利用GP-IB接口和单片机系统实现光功率的自动智能检测

　　1 引言

　　随着光纤通信技术的不断发展，在实际工程和科研中，需要测量光功率的场合越来越多，尤其是对光终端设备或器件进行功能测试及故障诊断时，往往需要在一定时间内不间断测量和记录光功率值，既消耗大量时间、精力，又使人为误差的机率升高，同时由于测量人员测量和读取过程缺乏规律性，使测量结果不能直接作为系统辨识、功能测试及故障诊断的依据。本文提出并实现了利用光功率计中GP-IB接口，通过8051系列为核心的单片机控制系统，对光功率进行智能测量。该系统的实现，既可对光功率计进行远程自动控制、参数设定、测试数据的采集与存储，又可在PC机上智能操作和数据分析。

　　2 技术标准

　　检测系统利用光功率计(AV2495型)符合 IEEE488标准(即并行外总线标准)的GP-IB接口，程控光功率计所有功能和数据设定。GP-IB接口输出信息按帧传送。

　　检测系统的核心为8051系列单片机，通过GP-IB接口，对单台或多台光功率计相连控制，完成自动测试和通信。它执行的通信协议比较独特，在构成通信系统局网时，不必再配置数据链路层协议。单片机系统以主从方式分配总线使用权，以位并行字节串行方式传送数据，采用三线持钩技术控制数据交换，进行双向异步通信，确保传送数据准确可靠，传输速率达1Mbps，传输距离达20m。由于借鉴大型计算机的并行体系结构，利用工业控制局网技术，使系统最多可同时连接14台光功率计，完成自动测试。在寻址方式上将数据线与地址线复用实现总线寻址。利用SIO通信法，采用 RS232标准，实现PC机与单片机系统之间的通信与控制，从而可完成PC机对整个自动测试系统的控制，并且可把测试结果随时送回PC机中的数据库中，以便调用和将测试结果进行综合分析。

　　3 硬件实现原理

　　3.1 系统构成

　　利用上述技术，成功实现了设计要求。其中8051是整个系统的核心部分，主要完成对光功率计的控制，接收来自8155扩展口的数据，将数据存储于RAM或送到PC机串口;采用8155扩展口接收来自光功率计的测量数据，设计中采用8051的P0口和8155的AD7～AD0相连。以高位地址直接作为I0/M信号的方式形成I0/M信号;显示部分采用单片机的仿真串口P1.0和P1.1，其作用是对工作状态和测量数据进行显示，其中P1.0是数据口，P1.1是时钟口;通过键盘可控制系统工作状态和设定参数，实际中采用独立式按键和外部中断方式0实现;RAM作用是将测量数据存储以备查用;MAX232是将TTL电平转换成 RS232电平，以完成8051与PC机的通信，通过PC机界面可实现对系统的远程控制、数据回传和分析。