基于STC15F204的936焊台电路方案与温度控制

8 下载量 155 浏览量 更新于2024-12-02 1 收藏 2.93MB ZIP 举报
资源摘要信息:"本资源主要介绍了以STC15F204单片机为核心的936焊台电路设计方案。该方案包括了T12发热元件的使用、热电偶温度信号的放大与ADC转换过程以及PID控制算法实现温度的精准恒温控制。通过对电路方案的详细阐述,读者可以了解到焊台控制电路的硬件设计和软件编程的关键技术点。" 知识点: 1. STC15F204单片机应用 STC15F204单片机属于STC系列的8051内核单片机,具有丰富的I/O端口和较高的运行速度,适合用于温度控制类的电子设备。在本焊台电路方案中,STC15F204作为主控MCU,负责处理温度信号并执行PID算法,实现对焊台温度的精确控制。 2. T12发热芯应用 T12发热芯是焊台中用于加热的元件,其特性影响到焊台的加热速度和温度稳定性。在本方案中,T12发热芯通过PWM信号控制其加热功率,以实现温度的恒定。 3. 热电偶温度信号放大 热电偶是一种温度传感器,能够将温度变化转换为电压信号。在本焊台方案中,为了使***204能够准确读取热电偶的微弱信号,需要通过电路对信号进行放大。放大后的信号能够提供给ADC模块进行模数转换。 4. ADC(模数转换器)模块 ADC模块用于将模拟信号转换为数字信号,使单片机能够处理。在本电路方案中,8551放大后的热电偶信号需要通过STC15F204内置的ADC模块进行转换,转换后的数字信号被用于后续的温度计算。 5. PID控制算法 PID算法是一种常见的反馈控制算法,包括比例(Proportional)、积分(Integral)、微分(Derivative)三个主要控制环节。在焊台电路方案中,PID算法用于实现温度的精确控制。单片机通过读取当前温度与设定温度的偏差,并应用PID算法计算出PWM占空比,以此来调节发热芯的加热功率,实现温度的快速稳定。 6. PWM(脉冲宽度调制)控制 PWM是通过调整信号的脉冲宽度来控制输出功率的技术。在焊台电路方案中,PWM用于控制加热元件T12的功率输出。通过改变PWM的占空比,可以调节加热元件的加热强度,从而实现对焊台温度的精确控制。 7. 硬件电路设计要点 焊台电路方案不仅需要考虑单片机与外围器件的匹配,还必须确保电路的稳定性和安全性。设计要点包括合理的电路布线、适当的电源管理、热电偶信号的准确放大、PWM信号的精确控制等。 8. 软件编程应用 软件编程在焊台电路方案中起到至关重要的作用。需要为STC15F204编写控制程序,实现对ADC转换结果的读取、PID算法的计算以及PWM信号的输出。编程过程中还需考虑异常处理、系统自检和用户交互等功能的实现。 9. 文件名称列表分析 给出的文件名列表可能包含了焊台电路的原理图文件(.SchDoc)、固件压缩包(固件.zip)以及三个看似图片文件的扩展名。这表明除了硬件电路设计外,还提供了焊台控制程序的源代码和相关文档,便于使用者进行调试和研究。 通过对以上知识点的分析和理解,可以全面掌握STC15F204单片机在焊台电路中的应用方法,包括硬件连接、软件编程以及温度控制逻辑的实现。这为制造高性能、高稳定性的焊台提供了理论基础和技术支持。
2021-04-21 上传
申明:该设计资料来自“一乐开源”,设计资料仅供学习参考,不可用于商业用途。 前言: 高频焊台基本功能完成,只能说是可用的状态,距离商业话还有一段路要走。板子基本安装调试完成,目前发现一些问题,进一步的工作将在总体测试后统一修改,本项目使用开源基金打样的PCB。本项目作为一乐开源基金的首发项目,希望能够抛砖引玉,给大家带来更多的好玩的项目。 控制部分原理图错误和修改: 1、R104应改为接U1(OP07)二脚;--原图为接地,需要拆掉R104,换成直插电阻飞线 2、蜂鸣器音量R126改20-30R 3、R112考虑改300R,否则亮度和D9不一致。R118和R119只装一个,使用D9表示加热的情况用R119,否则用R118. PCB错误和修改: U2(M8)的位置跑了,L102和M8-PIN19短路,需要割开。 M8--PIN6和编码器的线短路,需要飞线连通。 功率板错误: 1、R9不用直接短路 2、全桥D5的丝印正负标识反了。 3、VR1 7812 的丝印方向反了,实际散热片的位置要靠板子的边沿。 已知的问题: 1、现在原定使用的外部TL431基准噪声很大,使得ADC读数跳动接近30个字, 具体问题有待验证,这样只能使用M8内部的基准源。 2、现在焊台的输出使用控制板无法达到满功率,不使用控制板短路光耦32V下满输出 供电电流1.2A左右,但是使用控制板后之有0.6A的水平,可能控制算法还有需要改进的地方 3、其他未尽事宜:加热器监测没有开放,暂时没有这个功能;12v反馈供电没有调试,因为目前使用32V的电源供电,反馈电压不够。 全板工作照: 整个硬件设计包括三部分:电源,控制和功率板,见截图: 补充内容: 控制板部分的硬件调试基本完成,昨天调通了外置基准的部分,郁闷,可能遭遇假的TL431,实际测量输出电压都之有2.40?V,所以造成M8的基准不稳定,后来调选了几只,输出电压基本都在4.48V以上,采样基本稳定,后来减小了TL431的限流电阻到200,采样已经稳定。现在看来M8对于外置基准需要的电流还是不小的。这里完成以后,使用内置基准的程序将暂停更新,重点调试使用外部基准的程序。为什么优先外部基准的程序,因为热电偶输出4毫伏左右100度,这样放大60倍以后刚好在0-700度的范围和ADC的采样结果对应,基本不用换算,少了一次除法计算,程序的执行效率会提高。 附件内容截图: