專利名稱：便攜式智能場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無(wú)線電通信自動(dòng)測(cè)試中的數(shù)據(jù)處理裝置。
在對(duì)無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)設(shè)計(jì)、檢查、驗(yàn)收的過(guò)程中，均需要進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試，但是對(duì)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，往往是一項(xiàng)十分繁雜的工作。過(guò)去均由人工進(jìn)行取樣、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算完成，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且精度也不高。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)使用微型機(jī)來(lái)對(duì)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，雖然這種設(shè)備從其功能、效率、精度上來(lái)講都是比較高的，但它對(duì)工作環(huán)境的要求比較高，造價(jià)昂貴，體積較大，不便攜帶。
本實(shí)用新型的目的是提供一種體積小、重量輕、價(jià)格廉、操作簡(jiǎn)單，便攜式智能場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理儀。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是它由信號(hào)輸入接口、主機(jī)板電路(8098單片機(jī)、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、地址譯碼器、地址鎖存器、“看門狗”電路、I／O接口電路、I／O接口、打印機(jī)控制電路)、4×4鍵盤、顯示驅(qū)動(dòng)電路、LED數(shù)碼管、打印機(jī)和交直流穩(wěn)壓電源連接成。其特征一是對(duì)8098單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器設(shè)置了溢出中斷，將8098單片機(jī)上的HSI1口與XTAL2口相連，作為定時(shí)計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘，構(gòu)成“看門狗”電路以防程序運(yùn)行“跑飛”。二是交直流穩(wěn)壓電源的構(gòu)成。
被測(cè)信號(hào)，經(jīng)輸入接口電路輸入到主機(jī)板電路8098單片機(jī)中的A／D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器，并進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理，處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)打印顯示接口電路，送到微型打印機(jī)打印輸出，并送數(shù)碼管顯示。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比所具有的有益的效果是體積小、重量輕、價(jià)格廉、操作簡(jiǎn)單、便于攜帶，能對(duì)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。


圖1場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理儀總體結(jié)構(gòu)框圖圖2主機(jī)、存儲(chǔ)器和輸入接口電路圖3I／O接口電路、I／O接口、打印機(jī)控制電路和復(fù)位電路圖4顯示板電路圖5電源電路
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型與場(chǎng)強(qiáng)計(jì)和紙帶記錄儀配套使用。
圖1為場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理儀總體框圖。場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理儀包括輸入接口、主機(jī)板電路(8098單片機(jī)、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、地址譯碼器、地址鎖存器、“看門狗”電路、I／O接口電路、I／O接口、打印機(jī)控制電路)、4×4鍵盤、顯示驅(qū)動(dòng)電路、LED數(shù)碼管、打印機(jī)和交直流穩(wěn)壓電源。
場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理儀的總體功能就是作為場(chǎng)計(jì)的配套儀表使用。它的輸入端接在場(chǎng)強(qiáng)計(jì)的記錄儀輸出端，它能夠?qū)?chǎng)強(qiáng)計(jì)輸出的模擬電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)的取樣，量化并進(jìn)行處理，求出一段距離(或時(shí)間)內(nèi)50％和X％(X為任意值)的超過(guò)概率的場(chǎng)強(qiáng)值，并能顯示和打印出來(lái)。
圖2是主機(jī)、存儲(chǔ)器和輸入接口電路。此電路上設(shè)有三路輸入接口P1輸入口與場(chǎng)強(qiáng)計(jì)的記錄儀輸出端連接；P2輸入口與外部的距離傳感器連接；K2為手動(dòng)處理按鈕，手動(dòng)處理經(jīng)與非門U7A和U7B(均為7400)構(gòu)成的去抖動(dòng)單脈沖發(fā)生電路連接到8098單片機(jī)的EXTINT口(47腳)，作為外部手動(dòng)啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理的中斷輸入口，K2的3端平時(shí)與K2的1端連接。當(dāng)不使外部距離傳感器時(shí)，可用手動(dòng)處理按鈕K2，依據(jù)距離或時(shí)間，來(lái)啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理，按下按鈕后，K2的3端與K2的2端連接，產(chǎn)生由“0”到“1″”的跳變，處理一次數(shù)據(jù)。
8098單片機(jī)為主機(jī)電路中的核心部件。它是準(zhǔn)十六位統(tǒng)一編址的普林斯頓結(jié)構(gòu)，內(nèi)帶四個(gè)通道的10位逐次比較型A／D轉(zhuǎn)換器，運(yùn)算速度快、運(yùn)算功能強(qiáng)。
C6(12M晶振)、電容C4、C5(均為30PF陶磁電容)構(gòu)成8098單片機(jī)的時(shí)鐘源。
對(duì)8098單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器設(shè)置了溢出中斷，將8098單片機(jī)上的HSI1口與XTAL2口相連，作為定時(shí)計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘，構(gòu)成“看門狗”電路以防止程序運(yùn)行“跑飛”，而沒(méi)有采用8098單片機(jī)中固有的“看門狗”功能。
8098單片機(jī)的P4口為地址總線的高8位，P3口為分時(shí)復(fù)用的地址總線的低8位和數(shù)據(jù)總線。8098單片機(jī)的P4.0－P4.4口與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器M2的A8－A12口和程序存儲(chǔ)器M1的A8－A12連接。8098單片機(jī)的P3.0－P3.7與地址鎖存器U4的D0－D7口、M1和M2的D0－D7口及I／O接口的AD0－AD7口連接。
地址鎖存器U4(74LS373)在8098單片機(jī)的ALE信號(hào)的控制下(8098單片機(jī)的ALE與U4的LE相連接)完成地址低8位鎖存。U4的輸出Q0－Q7口與地址總線的A0－A7相連接。
地址譯碼器U10A(74LS139)的A、B、E口分別與8098單片機(jī)的P4.5－P4.7口連接；U10B(74LS139)的A、B口與8098單片機(jī)的P4.3和P4.4口連接；U10A的Y1端與M1的CE端連接，Y3端與M2的CS1端連接；U10B的Y2端與I／O接口的CE端連接；U10A的Y2端接U10B的E端。地址譯碼器U10A和U10B完成對(duì)8K字節(jié)程序存儲(chǔ)器M1(EPROM)、8K字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器M2(RAM)、I／O接口U5(8155)和外接微型打印機(jī)的地址譯碼。
圖3為I／O接口電路、I／O接口、打印機(jī)控制電路和復(fù)位電路。
復(fù)位電路由電容C2(10μF)、C3(22μF)、電阻R9(1K)、R10(51K)、二極管D5、非門U6A、U6B(均為7404)和開關(guān)K1構(gòu)成，可以上電復(fù)位，亦可手動(dòng)復(fù)位。
擴(kuò)展了U5(8155)I／O接口電路外接顯示器電路和鍵盤電路。這里采用動(dòng)態(tài)掃描顯示，U5的PA0－PA7口經(jīng)PIN3接口分別與段驅(qū)動(dòng)器U3(74LS07)的1A－6A口和位驅(qū)動(dòng)器U2(74LS07)的1A口連接，PA口(PA0－PA6)控制顯示段選。PB口的4位PB0－PB3經(jīng)PIN3接口與位驅(qū)動(dòng)器U2的3A－6A口連接，PB口4位(PB0－PB3)控制4位LDE的位選。8098單片機(jī)的P2.0通過(guò)PIN3接口與U2的2A連接，經(jīng)U2的2Y輸出到LED2的h管腳上，以控制小數(shù)點(diǎn)的顯示。
I／O接口包括PIN1接口，PIN3接口和DB1接口；打印機(jī)控制電路包括或非門U9A、U9B(74LS32)和三態(tài)門U8A(74LS125)。
行列式4×4鍵盤KEYBARD采用程序控制動(dòng)態(tài)掃描方式。U5的PC口的4位PC0－PC3分別與DB1接口的6、7、8、9端連接，PC口的4位作為鍵盤行掃描的輸入口。PB口的4位PB0－PB3除作為4位LED的選位之外還同時(shí)作為鍵盤的“0”電平列掃描輸出口，一次掃描只有一列為低電平，從PC口讀入各狀態(tài)以確定鍵位。
本設(shè)備連接TP－μP40面板式40列微型打印機(jī)，其連接方式是由8089單片機(jī)的數(shù)據(jù)線(P3.0－P3.7)經(jīng)PIN1接口與打印機(jī)的數(shù)據(jù)線(D0－D7)相連。用一根片選線(U10B的Y3)和單片機(jī)的讀線RD、寫線WR控制打印機(jī)的讀、寫信號(hào)選通并讀取打印機(jī)的狀態(tài)。其連接關(guān)系U10B的Y3端接或非門U9A和U9B的1腳和5腳；8098單片機(jī)和U5的RD接或非門U9A的2腳，單片機(jī)和U5的WR口接或非門U9B的4腳，U9B的輸出端(6腳)經(jīng)PIN1接口與打印機(jī)連接。或非門U9A的輸出端3腳連接三態(tài)門U8A的控制端1腳，三態(tài)門U8A的輸入端2腳與K3并，經(jīng)過(guò)PIN1接口與打印機(jī)相連，三態(tài)門U8A的輸出端3腳與8098單片機(jī)的25腳(最高位數(shù)據(jù)線)相連，并經(jīng)過(guò)PIN1接口與打印機(jī)相連。
鍵盤為4×4(十個(gè)數(shù)字鍵，六個(gè)功能鍵)薄膜開關(guān)接觸面板鍵盤。經(jīng)過(guò)BD1接口與8155接口電路相連。
開關(guān)K3控制打印機(jī)的“忙”線。在測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)可通過(guò)K3的轉(zhuǎn)換來(lái)控制打印機(jī)是否打印。
圖4為顯示板電路。顯示板電路由顯示驅(qū)動(dòng)電路和4位數(shù)碼管LED1－LED4組成。它們包括段驅(qū)動(dòng)器U3和位驅(qū)動(dòng)器U2(均為74LS07)。U3的1Y－6Y和U2的1Y連接到LED1－LED4的a、b、c、d、e、f、g管腳上作為段碼。U2的3Y－6Y連接到LED1－LED4的s管腳作為位選碼輸出，同時(shí)經(jīng)PIN3接口連接到4×4鍵盤的列掃描輸出口。R1－R12(均為1K，1／8W)為限流電阻。顯示器為4位LED8段數(shù)碼顯示管。4位數(shù)碼管的s腳分別經(jīng)PIN3接口與鍵盤的2、3、4、5腳連接。
圖6是電源電路。為了滿足便攜及車載測(cè)試的要求，可采用220V交流供電，亦可采用外接的不分正負(fù)極性的12V直流供電。
①采用220V交流供電時(shí)機(jī)內(nèi)配備了一個(gè)220V交流輸入，＋5V／3A和＋12V／0.5A兩路直流輸出的開關(guān)電源KG。其中，KG的＋5V／3A輸出接PIN2接口的1、2腳，經(jīng)電容C10(0.01μ)和電容C9(47μ)濾波，通過(guò)二極管D7后輸出。電容C10的一端和電容C9的正端與PIN2接口的1腳和二極管D7的正極連接；電容C10的另一端、電容C9的負(fù)端與PNI2接口的2腳連接，并接地；二極管D7的負(fù)端接VCC，提供全機(jī)的＋5V供電輸出。
開關(guān)電源KG的＋12V／0.5A輸出連接到Q端和Q′端，經(jīng)過(guò)U13(7810)和U14(7805)兩極穩(wěn)壓后變?yōu)椋?V的基準(zhǔn)穩(wěn)壓電源輸出，接到8098單片機(jī)的45腳(VERF)作為內(nèi)部A／D變換器的基準(zhǔn)參考電壓。Q端還與U13(7810)的3腳、電容C14(47μ)的正端連接，U13的1腳與U14(7805)的3腳和C15(47μ)正極、C16(0.01μ)的一端相連，U14的1腳與C13(0.01μ)的一端相連后再與8098單片機(jī)的45腳邊連接。電源的另一端經(jīng)Q′端與C14的負(fù)端、U13的2腳、C16的另一端、C15的負(fù)端、U14的2腳、C13的另一端連接，并接地。
②采用外接12V直流供電時(shí)外接汽車電瓶或蓄電池的＋12V電源，連接到PIN2接口的3、4腳，經(jīng)D1－D4四個(gè)二極管做全波整流，其輸出就可成為不分±極性的12V直流，經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓器U12(LM323)后變?yōu)椋?V／3A的直流穩(wěn)壓電源，通過(guò)D6后輸出。PIN2接口的3腳與D4的正端和D2的負(fù)端連接，PIN2接口的4腳與D3的正端和D1的負(fù)端連接。從D4、D3的負(fù)端和D2、D1的正端輸出的正12V電壓分為兩路，一路經(jīng)D3、D4的負(fù)端連到C12(47μ)的正端和U12的1腳，D2、D1的正端連接C12的負(fù)端和U12的2腳及C11(0.01μ)的一端做為地線。U12的3腳輸出＋5V／3A連接到C11的另一端和D6的正端，D6的負(fù)端輸出＋5V／3A接到VCC，提供全機(jī)的5V供電輸出。
另一路由D3、D4的負(fù)極連接到D5的正端，D2、D1的正端連接到U13的2腳接地。D5的負(fù)端連接到U13的3腳和C14的正端，經(jīng)U13、U14兩級(jí)穩(wěn)壓后由U14的1腳輸出＋5V的基準(zhǔn)參考電壓，供8098單片機(jī)的VERF。
D5、D6和D7三個(gè)二極管是起隔離作用的，以避免220V交流與±12V直流同時(shí)輸入時(shí)相互間的干擾。L1是發(fā)光二極管，起電源指示作用，R5(100Ω)為限流電阻。
場(chǎng)強(qiáng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理儀的原理被測(cè)信號(hào)經(jīng)信號(hào)輸入接口電路輸入到8098單片機(jī)中的A／D轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器M2(RAM6264)，在程序存儲(chǔ)器M1(ROM)中程序的控制下，8098單片機(jī)對(duì)這些數(shù)字信號(hào)按照一定的方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，并將處理統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，經(jīng)打印顯示接口電路U5(8155)，送到微型打印機(jī)打印輸出，并送4位數(shù)碼管LED顯示。鍵盤用于實(shí)現(xiàn)各種操作命令和數(shù)字的輸入。
場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理儀有兩種取樣方式一是按測(cè)量時(shí)間取樣，通過(guò)鍵盤送入取樣頻率。
二是按走行距離取樣，在儀表前面板上有一個(gè)外部脈沖輸入接口，可連接下跳沿有效的外部距離傳感器輸出。
它還具有兩種樣本區(qū)間的處理方式一種是接時(shí)間處理。具體多少時(shí)間處理一次可用鍵盤根據(jù)需要送入，但最長(zhǎng)時(shí)間不宜超過(guò)一分半鐘。
另一種是按距離處理。可連接到外部距離傳感器，根據(jù)按距離取樣的外部下跳沿脈沖計(jì)算距離處理，也可以用K2手動(dòng)處理按鈕來(lái)啟動(dòng)距離處理，按下一次，處理一次。
樣機(jī)尺寸32cm×24cm×12cm，重量約3.2kg。
權(quán)利要求1.一種便攜式智能場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理儀，它包括輸入接口、主機(jī)板電路(8098單片機(jī)、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、地址譯碼器、地址鎖存器、I/O接口電路、I/O接口、打印機(jī)控制電路)、4×4鍵盤、顯示驅(qū)動(dòng)電路、LED數(shù)碼管、打印機(jī)和交直流穩(wěn)壓電源，其特征是8098單片機(jī)上的HSI1口與XTAL2口相連，構(gòu)成“看門狗”電路；場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理儀由220V交流供電時(shí)，開關(guān)電源GK輸出的+5V/3A電源的一端與PIN2接口的1腳、電容C10的一端、電容C9的正端和二極管的D7正端連接，電源的另一端與PNI2接口的2腳、電容C10的另一端和電容C9的負(fù)端連接，并接地，D7的負(fù)端接VCC；開關(guān)電源KG輸出的+12V/0.5A電源的一端經(jīng)Q端與D5的負(fù)端、U13(7810)的3腳和電容C14的正端連接；U13的1腳與電容C16的一端、電容C15的正端、U14(7805)的3腳連接；U14的1腳、C13的一端與VERF連接；電源的另一端經(jīng)Q′端與C14的負(fù)端、U13的2腳、C16的另一端、C15的負(fù)端、U14的2腳、C13的另一端連接，并接地；由外接12V直流供電時(shí)，12V電源的一端經(jīng)PIN2的3腳與D4的正端和D2的負(fù)端連接，電源的另一端經(jīng)PIN2接口的4腳與D3的正端和D1的負(fù)端連接；D3和D4的負(fù)端與電容C12的正極和三端穩(wěn)壓器U12(LM323)的1腳和二極管D5的負(fù)端連接，U12的3腳和電容C11的一端連接后，經(jīng)二極管D6與VCC連接，D1、D2的正端、C12的負(fù)端、U12的2腳、C11的另一端接地。
專利摘要一種便攜式智能場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理儀，它涉及的是一種無(wú)線電通信自動(dòng)測(cè)試中的數(shù)據(jù)處理裝置。它由輸入接口、主機(jī)板電路(8098單片機(jī)、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、地址譯碼器、地址鎖存器、I/O接口電路、I/O接口、打印機(jī)控制電路)、4×4鍵盤、顯示驅(qū)動(dòng)電路、LED數(shù)碼管、打印機(jī)和交直流穩(wěn)壓電源電連接而成。處理儀具有體積小、重量輕、價(jià)格廉、操作簡(jiǎn)單、便于攜帶，能對(duì)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。
文檔編號(hào)G01R33/00GK2171137SQ9324377
公開日1994年7月6日 申請(qǐng)日期1993年11月6日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月6日
發(fā)明者湯斌, 姚光圻, 李鵬 申請(qǐng)人:北方交通大學(xué)