网线测试仪原理与制作

阅晚马非班舀启番湘一�刘汉明杨丹随着计算机的发展,计算机网络在这几年发展相当迅速。如今�有计算机的家庭基本上都联入了互联网,同时还有许多家庭有两台甚至两台以上的计算机,使得许多人把多台计算机互联起来组成家庭计算机网络以便共线上网或共享文件。从性价比和可维护性出发,我们一般使用双绞网络作为家庭计算机网络,制作这类网络只需要网线钳和网线测试仪这样简单的工具即可。本文介绍作者设计制作,经多年使用的网线测试仪的原理与制作,供爱好者参蔽双绞线�下!∀,如果不是有特别的要求,通常用非屏蔽双绞线来组建计算机网络。在日#∃%&#一∋()#标准中�把双绞线按电气特性分为三类线、四类线、五类线等几种。网络中最常用的是三类线和五类线。其中,五类双绞线目前占有最大的计算机局域网市场,其最高数号是这样的∗使水晶头有金属片的一面向上�从左至右的引脚序号是仁)�见图+∀。双绞线中的,对线必须按规定的排列与水晶头对应序号的引脚进行压接,正确的线序对制作网线非常重要,错误的线序会大大降低网络传输速度,甚至根本不能通信。常用的双绞线网络是指以双绞线为传输介质的星型以太网。传输介质也即网络中的通信线路,就是我们平常所说的网线,常用的有∗双绞线、同轴电缆、光纤等。」」�−−−一一哪...−−−犷犷,,,,−−−一每丫丫一一+++++−/+++口口二二性000000000000000000000〕〕1�����222几几,,,33333.一,,,,,,,,,,,,,,,+丁丁丁丁−琦琦注注气气了了了了了了了了了了了了了门门门门门门门∋∋∋门门门门门门门门门门门石石口口门门门门门门门444几几门门门门门门门妞妞门门门门门门门门门‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘气「「日〕〕〕气.....气∗∗∗∗∗【【红红红红红红红红红红红红红红红下下下下下下下下下下孚孚孚孚下下图/网线测试仪电原理图】宝】�/卜日日,女,卜」口甲巴翻,弓双绞线网线,是在一定长度的双绞线两端压接56,∋水晶头而成。双绞线是由)根不同颜色的铜芯线,分成,对绞合在一起而成。成对扭绞的目的是尽可能减少电磁辐射与外部电磁干扰的影响。双绞线可按其是否外加金属网屏蔽层而分为屏蔽双绞线�7丁!∀和非屏据传输速率可达+89:匕;<,符合&===)8/�>+88?≅<Α一Β的标准。将制作好的网线两端的56,∋水晶头插入网卡或Χ日等网络设备的56,∋插座内,以实现两点之间的物理连接。日6,∋水晶头由)个镀金金属片状引脚和塑料组成。为方便使用,通常为水晶头的引脚进行编号,其引脚序+8Δ?#7=一丁标准对双绞线的规定如下∗线对+一/用于发送,>一(用于接收,,一∋,1一)是双向线。线对+一/线必须是双绞,>一(双绞,,一∋双绞,1一)双绞。因此�制作双绞线的关键是保证线对的顺序正确、不交叉以及线路的通�日直助崖�皿呈皿显圈呈亚Ε习四引健翻盆盆生翔留番湘二卜一畅。实际制作网线中,虽然我们可以用万用表来测量线的通断,但却无法用万用表来测Φ线序的正确与否。网线测试仪是一种既可以测Φ网线通断,又可测.线序正确性的小型仪器。本文介绍的网线测试仪经作者多年使用,证明其效果完全达到了市售产品的性能。考虑到小型计算机网络都使用双绞线作为传输介质,本文只设计了56,∋网线的测试。当然,只要对本电路做些简单的修改就可以使其能对?ΓΗ网线【即同轴片数字&Η组成。.内部包含六个独立的反相器‘或称非门∀,绘制电路时通常把每个反相器单独绘制,如图/中的&#一&Ι所示。反相器是一种当输入为+,则输出8ϑ当输入为Δ,则输出+的数字电路。它除了可以作为数字逻辑电路外,还可以当作放大器使用。电路中Κ=、ΚΙ就是作为放大器来使用�它们与Η.、5Κ和5>构成典型的阻容振荡器,用于产生计数器Κ所需要的计数脉冲,其振荡周期约为,秒。Κ是计数器,其逻辑功能是∗当在ΗΛΜ引脚图>≅信号发射部分印制板图�元件面∀图>Ν信号发射部分印制板图�焊接面∀+�电路组成测试仪由信号发射和信号接收两部分组成,电路原理图见图/9信号发射部分主要由六反相器+《,8(Ο∀和十进制计数器Κ《,8+1∀两�图/中,8+1的第脚脚∀上加入第一个脉冲时,它的输出端88一8Ο中只有88输出高电平《即逻辑+,电压约等于电源电压∀,其余为低电平《即逻辑8�ΔΠ∀ϑ加入第二个脉冲时,88会转为低电平,只有8+输出高电平,以此类推�当加入第十个脉冲时,只有8Ο输出高电平,同时其进位输出端ΗΔ引脚产生一个正脉冲,完成一轮计数,因此这种电路称为十进制计数器。在计数过程中,若在其复位引脚57丁上加高电平�则计数会从头开始�即又从88、8+�··⋯依次为高电平。Κ的使能引脚�第归脚,ΘΗΛΜ=Γ∀为低电平时,允许计数,反之停止计数,此处接地,目的是使Κ一直处于计数状态。5+和Λ=Ρ&为电源指示。7+为电源开关。∋/为测试网线屏蔽层的切换开关,当∋/拨在+时可测试网线屏蔽层的通断,拨在>则用于测试线对>和(。ΗΔΓ&、ΗΔΓΚ是56,∋插座。信号接收部分由五个双色发光二极管ΔΛ&一ΔΛ7及+8个二极管组成。ΔΛ&一ΔΛ7分别用于指示线对+一/、线对>一(、线对,一∋、线对1一)以及网线屏蔽层的状态。当某个双色发光二极管间隙地发绿光表示该线对正常,发红光表示该线对线序接反。若只一个双色发光二极管不亮表示该线对不通,若有多个双色发光二极管不亮则说明这些线对不通或它们互相交叉。/�工作原理本电路中把.的第白Δ脚�8,∀与第Δ日脚�57Β∀相连,这样当第五个计数脉冲到来时,8,输出的高电平被送到复位引脚57丁使计数器复位,从而实现了四进制计数。当&=和&Ι组成的振荡器产生的脉冲信号从Κ时钟引脚第脚脚�ΗΛΜ∀源源不断地注入时,这个四进制计数器的输出端Δ。一8>就会像跑马灯一样循环地输出高电平,刚好可以完成对双绞线中,对线的轮流测试。假设某个时刻Κ的第�脚【�!输出高电平,该高电平通过∀,隔离后到达#∀∃%的粼&!脚,同时经∋()反相后变为低电平送入#∀∃%的第∗+!脚,用于测试线对&一+的状态。测试原理是这样的,若线对&一+连接正确,则电流方向为,#∀∃%第∗&!脚、网线、接收器#∀∃(的第∗&!脚。−.(、−/一#∀∃(的第∗+!脚一#∀∃,的第∗+脚,驱动∀.(的绿色端发光。若&一+线对本身交叉,那么电流方向变为,#∀∃%第∗&!脚一网线斗接收器#∀∃(的第∗+!脚一∀.(一−0斗#∀∃(的第∗&!脚1#∀∃%的第∗+!脚,从而驱动∀.(的红色端发光。而当线对不通或跨线对交叉时,则会因为不能构成电流回路而导致∀.(不亮。类∗2转30页!巨。,“,‘亚组面陡4工艺Θ一阅颐翻味目呜蔽翻�鱿�断。丁(为关机给电容Η7放电用,正常工作时,丁(截止,当关机时,/,Π电压下降很快,一>∋Π电压下降较慢,从而使Β(导通,Η7放电,关机后立即再开机,延时电路也可以正常延时。而在图+和图/中,关机后电容放电电流很小,放电时间长,如果关机后立即再开机,延时时间会明显变短。如不需要此功能可以去掉5(、51、Β(、Ρ>、Η7。从上面的扬声器保护器两个错误设计的实例中可知,对某些现成的电路要有的放矢,我们不能信手拈来就用,我们要抱有怀疑的态度,认真研究分析,最后进行实验确认它的正确性,当确认正确后,我们才拿来用,而不能从“想当然”的思维方式来考虑问题。值得一提的是,除了进行实验进行确认以外,还可以利用仿真软件进行电路分析,如=Σ日等。主要是因为利用仿真软件可以提高工作效率,帮助设计者进行分析,因而可以起到事半功倍的效果。�同同同到到到7Η)8∋8+Γ,8817Η)8∋8#Η/)Πϑ∗,图>改进后的电路图⋯⋯������������������⋯⋯���������⋯⋯�上接+8页∀似地,当Κ的其它输出端为高电平时,就可用于其它线对的测试。当测试屏蔽层时�把∋/拨到+端,此时网线屏蔽层、线对>一(及ΔΛ7构成测试回路。综上所述,若网线连接正确,则接收部分的ΔΛ&一ΔΛ,会依次以绿色光循环点亮ϑ若线对顺序不正确,则ΔΛ&一ΔΛ,的点亮顺序会发生变化,根据这个变化了的顺序就可以很容易地判断哪些线对顺序错误ϑ若某线对本身交叉,则相应的发光管会以红色光点亮ϑ若网线跨线对交叉或网线不通,则ΔΛ&一ΔΛ,相应的发光管不亮。常把信号发射和接收部分分开,所以制作时要把这两部分分别安装在两个机壳内。本电路只要元件正常和线路连接无误,勿需调试即可正常工作。.、Κ选用Η:Δ7集成电路ΗΡ,Δ(Ο和ΗΡ,8+1,也可以使用其它逻辑功能相同的型号。但不能使用一Λ集成电路,因为仃Λ集成电路功耗要比Η:Δ7集成电路大得多�同时它的工作电压范围也太窄�7Π士∋Τ∀。为便于使用�电路使用ΥΠ层盛电池供电。56,∋连接插座ΗΔΓ&和ΗΔΓΚ一般难以购得,可以从报废的网卡上拆取。∋+选用小型自锁开关。∋/选用刁、型拨动开关。ΔΛ&一ΔΛ7选用红绿双色发光二极管。其它元件无特殊要求。为方便制作,印制板被设计成单面板,见图>和图,�图,中连接ΔΛΚ第�>∀脚的浅灰色线是跳线∀,图中的正方形焊盘表示元件的+脚。因为使用时通测试时将网线两端分别插入信号发射部分和接收部分的ΗΔΓ&和ΗΔΓΚ中,打开电源,则接收部分的指示灯会依次点亮,根据指示灯点亮的情况就可很容易地判断线对连接状态。值得注意的是,若某指示灯不亮,不要忙于下结论是网线跨线对交叉,可用网线钳进一步压牢水晶头后再试。��曰�虽陇正歌珑晚口成舞刃亚扭�∋乒一」