基于ARM7智能拆焊、回流焊臺控制系統的設計

摘要：本文采用ARM7作為主控芯片，使用了μC／OS-II實時操作系統，設計了一種智能拆焊、回流焊臺控制系統，可以通過鍵盤操作控制，通過液晶顯示屏顯示其所處的狀態及實時溫度曲線，能對多種集成芯片進行拆和焊，適用于集成電路板的維修和加工。
關鍵詞：ARM7；μC／OS-Ⅱ；熱電偶

0 引言
隨著電子工業的發展，電子產品越來越多，電路板上元器件的密度越來越大，并且多為貼片式元件。傳統的手工焊接，比較適合直插式元件，對于貼片式焊接效果就差強人意，并且效率很低。同樣，傳統的的拆芯片方式，一般都用熱風槍吹，這樣也能夠達到目的，但周圍的小芯片容易被吹移位。基于以上的原因，有必要改變傳統的手工焊接方式和用熱風槍拆芯片的方式，采用計算機控制紅外線加熱的自動焊接。
近幾年國內逐漸開始使用拆焊臺和回流焊，但普遍存在以下問題：(1)控制芯片采用簡單的單片機，以“裸奔”為主沒嵌操作系統，從而導致系統過于簡單或分配不合理。(2)傳感器一般都采用熱電偶，但不加補償電路，而且很少在程序中采用算法，這樣加熱器件往往存在慣性和滯后性，從而導致控溫不精準。(3)沒有將拆焊臺和回流焊爐集于一體，使硬件利用率不高。
因此，本文提出并研究設計了一種基于μC／OS-II嵌入式實時系統的智能拆焊、回流焊溫度控制系統。

1 智能拆焊、回流焊臺電路設計原理


本設計利用熱電偶傳感器檢測出與溫度對應的電壓信號，然后經27L2放大和ARM7內部A／D轉換成處理器可識別的數字信號。再通過ARM7來采集溫度信號并對其進行運算、處理，最后根據運算、處理的結果來控制紅外線燈頭和電熱盤。整個過程通過液晶顯示屏(128×64)清晰顯示。能夠智能控溫，順利拆、焊多種型號芯片。加熱燈頭能夠按規定的溫度曲線加熱，可設置存儲8條曲線(掉電數據不丟失)。預熱盤能夠保持設置的恒定溫度(誤差不能超過3℃)，有實時溫度跟蹤功能。
主要包括電路供電單元、信號檢測電路、執行控制單元、人機交互界面幾部分單元模塊。

2 硬件電路
2．1 電路供電單元
主要由變壓器、整流二極管、濾波電容、集成穩壓器等構成，為電路提供5V、3．3V和1．8V的穩定電壓。
2．2 信號檢測電路
主要由熱電偶、運算放大器27L2、DSl8B20及ARM7內部AD等組成。將溫度轉換成處理器可識別的數字信號。