基于ARM7智能拆焊、回流焊臺控制系統(tǒng)的設計
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本設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)其內部AD轉換器將模擬電壓信號轉換成處理器可識別的數(shù)字信號。當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發(fā)生變化，然后該電壓信號經(jīng)27L2放大，再經(jīng)ARM內部AD將模擬量轉換成數(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確。為了解決上述問題，特別增加了DSl8B20作為補償，在工業(yè)上稱為補正系數(shù)修正法。應用的公式為：
T=T1+kT2
式中T為實際溫度，T1為DSl8B20；測得的溫度，T2為熱電偶傳感器模塊測得的溫度，k為補正系數(shù)，這里取0．82。
2．3 ARM最小系統(tǒng)
本設計采甩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Flash程序存儲器和8kB的片內靜態(tài) RAM；128位寬度接口／加速器可實現(xiàn)高達70MHz工作頻率；1O位A／D轉換器提供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。
2．4 執(zhí)行電路
該設計的執(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)絡標號KONG1和KON- G2接ARM的兩個控制引腳。當ARM測到當前溫度低于溫度曲線上的對應溫度(即當前需要加熱到的溫度)時ARM處理器便讓對應的控制端口置零，此時對應的光電耦合器(US1或US2)的發(fā)射端工作，使接收端導通，這時電源電壓經(jīng)觸發(fā)二極管(DS1或DS2)和300 Ω電阻后到達雙向晶閘管(Q-S1或QS2)的觸發(fā)極使其導通，這樣電熱盤或燈頭便開始加熱工作。類似的道理，當ARM的控制端給出低電平時，對應的可控硅截止，燈頭或電熱盤停止加熱。
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