基于ARM7的智能拆焊、回流焊臺控制系統(tǒng)電路模塊設(shè)計
本文采用ARM7作為主控芯片,設(shè)計了一種智能拆焊、回流焊臺控制系統(tǒng),可以通過鍵盤操作控制,通過液晶顯示屏顯示其所處的狀態(tài)及實時溫度曲線,能對多種集成芯片進行拆和焊,適用于集成電路板的維修和加工。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201710/369555.htm硬件電路
主要由變壓器、整流二極管、濾波電容、集成穩(wěn)壓器等構(gòu)成,為電路提供5V、3.3V和1.8V的穩(wěn)定電壓。
信號檢測電路模塊
主要由熱電偶、運算放大器27L2、DS18B20及ARM7內(nèi)部AD等組成。將溫度轉(zhuǎn)換成處理器可識別的數(shù)字信號。
圖2 溫度采集電路
本設(shè)計的溫度采集電路如圖2所示,在P6口的1、3引腳接熱電偶傳感器的正端,2、4引腳接熱電偶傳感器的負(fù)端。熱電偶采集到信號后經(jīng)C00、 C10(高頻濾波電容)將高頻雜波濾除,再經(jīng)27L2(低頻小信號放大器)將信號放大,其中R64與R63的和與R65的比值即為U3B的放大倍數(shù),同理,R60與R62的和與R61的比值為U3A的放大倍數(shù)。放大后再經(jīng)C01和C11將高頻雜波濾除,最后該信號被傳到ARM7,經(jīng)其內(nèi)部AD轉(zhuǎn)換器將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成處理器可識別的數(shù)字信號。當(dāng)熱電偶傳感器探頭部分的溫度發(fā)生變化時,熱電偶傳感器兩端的電壓也按一定比例對應(yīng)發(fā)生變化,然后該電壓信號經(jīng) 27L2放大,再經(jīng)ARM內(nèi)部AD將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,ARM處理器得到數(shù)字量后便知道現(xiàn)在的溫度。當(dāng)然要想精確測溫僅有熱電偶測溫模塊是不夠的。
因為熱電偶傳感器有一個缺陷,它測的溫度是探頭與冷端之間的溫度差,也就是說若僅用上述電路測溫,則只有在冷端溫度為零點的情況下測得的溫度才是最精確的,冷端的溫度與零點的溫差越大,測得的溫度數(shù)據(jù)越不精確。而本設(shè)計中焊臺加熱的同時,熱電偶冷端溫度會變化,從而造成了測溫不準(zhǔn)確。為了解決上述問題,特別增加了DS18B20作為補償,在工業(yè)上稱為補正系數(shù)修正法。
ARM最小系統(tǒng)電路模塊
圖3 ARM最小系統(tǒng)及外部存儲電路圖
本設(shè)計采用ARM7作為主控芯片,主要因其性價比高、資源豐富、工作穩(wěn)定可靠。它帶有32kB的片內(nèi)Flash程序存儲器和 8kB的片內(nèi)靜態(tài)RAM;128位寬度接口/加速器可實現(xiàn)高達70MHz工作頻率;10位A/D轉(zhuǎn)換器提供8路輸入;2個32位定時計數(shù)器和2個16位定時計數(shù)器;多達32個通用IO口,可承受5V電壓;多個串行接口,包括2個UART、2個I2C總線、SPI和具有緩沖作用和數(shù)據(jù)長度可變功能的SSP;多達13個邊沿、電平觸發(fā)的外部中斷管腳;一個可編程的片內(nèi)PLL可實現(xiàn)最大為70MHz的CPU操作頻率等等。
在圖3ARM最小系統(tǒng)中,11.0592M的晶振和兩個20pF電容為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的工作頻率,然后再經(jīng)ARM內(nèi)部鎖相環(huán)倍頻使其工作頻率最大可達70MHz。圖中的U1為CAT1052,它為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的復(fù)位電路,同時為系統(tǒng)提供了256字節(jié)的可讀寫的E2PROM,使系統(tǒng)存儲掉電不丟失數(shù)據(jù)空間。
執(zhí)行電路模塊
圖4 執(zhí)行模塊電路圖
該設(shè)計的執(zhí)行電路如圖4所示。其中PL端口接控制指示燈,PS1為AC220接口,PS2為燈體接口,PS3為電熱盤接口,網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號KONG1 和KONG2接ARM的兩個控制引腳。當(dāng)ARM測到當(dāng)前溫度低于溫度曲線上的對應(yīng)溫度(即當(dāng)前需要加熱到的溫度)時ARM處理器便讓對應(yīng)的控制端口置零,此時對應(yīng)的光電耦合器(US1或US2)的發(fā)射端工作,使接收端導(dǎo)通,這時電源電壓經(jīng)觸發(fā)二極管(DS1或DS2)和300Ω電阻后到達雙向晶閘管(QS1或QS2)的觸發(fā)極使其導(dǎo)通,這樣電熱盤或燈頭便開始加熱工作。類似的道理,當(dāng)ARM的控制端給出低電平時,對應(yīng)的可控硅截止,燈頭或電熱盤停止加熱。
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