基于ARM7的LED回流焊機(jī)溫控系統(tǒng)的設(shè)計

2.4控制.報警電路

在此電路中74HC245的作用是信號功率放大.

此設(shè)計的控制器件主要由固態(tài)繼電器組成，而為了增加控制器輸出的控制能力，特在控制器的端口處增加74HC245驅(qū)動芯片.當(dāng)控制器檢測到實際溫度超出設(shè)置溫度20攝氏度以上或有其它以上情況，控制器對PO.29和Po.30輸出低電平，從而發(fā)出聲光報警信號.電路如圖5所示.

3軟件設(shè)計

3.1嵌入式實時操作系統(tǒng)恤c/OS.II

市面上的回流焊，一般是由高成本的LPC或單片機(jī)經(jīng)過簡單的前.后臺系統(tǒng)進(jìn)行控制.本系統(tǒng)軟件部分用嵌入式實時操作系統(tǒng)u C/0S.II,搭建了一個任務(wù)管理平臺，通過實時內(nèi)核對多種任務(wù)進(jìn)行調(diào)度.管理，完成對LED回流焊機(jī)的溫度控制.采用u c/OS.II為基礎(chǔ)操作平臺的工業(yè)控制系統(tǒng)，可以克服傳統(tǒng)的采用前后臺控制和中斷響應(yīng)方式所難以很好解決的實時響應(yīng)差.控制效率低的缺點.實際運行結(jié)果表明本系統(tǒng)穩(wěn)定性好.可靠性高.人機(jī)界面友好.

3.2溫控系統(tǒng)應(yīng)用程序的設(shè)計

為了實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的功能，需要具體編寫以下六種工作任務(wù)及流程圖.

(1)按鍵處理.此任務(wù)主要完成鍵盤掃描工作.用戶可以通過鍵盤對系統(tǒng)進(jìn)行控制，如改變運行狀態(tài).修改相關(guān)的參數(shù)等，系統(tǒng)必須做出及時的處理，因此在系統(tǒng)中把它的優(yōu)先級設(shè)為最高，一旦有鍵被按下，系統(tǒng)就能夠做出響應(yīng)完成相應(yīng)的功能.

(2)LCD顯示.此任務(wù)用于刷新LCD顯示的工作.模擬曲線.系統(tǒng)的運行狀態(tài).各路的溫度值.錯誤指示及其它各種信息需要及時地通知用戶，當(dāng)有關(guān)的信息發(fā)生改變時，需要調(diào)用此任務(wù)更新顯示.

(3)uSB通信.在設(shè)計中，通信任務(wù)~方面接收PC發(fā)來讀寫命令幀，對其進(jìn)行分析處理后，做出相應(yīng)的響應(yīng)，從而實現(xiàn)PC機(jī)對其進(jìn)行控制;另一方面也要把相關(guān)信息按要求組成相應(yīng)的幀，發(fā)送給PC機(jī).

(4)控制運算輸出.此任務(wù)是最重要的一環(huán)，當(dāng)任一路溫度轉(zhuǎn)換結(jié)束后，都會發(fā)信號給控制運算處理任務(wù)進(jìn)行處理，控制運算處理任務(wù)接到信號后，對信號分析之后，對要處理的測量結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)換查表等處理，算出實際溫度值，一方面調(diào)用基于時間最優(yōu)的PID控制算法加以決策處理，發(fā)信號給輸出任務(wù)加以控制，另一方面也發(fā)信號給LCD顯示任務(wù)更新顯示.進(jìn)而對各路繼電器進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié).根據(jù)控制運算任務(wù)決策結(jié)果，負(fù)責(zé)各繼電器占空比的調(diào)節(jié).

(5)信號的采集處理.此任務(wù)采用定時方式對各路溫度信號進(jìn)行采集，負(fù)責(zé)通道的選擇，對27L2轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行讀取.根據(jù)設(shè)定，取轉(zhuǎn)換結(jié)果的前16位，用一個無符號整數(shù)進(jìn)行保存，然后存于溫度存儲區(qū).并發(fā)信號給控制運算任務(wù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換.

(6)數(shù)據(jù)讀寫存儲.該段程序完成對數(shù)據(jù)的保存與讀寫.當(dāng)用戶需要根據(jù)特定錫膏和PCB板重新設(shè)定曲線時，需要調(diào)用該程序?qū)⒁４娴臄?shù)據(jù)寫入CATl025?當(dāng)調(diào)用用戶自定義回流焊曲線時，再將保存的數(shù)據(jù)從CATl025中讀取.

4溫度測試實驗

溫度測試儀用于測試回流爐爐溫曲線，即焊點溫度和加熱時間的關(guān)系曲線.通過測試，考察設(shè)定溫度是否符合焊接要求，達(dá)到參數(shù)最佳設(shè)定的目的.

衡量回流爐質(zhì)量優(yōu)劣最重要的兩個指標(biāo)是加熱精度和均勻穩(wěn)定性.通過橫向溫度均勻性試驗證明，爐溫橫向均勻性誤差不超5℃.實際測量曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線的比較反映了加熱精度滿足要求.

5結(jié)束語

本設(shè)計實現(xiàn)了下面三方面的功能：1)采用智能受控水平熱風(fēng)加智能受控快速紅外線，徹底滿足貼片封裝LED所要求的較低的焊接溫度要求;2)采用刪作為主控芯片，將現(xiàn)在普遍使用的多段式回流焊機(jī)，設(shè)計成連續(xù)按標(biāo)準(zhǔn)溫度曲線焊接LED發(fā)光燈，控溫準(zhǔn)確.高效.可靠.熱沖擊小.壽命長;3)高性價比.高可靠性.低功率，生產(chǎn)成本比同類產(chǎn)品降低60%?操作界面友好.維護(hù)簡單.