基于ARM7智能拆焊、回流焊台控制系统的设计

　　0 引言

　　随着电子工业的发展,电子产品越来越多,电路板上元器件的密度越来越大,并且多为贴片式元件。传统的手工焊接,比较适合直插式元件,对于贴片式焊接效果就差强人意,并且效率很低。同样，传统的的拆芯片方式，一般都用热风枪吹，这样也能够达到目的，但周围的小芯片容易被吹移位。基于以上的原因，有必要改变传统的手工焊接方式和用热风枪拆芯片的方式,采用计算机控制红外线加热的自动焊接。

　　近几年国内逐渐开始使用拆焊台和回流焊，但普遍存在以下问题：(1)控制芯片采用简单的单片机，以"裸奔"为主没嵌操作系统，从而导致系统过于简单或分配不合理。

　　(2)传感器一般都采用热电偶，但不加补偿电路，而且很少在程序中采用算法，这样加热器件往往存在惯性和滞后性，从而导致控温不精准。(3)没有将拆焊台和回流焊炉集于一体，使硬件利用率不高。

　　因此，本文提出并研究设计了一种基于μC/OS-II嵌入式实时系统的智能拆焊、回流焊温度控制系统。

　　1 智能拆焊、回流焊台电路设计原理

图1 设计方框图。

　　本设计利用热电偶传感器检测出与温度对应的电压信号，然后经27L2放大和ARM7内部A/D转换成处理器可识别的数字信号。再通过ARM7来采集温度信号并对其进行运算、处理，最后根据运算、处理的结果来控制红外线灯头和电热盘。整个过程通过液晶显示屏(128×64)清晰显示。能够智能控温，顺利拆、焊多种型号芯片。加热灯头能够按规定的温度曲线加热，可设置存储8条曲线(掉电数据不丢失)。预热盘能够保持设置的恒定温度(误差不能超过3℃)，有实时温度跟踪功能。

　　主要包括电路供电单元、信号检测电路、执行控制单元、人机交互界面几部分单元模块。

　　2 硬件电路

　　2.1 电路供电单元

　　主要由变压器、整流二极管、滤波电容、集成稳压器等构成，为电路提供5V、3.3V和1.8V的稳定电压。

　　2.2 信号检测电路

　　主要由热电偶、运算放大器27L2、DS18B20及ARM7内部AD等组成。将温度转换成处理器可识别的数字信号。

图2 温度采集电路。

　　本设计的温度采集电路如图2所示，在P6口的1、3引脚接热电偶传感器的正端，2、4引脚接热电偶传感器的负端。热电偶采集到信号后经C00、C10(高频滤波电容)将高频杂波滤除，再经27L2(低频小信号放大器)将信号放大，其中R64与R63的和与R65的比值即为U3B的放大倍数，同理，R60与R62的和与R61的比值为U3A的放大倍数。放大后再经C01和C11将高频杂波滤除，最后该信号被传到ARM7，经其内部AD转换器将模拟电压信号转换成处理器可识别的数字信号。当热电偶传感器探头部分的温度发生变化时，热电偶传感器两端的电压也按一定比例对应发生变化，然后该电压信号经27L2放大，再经ARM内部AD将模拟量转换成数字量，ARM处理器得到数字量后便知道现在的温度。当然要想精确测温仅有热电偶测温模块是不够的。