Микроконтроллерное управление процессом активированной пайки

Наиболее  распространёнными периферийными  интерфейсами для ПЭВМ являются параллельный Centronics (LPT порт) и последовательный RS-232C (COM порт). Достоинством интерфейса Centronics является относительно высокая пропускная способность (до 2 Mбайт/с).

 

Рисунок 5.1 – Структурная схема микроконтроллера MSP430G2553

 

Однако  для организации двустороннего  обмена информацией необходимо минимум 18 линий, что потребует больше аппаратных и программных затрат т.к. выбранный  контроллер не поддерживает его аппаратно. Так же для поддержки обмена данными  необходим драйвер и для ПЭВМ.

 

 

Рисунок 5.2 – Схема принципиальная устройства

RS-232C имеет более низкую, по сравнению с Centronics, пропускную способность (до 128 Кбит/с), но для организации дуплексного обмена необходимо минимум три линии и передача информации может осуществляться на большие расстояния. Важно то, что выбранный микроконтроллер содержит встроенный аппаратный асинхронный приёмопередатчик (UART), что позволяет с минимальными затратами реализовать поддержку интерфейса RS-232C. Если объёмы передаваемой информации невелики и нет необходимости в высокой скорости её передачи, то в качестве интерфейса для передачи данных на ПЭВМ выбираем RS-232C.

 

Рисунок 5.3 – Печатная плата устройства

 

Учитывая  выше перечисленные требования, разработана  структурная схема АСК. С УЗ генератора на АСК подаётся 4 сигнала. Сигналы проходят через входные делители подаются на аналоговый преобразователь, с выхода которого снимается напряжение пропорциональное среднеквадратическому значению входного сигнала. Это напряжение поступает на цифровой измеритель, который осуществляет преобразование его в код.

Кроме вышеописанных функций цифровой измеритель обеспечивает управление индикацией и выдачу информации через интерфейс  RS-232C на ПЭВМ.

   

Рисунок 5.4 – Компонент блока АСК

 

    АСК в виде отдельного блока стоит из следующих конструктивных элементов (рис. 5):

-плата на которой находятся: микроконтроллер, фильтр и стабилизаторы напряжений, входные делители напряжения;

-плата индикации на которой находится 16x2 строковый дисплей и контроллер HD44770 для управления им.

 

Рисунок 5.5 – Внешний вид устройства

 

 

6 Инструкция по автоматическому измерению параметров активированной пайки

 

Блок предназначен для измерения и точного поддержания  заданных параметров в различных  технологических процессах. Используется в составе устройства активированной пайки. Имеется возможность автоматизированного  измерения параметров за счет подключения  к персональному компьютеру. Подключение  производится посредствам встроенного  интерфейса RS-232.

Структурная схема измерений приведена на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 - Структурная схема измерения температуры

Порядок автоматического измерения  температуры следующий:

1. Включить паяльную установку и подключить АСК к установке.
2. Переключть тумблер питания на АСК.

 

 

Рисунок 6.2 – Лицевая панель АСК

3. Дождаться появления частоты на дисплее АСК.
4. Запустить программу «Meter» на ЭВМ.

 

Рисунок 6.3 – Ярлык программы

 

5. Установить  галочки рядом  с необходимыми параметрами.

 

Рисунок 6.4 – Подготовка программы «Meter»

 

6. Нажать  кнопку «Старт!» в программе.

 

Рисунок 6.5 – Запуск программы «Meter»

 

 

 

7. Нажмите кнопку «Запись» в программе и запустите рубильником процесс нагрева.

 

Рисунок 6.6 – Запись показаний программой «Meter»

8. При достижении  точки плавления припоя отключите  нагрев и дождитесь остывания,  после чего остановите запись  нажатием кнопок «Запись», а затем  «Стоп!» в программе.

9. Нажмите  кнопку «Экспортировать» в программе.

 

 

Рисунок 6.7 – Экспорт данных программой «Meter»

10. В появившемся  окне выберите тип графика  и значения по его осям.

 

 

Рисунок 6.8 – Настройки экспорта данных программы «Meter»

12. Нажмите кнопку «Очистить» в программе «Meter».

 

Рисунок 6.9 – Очистка данных программы «Meter»

 

 

Заключение

В данном курсовом проекте  разработана система автоматизированного контроля параметров активированной пайки на базе микроконтроллера. Разработана схема электрическая принципиальная этого устройства и программа для микроконтроллера.

Модуль автоматизации контроля параметров активированной пайки способный получать данные о рабочем напряжении и частоте, напряжении обратной связи и температуры пайки. Модуль выводит данные на двустрочный 16-ти символьный дисплей и передает их ПЭВМ по интерфейсу RS232. Точность измерения благодаря 10-битному АЦП составляет менее 0.1% от Uмакс. Погрешность измерения частоты при измерении до 0.5МГц составляет 50Гц.

 В результате ассемблирования  получена прошивка программы  для памяти микроконтроллера. Применение  микроконтроллера позволило упростить  принципиальную схему и расширить  функциональные возможности микроконтроллера, так как для изменения функций  устройства достаточно внести  изменения в программу микроконтроллера.

 

 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Белов А.В. Микроконтроллеры  в радиолюбительской практике  – СП-б, Наука и техника, 2009 – 352с.

2. Проектирование цифровых  устройств на однокристальных  микроконтроллерах / В.В. Сташин [и др.]. – М.: Энергоатомиздат, 2002. – 224с.

3. Евстифеев А.В. Микроконтроллеры  Microchip: практическое руководство/А.В.Евстифеев. – М.: Горячая линия – Телеком, 2002. – 296с.

4. Кравченко А.В. 10 практических  устройств на AVR-микроконтроллерах.  Книга 1 – М., Додэка –ХХ1, МК-Пресс, 2008 – 224с.

5.Трамперт В. Измерение,  управление и регулирование с  помощью АVR-микроконтроллеров: Пер.  с нем – К., МК-Пресс, 2006 – 208с.

6. Мортон Дж. Микроконтроллеры АVR. Вводный курс /Пер. с англ. – М., Додэка –ХХ1, 2006 – 272с.

7. Официальный сайт компании  Texas Instrument: портал [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ti.com. Дата обращения: 01.11.2012.

 

 

 

 

 

 

 

Приложения