсовая работа защищена

«___» ____________ 2009 г.

Оценка _________________



















Барнаул 2009

РЕФЕРАТ

Курсовая работа 32 c., 7 рис., 2 табл., 7 источников, 1 л. графич. материала.

ТЕСТИРОВАНИЕ, МИКРОСХЕМЫ, ДИОДНАЯ ИНДИКАЦИЯ, ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ.

Цель работы – изготовления цифрового прибора, основан­ного на базе микросхемы-таймера NE555 и CD4017, предназначенного для проведения тестирования 8-жильного кабеля UTP (витая пара) на предмет обрыва и неправильного обжима в соответствии с телекоммуникационными стандартами кабельных систем коммерческих зданий 568А и 568В.

В результате работы был изготовлен цифровой прибор, предназначен­ный для проведения тестирования витой пары.

Разработанный прибор может применяться в повседневной практике монтажника локальных сетей.

В данной работе рассмотрено построение тестера витой пары, выполненного на базе микросхемы-таймера NE555 и десятичного счетчика Джонсона CD4017. Приведены описания отдельных блоков и узлов схемы тестера, их расчет. Изложены  основные принципы  функционирования, способы и возможности  применения приведенного тестера.

Содержание

Введение....................................................................................................... 4

Глава 1. Анализ функций устройств выдержки времени Ошибка! Закладка не определена.

1.1. Общее описание устройств выдержки времени.......................... 5

1.2 RC-генератор......................... Ошибка! Закладка не определена.

1.3 Кварцевые резонаторы.......... Ошибка! Закладка не определена.

Глава 2. Принцип работы интервального таймера.................. 7

2.1. Принципиальная схема................................................................. 7

2.2. Контроллер................................................................................... 7

2.3. Индикатор..................................................................................... 8

2.4. Регистр....................................................................................... 10

2.5. Кнопки управления.................................................................... 10

2.6. Исполнительное устройство...................................................... 11

2.7. Расчет схемы таймера................................................................ 13

2.8. Описание программной части таймера...................................... 14

Заключение.............................................................................................. 17

Список использованной литературы......................................... 18

ПРИЛОЖЕНИЕ.............................................................................................. 19

Введение

Сегодня существует множество приборов для тестирования витой пары. Тестеры используются для прозванивания жил сетевого кабеля на предмет порыва или плохого, неправильного обжима. В частности необходимы тестеры, которые может приобрести любой начинающий монтажник локальных сетей. Сейчас существует возможность приобретения приборов-тестеров, но они неоправданно дороги, а распространенность появления домашних локальных сетей достаточно велика. Предлагается изготовить достаточно простой и удобный в обращении прибор, с помощью которого любой желающий сможет протестировать сетевой провод своей локальной сети.

Целью данной курсовой работы является изготовление прибора-тестера UTP (витой пары), на реализацию которого тратиться наименьшее количество как технических, так и финансовых средств.

1. ОБЗОР И КРАТКИЙ АНАЛИЗ СХЕМ УСТРОЙСТВА

1.1 Автоматический кабельный тестер КТА-4П

Схема данного тестера приведена на Рис. 1.1.

Принцип работы тестера основан на последовательной подаче в пару проводов двухполярных импульсов, обеспечивающих протекание тока в двухпроводной линии в обоих направлениях и фиксации состояний при помощи развязывающих диодов,  установленных на противоположном конце линии. Для каждой пары проводов кабеля в заглушке установлен "свой" диод, определяющий направление тока в линии, для фиксации переворота проводов в паре и короткого замыкания, а для определения типа разделки кабеля используется дополнительный диод, установленный между парами 2-4, который позволяет, при исправном кабеле, фиксировать тип разделки кабеля дополнительной индикацией светодиода 4-го канала, при проверке пар 1 и 2.

При включении питания тестера выключателем В1(см рис.1) начинают работать генераторы импульсов опроса линий и переключения состояний, собранных на мс DD1. Импульсы с генератора опроса поступают на преобразователь последовательного числоимпульсного кода в последовательный позиционный, реализованный на мс DD2, который импульсами на своих выходах управляет 4-х канальным интегральным коммутатором, реализованном на мс DD3. Импульсы с генератора состояний поступают на вторые входы интегрального коммутатора и далее в линии, которые последовательно переключаются по фронту импульсов генератора опроса. Так же импульсы с инверсного выхода генератора состояний поступают на вход двухтактного транзисторного ключа (VT1,VT2), для реализации динамической индикации, что снижает потребляемую тестером мощность.

Двухтактный транзисторный ключ выполняет так же функцию усилителя тока для светодиодов индикатора. Интегральный коммутатор, под действием управляющих импульсов с преобразователя кодов последовательно посылает в каждую из пар проводов импульсы с прямого выхода генератора состояний через токоограничительные резисторы, которые защищают выходы интегрального коммутатора от выхода из строя при коротких замыканиях в линиях проверяемого кабеля, а так же ограничивают ток через светодиоды. В пассивном блоке диоды подключены к проводным парам таким образом, что бы по зажиганию светодиодов разных цветов можно было фиксировать ту или иную неисправность, а так же тип разделки кабеля в соответствии с таблицей состояний.

Рис. 1.1 Автоматический кабельный тестер КТА-4П

Плюсы:

         - быстрая диагностика кабеля

Минусы:

         - большие габариты;

- обилие аналоговых элементов (долгий монтаж);

- отсутствие индикации на втором конце кабеля;

- сложная организация индикации (наличие таблицы состояний).

2. ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА

2.1 Общие сведения

Тестер компьютерного сетевого кабеля “витая пара” (NM8034) содержит:

§        микросхемы NE555 (КР1006ВИ1), CD4017 (К561ИЕ8);

§        1 подстроечный резистор (R3);

§        4 постоянных резистора (R1, R2, R4, R5);

§        6 конденсаторов (C1-C6);

§        16 светодиодов (HL1-HL16);

§        8 кремниевых диодов (VD1-VD8);

§        3 розетки RG-45 (XP1-XP3);

§        1 кнопочный переключатель, включающий/выключающий питание SW1);

§        1 источник питания - батарея напряжением 9В («Крона», «Корунд» и др.)
2.2. Подробное описание устройства

На Рис. 2.1 изображена принципиальная схема тестера NM8034.

Устройство состоит из двух печатных плат (A8034/1 – плата генератора импульсов, A8034/2 – плата заглушка).

Плата генератора A8034/1 включает два конструктивно объединенных блока – блок задающего генератора и десятичного счетчика Джонсона (DD1), выполняющего роль сдвигового регистра. Генератор реализован на таймере серии 555 (DA1) в типовом включении, с возможностью перестройки частоты подстроечным резистором R3 в диапазоне 1…5 Гц. К выходам счетчика подключено 8 светодиодов (HL1…HL8) и две розетки XP1 (“компьютер– концентратор” 568B) и XP2 (“компьютер– компьютер” 568А).

На плате-заглушке A8034/2 установлена розетка XP3 и 8 светодиодов HL9…HL16.

Напряжение питания подается на контакты Х1 (+) и Х2 (-). Переключатель SW1 включает/выключает тестер.

Устройство работает следующим образом. Один конец проверяемого кабеля устанавливается в розетку XP1/XP2 (в зависимости от типа его зачистки), а на второй конец устанавливается заглушка ХР3. После включения устройства на плате генератора A8034/1 начинают последовательно загораться светодиоды HL1…HL8. Если проверяемый кабель зачищен правильно и не имеет обрывов, то на плате-заглушке A8034/2 начнут загораться светодиоды HL9…HL16 в том же порядке. Если какой-либо светодиод(ы) не загорается или светодиоды загораются не в нужной последовательности – кабель имеет обрыв или ошибку зачистки.

Рис. 2.1 Принципиальная схема тестера NM8034


Технические характеристики:

Напряжение питания:  9 В

Ток потребления: 20 мА
Таблица 2. Перечень элементов тестера

Позиция	Наименование	Примечание	Кол.
C1	470 мкФ/16 В	(0915)	1
C2	10 мкФ/16 В	(0510)	1
C3	0,01 мкФ	Обозначение 103	1
C4, C5	0,1 мкФ	Обозначение 104	2
C6	0,22 мкФ	Обозначение 224	1
DA1	NE555	-	1
DD1	CD4017	ИМС счетчика Джонсона	1
HL1...HL8	LED 3 mm RED	Светодиод диаметром 3 мм	8
HL9...HL16	LED 3 mm GRN	Светодиод диаметром 3 мм	8
R1	10 кОм	Коричневый, черный, оранжевый	1
R2	22 кОм	Красный, красный, оранжевый	1
R3	47 кОм	Подстроечный резистор, RESTRIM	1
R4	1 МОм	Коричневый, черный, зеленый	1
R5	1 кОм	Коричневый, черный, красный	1
VD1...VD8	1N4148	Кремниевый диод	8
XP1...XP3	TJ2-8P8C	Розетка RG-45	3
-	ED500V-2*5	Клеммный зажим двойной	1
-	-	Разъем под батарейку типа "Крона"	1

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы был реализован интервальный таймер на базе микроконтроллера ATTiny26L.

В представленном таймере реализованы следующие возможности:

1.     Отсчет заданного интервала времени с индикацией на семисегментых светодиодных индикаторах;

2.     Возможность выставления паузы при счете и сброса таймера.

3.     Управления нагрузкой до 100Вт с возможностью увеличения мощности нагрузки до десятков киловатт.

4.     Реализованная точность счета времени ± 0.5с в час.

Интервальный таймер обладает следующими электротехническими характеристиками:

1.    Напряжение питания 5В.

2.    Максимальный потребляемый ток 150мА.

Список использованной литературы

1.     Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 320с.

2.     8-bit AVR Microcontroller with 2K Bytes Flash Attiny26 [Электронный ресурс]. – Электрон. дан. – [Б.М.]: Atmel Corporation, 2002. //ATtiny26.pdf

3.     SN54HC595, SN74HC595 8-BIT SHIFT REGISTERS WITH 3-STATE OUTPUT REGISTERS [Электронный ресурс]. – Электрон. дан. – [Б.М.]: Texas Instruments Incorporated, 1998. // scls041b.pdf

4.     FOUR DIGIT LED DISPLAYS [Электронный ресурс]: BRIGHT LED ELECTRONICS CORP, 2000 – Режим доступа: www.brightled.com.tw

5.     6-PIN DIP ZERO-CROSS OPTOISOLATORS TRIAC DRIVER OUTPUT [Электронный ресурс]: FAIRCHILD SEMICONDUCTOR, 2001 – Режим доступа: www.fairchildsemi.com

ПРИЛОЖЕНИЕ