基于STC12C5A60S2的可控電動(dòng)扳手控制器中的設(shè)計(jì)

據(jù)設(shè)備管理權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，有50%以上的設(shè)備運(yùn)行故障是由螺栓問(wèn)題引起的，因螺栓問(wèn)題而造成重大事故的數(shù)量也非常驚人，因此新的設(shè)備安裝和檢修規(guī)范都對(duì)螺栓緊固力矩要求非常嚴(yán)格，尤其是承受載荷及強(qiáng)烈沖擊振動(dòng)的重型機(jī)械設(shè)備，需要精確控制聯(lián)結(jié)螺栓的預(yù)緊力。但所需預(yù)緊力又很大，再加空間條件限制，不能采用大規(guī)格工具，就必須使用扭矩扳手。而作為扭矩扳手關(guān)鍵部件的控制器對(duì)其性能影響很大。本文提供了一種可以精確顯示擰緊扭矩值、轉(zhuǎn)角值，并能按預(yù)定設(shè)定的扭矩值、轉(zhuǎn)角值擰緊螺栓的電動(dòng)扳手控制器的解決方案。

　　1 可控電動(dòng)扳手控制器硬件設(shè)計(jì)

　　可控電動(dòng)扳手控制器硬件電路框圖如圖1所示。

圖1 可控電動(dòng)扳手控制器硬件電路框圖

　　1.1 數(shù)字電位器、按鈕及顯示控制電路

　　單片機(jī)選用STC12C5A60S2作為核心控制器。該機(jī)是單時(shí)鐘/機(jī)器周期的單片機(jī)，是高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，工作電壓范圍為5.5 V～3.3 V；工作頻率范圍為0～35 MHz，相當(dāng)于普通8051的0～420 MHz；1 280 B片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；四個(gè)16位定時(shí)器；可編程時(shí)鐘輸出功能；全雙工異步串行口（UART），兼容普通8051的串口；先進(jìn)的指令集結(jié)構(gòu)，兼容普通8051指令集。電平轉(zhuǎn)換芯片采用LM2575，輸出5 V直流電壓作為供電電源，電路圖如圖2所示。液晶顯示采用LCM 128645ZK模塊，使用五個(gè)按鍵分別用來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、扭矩設(shè)定、轉(zhuǎn)角設(shè)定及清零，數(shù)字電位器用來(lái)設(shè)定扭矩值和轉(zhuǎn)角值，電路如圖3所示。

圖2 電平轉(zhuǎn)換電路