單片機實現通信電纜監控的無人職守

24小時運行，并在交接箱被非法開啟或通信電纜發生故障時自動轉入市話網。通過模擬撥號發尋呼向線務員報警，BP機上顯示發生故障的交接箱號碼，線務員便能立即前往故障處排除故障，從而實現機房的無人值守。
二、主控板結構本設計主要由故障監測、鍵盤與顯示、撥號電路、8051小系統和話機等部分組成，結構如所示。
8051在主程序中通過故障監測模塊對各對線的通斷進行輪詢，當74LS245的輸入由高電平跳變為低電平時表示通信電纜被割斷或交接箱被非法開啟。一方面，突變電平1驅動相應的發光二極管、推動揚聲器報警；另一方面，8051根據當前的片號（查8255的PB口）和位號（查8255的PA口）計算出發生故障的對線編號，從RAM中查表得相應線務員的BP機號碼并經由撥號電路送出報警信息（包括故障電纜號碼）同時，在數碼管上顯示BP機號碼和故障電纜號碼。線務員調動工作時，可以通過鍵盤方便的、刪或修改BP機號碼和電纜號碼，并由顯示模塊提供友好的顯示界面。
三、單元電路原理與結構由于分局到交接箱的通信電纜中包括有幾百至幾千對線，其規格從600對線到2400對線不等，其中每101對線中有1對是不用來通信的測試線（閑置）本設計便利用該對測試線來實現電纜通斷及交接箱啟閉的監測功能。故障監測部分主要由8051CPU外接8255的PA口，PB口和8片74LS245（雙向三態總線緩沖器）組成。測試線的一端連接在交接箱的前后門上，另一端接74LS245的輸入端和地構成回路。當交接箱關閉或電纜完好時，回路連通，74LS245的輸入為TTL高電平，否則輸入為低電平。每一片74LS245可以監測8對線（即8個交接箱）8片74LS245則可以監測88=64個交接箱，而一個分局的交接箱數目一般少于50個，滿足了要求。
鍵盤與顯示部分由外接鍵盤顯示控制器8279、8個7段熒光數碼管和鍵盤構成。鍵盤實質上是一個5 3的矩陣式鍵盤，當某一按鍵按下時，則該按鍵所處的行線與列線即被連通，否則斷開，這與8279對鍵盤的要求一致。本設計中，8279的時鐘輸入端直接接8051的ALE（地址鎖存信號）使用6MHz的晶振，此時ALE信號頻率為1MHz8279初始分頻字設為2AH，在內部將時鐘信號10分頻得到所需的100KHz的工作頻率。8279的SL0、SL1、SL2腳構成了另一個四位二進制計數器，該信號經3―譯碼輸出有效的位選信號，以選定某位數碼管（共陰式）該譯碼的OUTA0―OUTA3、OUTB0OUTB3為段選信號，接至各數碼管的段選端。鍵盤的列選信號為SL0、SL1和SL2，鍵盤的行選信號為8279的RL0、RL1、RL2、RL3和RL4.系統工作時，8279的SL0一SL2從000―111循環計數，計數值經74LS138譯碼輸出，成為8位數碼管的位選信號，依此選中每一位數碼管。與此同時，8279從顯示存儲器中依此取出各位數碼管的八段顯示數據，通過OUTA0A3，OUTB0B3輸出，從而在各數碼管中動態顯示信息。另一方面，74LS138的譯碼輸出還接至鍵盤的3條列線，對每一列進行掃描，通過RL0―RL4輸入掃描信息。一旦某按鍵按下，則8279將該鍵的列號與行號存入鍵盤RAM中，并使INTR為高，發出中斷信號，該信號經反向器74LS04送入8051的/INT0，引發外部中斷0.由中斷0讀入鍵號值，送交其它模塊處理。8279的顯存亦可由8051進行讀寫與修改，以實現交互式的顯示。
5的開關矩陣，其行線和列線接至撥號集成芯片上，由該集成芯片檢測按鍵通斷，并發送相應的號碼信號。若用多個繼電器開關構成一個陣列，接至撥號集成芯片，則可實現程序的模擬撥號。在原鍵盤中，共有15個鍵，而用于本設計的鍵號只有0―9十個數字鍵，故只須十個繼電器即可。撥號電路由8255的PC4―PC7和4一16譯碼器74LS154構成。當8051撥號時，將撥號鍵值寫入PC口高四位，四位鍵值經74LS154譯碼，輸出低為有效的撥號信號。74LS154輸出Y0-Y9分別接至0一9十個撥號繼電器電路的輸入。如所示，當撥號無效時，輸出為高電平，三極管導通，開關斷開；撥號有效時，輸出為低電平，三極管截止，開關導通。8051通過向PC4―PC7依此輸出撥號鍵值，這樣就實現了程序模擬撥號。
另外，為了實現的摘機和掛機電路中加入了叉簧控制。該控制也由一繼電器實現電路如該信號由8255的PC0輸出。
0時，模擬掛機；PC0=1時，模擬摘機，從而實現程序控制模擬摘、掛機。
8051小系統為了方便布線和調試，使各功能模塊獨立、清晰，設計中使用了8051小系統板，把單片機的外圍電路專門布線作成一塊小板子，稱小系統板。包括擴展RAM、擴展ROM、晶振電路、復位電路、74LS373和轉接口等。
四、系統特點線務員的尋呼號和交接箱的任務分配可以通過鍵盤交互的輸入和修改，并存入數據存儲器中。單片機定時的查詢各對線狀況。
當某交接箱被非法開啟或電纜割斷時，對線斷開，單片機從數據存儲器中取出對應該交接箱的線務員的BP機號，并通過繼電器陣列來模擬撥號尋呼，將報警信息經尋呼臺傳送至線務員的BP機上。所撥號碼序列為：尋呼臺號（3位）+BP機號（位）+故障箱號（2位）線務員根據BP機上顯示的故障箱號，即可立即進行故障的查詢和處理。
具體的指標如下：外接220V電源，接入測控臺后轉為度不超過10km.）；無人職守24小時監控；⑷縮位撥號功能能儲存5―10組數碼，每組數碼能儲存10個數字（尋呼臺臺號碼3位+BP機號7位）。報警時，每隔30秒鐘一1分鐘發送一次信號，并連續發送3次。當線務員調動工作時，儲存的BP機號碼和電纜號碼可以方便的、刪和修改；―個測控臺可同時監控64個交接箱；具有多處故障同時報警功能。