基于ARM7的LED回流焊機溫控系統(tǒng)的設計

0引言

插件UD的耗材和人工成本高，嚴重影響了LED高效節(jié)能燈的推廣應用;而貼片封裝LED元件更適合自動化焊接，焊接時在大于其100.200倍的鋁基散熱片上，要求較低的焊接溫度，較好的散熱效果，現(xiàn)有的自動回流焊機和焊接工藝不能滿足其要求，焊接設備不配套成為u?D照明燈發(fā)展.推廣的瓶頸.

本文設計了一種基于ARM7的嵌入式u C/OS-II實時操作系統(tǒng)的LED回流焊機溫度控制系統(tǒng).本產(chǎn)品能預設八條曲線，每一條曲線有五個段，每一段的加熱時間可改動.用戶可根據(jù)焊料所需的加熱溫度和時間來從重新設置加熱曲線.本溫控系統(tǒng)的硬件.軟件設計如下.

1硬件平臺設計

本系統(tǒng)選用Philips公司的AItM7(LPC2148)作為控制系統(tǒng)的核心處理器.本系統(tǒng)主要由MPU?熱電偶測溫器件.放大元器件等組成.

LPC2148是這個溫控模塊的核心，按結構可分為六個部分：溫度采集電路.人機交換電路.中央處理器電路.燈管控制.通信電路.存儲電路，為了防止通道干擾，5路A/D間隔使用，這樣就避免了通道切換時相鄰通道之間的干擾;5路K型熱電偶采得的溫度信號值經(jīng)過低壓放大器27L2C放大，輸入到LPC2148的采樣模塊中;經(jīng)光耦隔離，由輸出控制電路控制5路固態(tài)繼電器，繼而控制加熱管的電流通斷比來完成;整個運行過程有LCD屏全程顯示，操作人員通過鍵盤向該設備發(fā)送命令;LPC2148內(nèi)部嵌有USB設備控制器可用來完成與下位機的通信.

溫控模塊的硬件結構框圖如圖1所示.

2部分硬件電路設計

2.1刪最小系統(tǒng)電路

本設計采用ARM7(LPC2 148)作為主控芯片，其優(yōu)點是處理速度快.性價比高.資源豐富并且工作穩(wěn)定可靠.圖2即是ARM的最小系統(tǒng)圖.

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.

2.2電路供電單元

市電AC220V經(jīng)由變壓器Tl降壓為9V交流電，D5?D6?D7?D8組成全橋整流電路，將正弦波電壓轉換為單一方向的脈動較大的電壓，再經(jīng)由濾波電容變換為脈動較小.交流分量較少的直流電壓，作為穩(wěn)壓電路的輸入.LM2575與LMlll7構成穩(wěn)壓電路，最終輸出5V?3.3V的穩(wěn)定電壓.通過10 u H電感將模擬電路與數(shù)字電路的電源和地隔離.

如圖3.

2.3溫度采集電路

溫度采集電路主要由廉價的k分度熱電偶和低壓運放27L2低頻小信號放大器組成，熱電偶測得的信號經(jīng)檢波二極管D10濾除雜波，通過旋動電位器可調(diào)整放大倍數(shù)，放大倍數(shù)為(R10+RB2)/R1l?放大的信號經(jīng)ARM內(nèi)部AD轉換后ARM即可讀取對應的數(shù)值，再經(jīng)進一步的運算即可得到所測環(huán)境溫度值.

圖4溫度采集電路.

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