《论文_基于nRF401的双绞线故障诊断(定稿)》

《《论文_基于nRF401的双绞线故障诊断(定稿)》》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、摘要介绍射频收发器nRF401的工作原理及其在双绞线故障诊断中的作用；基于相关的网线连接知识，实现双绞线故障诊断的算法原理，并给出硬件的原理设计图和程序设计。关键词nRE401射频收发器双绞线故障诊断算法随着计算机局域网的不断发展，网络连接越來越复杂,给网络工程师布线、维修等工作带來了很大的困难。闲难的原因有两个：第一，双绞线的错接、断接、压线接触不良等问题在工程实践中层出不穷,很难直观发现，而分清每条双绞线两端的对应关系在综合布线屮乂显得尤其重要；第二,在一般情况下，局域网的终端乙间或终端与集线器之_间的距离较远，很难采用宜接测量的办法对网线故障做出正确判

2、断。针对以上两点原因，本文对双绞线的故障检测提出了可行的方案与实现方法。首先，将微处理器快速数据分析与逻辑运算应用于双绞线故障检测，使问题变得简单，结果点观化。其次，采用射频无线收发器nRF401进行数据传输，实现远距离数据交换，使距离远的问题迎刃而解，简化测量过程。1系统构成1.1nRF401结构简介[1]1DEM4ANTIPA>1InRFlOl内部结构如图1所示。它是由挪威Nordic公司推出的集收、发为一体的集成芯片，工作T433MHz1SM频段;采用FSK调制与解调技术;传输速率达2OKb/s,传输功率最大+10dBm;差分式天线接口，非布适合做成P

3、CB天线，以节约成木。DOU*!TXEN—cs—DIN—IPWR_U_►!■181图1nRF4O1内部结构图1中各引脚含义如下。DOUT：数据输出端。DIN：数据输入端。TXEN：高电平允许发送数据，低电平允许接收数据。ANTI、ANT2：天线接入端。PWRUP:器件低功耗控制。1.2nRIMOl外部连接及与微处理器接II在木设计中,将天线以覆铜的方式做在印制板上，在保证了数据安全可靠传递的前提下，减小了产品的体积。nRF401的配置如图2所示。Y122pEEXPRXDcs1AV1UJ!>TXE^*1RbJAVRXC2anhANI2DINv

4、ssaxjrvsscsvssWRIJPvssI沁wwHEIlw111R322kO4.000MHznRF401ib疋121819C3201615J口J4TR2222隰CIO—HI820pF1222nHIn卜C4InFR418kO5.6pFCg33pF22图2nRFdOl外部连接及与微处理器接口nRF401与CPUZ间控制和数据传递接II如图3所示。1.3CPU与双绞线接口普通双绞线包含8根线,可以将89C51的P0口作为双绞线线上电平状态的输入口。通过设習和检测P0口的状态，即可对双绞线的连接状况做出止确刈断，连接如图4所示。U189C5I图3nRF40

5、1与CPU接口U1P00POIP02P03P04P05P06P0739LIN138L1N237LIN336LIN435LIN534LIN633L1N732LIN889C51图4CPU与双绞线接口2双绞线连接标准关于连接的标准冇两个：T568A和T568B。两个标准的线序排列如图5所示，方向为水晶头金属床片向上且正对观测者的方向。T568B为常用的标准。HHNHHHHH1234567812345678T568BT568A图5RJ45连接器标准♦两边使用同样标准的线称为直通线，用于PC到1IUB普通口、HUB普通口到I1UB级联口Z间的连接。♦两边使用不同标准的

6、线称为级联线，用于PC到PC.HUB普通口到HUB普通口Z间的连接。以上两条是判断的主要理论依据。根据标准，对应RJ-45插头引脚线序颜色如表1所列。RJ45插头12345678线的一端绿白绿橙白蓝蓝白橙棕白棕线的另一端橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕引脚定义如表2所列。农2引脚名称含义1TXD1+差分发送数据正端2TXD1-差分发送数据负端3RXD2+差分接收数据正端4BI_D3+双向数据正端口(1OOBasc-T4)5BID3・双向数据负端口(

7、OOBasc-T4)6RX_D2-差分接收数据负端7BID4+双向数据正端口(

8、OOBasc-T4)8BlD4・双向数

9、据负端11(1OOBasc-T4^3工作原理因为双绞线故障的不确定性，所以不能通过双绞线自身作为主设备和从设备Z间数据传递的途径。通过微波进行无线数据传递，对于双绞线的故障判断实在是合适不过的。为此，我们H行设计了主从设备间的数据通倍协议及相应的判断规则。3.1通信协议(1)连接标准选择命令(0111)下行报文:01H+标准数据码(T568A为0AH;T568B为0BH)+LPC。上行报文:01H+确认码(00H)+LPCo(2)通道选择命令(02H)下行报文:02H+通道码(01'08：通道「通道8)+LPCo上行报文:02H+确认码(00H)+LPCo注

10、：报文中LPC是指校验和，用丁-数据校验。3.2检测