基于AT89S52的机载电气盒测试仪的设计

以发电机电网过电压故障为例，结合图2、图3，当闭合K8时，三极管导通，电气盒引脚通过电阻、二极管和三极管接地，此时，发电机电网出现过电压(由程控电源模拟)，P0.4口变为低电平，单片机控制P0.3为低电平，计时器开始计时，同时向P1口写数据，点亮过压指示灯；单片机不停检测P0.2口，经一定延迟后，电气盒切断发电机电网向机载设备的供电。计时停止信号2使P0.2口变为高电平，一旦单片机检测到P0.2口变为高电平，则向P0.3口写入高电平，计时器停止计时，读出计时器数据，判断该时间是否在允许范围内。此时单片机不停检测P0.4口，一旦断开K8，P0.4口变为高电平，单片机向P1 口写入数据，过压指示灯熄灭。完成电气盒对发电机电网过压故障保护功能的测试。

各接口模块与AT89S52的端口连接，可完成不同测试功能。其中，与P0.4相连可用来测试电气盒对发电机电网过压故障保护功能，与P0.5相连用来测试电气盒对发电机电网欠压故障保护功能，与P0.6相连用来测试电气盒对发电机电网过过压故障保护功能，与P0.7相连用来测试电气盒对发电机电网欠频故障保护功能，与P2.7相连用来测试电气盒对发电机电网欠欠频故障保护功能，与P2.6相连用来测试电气盒对发电机电网差动故障保护功能；与P2.5相连用来测试电气盒对地面电源欠压故障保护功能，与P2.4相连用来测试电气盒对地面电源过压故障保护功能，与P2.3相连用来测试电气盒对地面电源过过压故障保护功能，与P2.2相连用来测试电气盒对地面电源欠频故障保护功能，与P2.1相连用来测试电气盒对地面电源超频故障保护功能，与P2.0相连用来测试电气盒对地面电源超超频故障保护功能，与P3.1相连用来测试电气盒对地面电源逆序故障保护功能。

4 系统软件设计

上电复位后，单片机首先查询P0.0口，当P0.0为高电平时，表明正在测试电气盒对发电机电网故障保护功能，当P0.0为低电平时，表明正在测试电气盒对地面电源故障保护功能。因为复位后单片机I／O口均为高电平，所以复位后，测试仪自动进入电气盒对发电机电网故障保护功能的测试，单片机循环查询P0.0、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7、P2.7和P2.6当检测到P0.4、 P0.5、P0.6P0.7、P2.7和P2.6中任意一个为低电平时，进入相应的故障保护功能测试；而当检测到P0.0口为低电平时，测试仪进入电气盒对地面电源故障保护功能的测试，单片机循环查询P0.0、P2.5、P2.4、P2.3、P2.2、P2.1、P2.0和P3.1当检测到P2.5、 P2.4、P2.3、P2.2、P2.1、P2.0和P3.1中的任意一个为低电平时，则进入相应的故障保护功能测试。

一旦进入故障保护功能测试，首先判断确实是电网故障，然后点亮相应的指示灯，并控制计时器开始计时；等计时停止信号到来时，控制计时器停止计时，计时器读数为延迟时间，待故障消失后，指示灯熄灭，退出测试；若计时停止信号不会到来或延迟时间远超过允许时间，则该项保护功能无法实现，断开故障电网，故障消失，指示灯熄灭，退出该项测试。图4为电气盒测试仪的程序流程。

5 结束语

电磁干扰是测试仪在研制过程中遇到的主要问题，测试仪采用金属盒封装切断电磁干扰传播路径、电路板布线及元件布局带来的串扰，并采用数据冗余保护与纠错在软件上解决干扰问题，从而大大提高测试仪的抗干扰性。实际应用表明，该测试仪具有测试准确，性能先进，工作可靠，操作方便，成本低等优点，在日常机务维护和故障诊断中发挥着重要作用。