多功能电子焊接操作台的设计

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蓦工力能电子焊接操作台白匀设计 

Design of Multifunction Electron Soldering Operation Platform 

浙江工贸职业技术学院电子工程系 佘泽平余威明 

YUZePing,YUWeiMing (Electronic Engineering Department,Zhejiang Industry&Trade polytechnic.Wenzhou 325003) 

【摘要】设计一种多功能电子焊接操作台,以单片机作为主控芯片,通过反射式光电传感器检测操作人员是否在工作台前,结合单片机实现电烙铁和排凤风扇电 源的自动开启和关断功能。通过符合人眼光谱特性曲线的环境光照传感器uI2O2检测环境照度,由单片机内部A/DR换将光照值转换成数字量,产PWM信号控制 

LED灯驱动TPS61165实现自动调光功能。该系统设计的电子焊接操作台不但降低了由于电烙铁未及时关闭带来的安全问题和耗电问题,也使焊接的环境更加人性 

化 【关键词】电子焊接操作台;环境照度检测;PWM;TPS6I165 

Abstract:A multifunction electron soldering operation platform is designed.The system uses MCU as main chip.The power of electron soldering iron and fan can auto on—off 

throu gh the detection of reflection—type photosensor.The ambient illuminance is detected by UI202 sensor and the MCU coverts the an ̄og illuminance voltage tO digital through A/ 

D converterMCUgenerates PWM signalforTPS61165 chipto con ̄olthe n曲mess ofLEDlamp.The auto closethe power of electron solderingiron reducesthe danger and saves energy The operation ̄gh6ng is aUtO adjusted make the system to be more humanization. 

Keywords:Electron solderingoperadonplatform;Ambientlightdetect;PWM;TPS61165 

在企业电路板焊接加工、学校学生电 

路板制作、电子研发人员电路板加工等都 

离不开焊接操作。作为焊接工作的电烙铁 

容易产生安全问题,特别是在焊接人员长 

时间焊接进入疲劳后,容易忘记关闭电烙 铁,从而带来安全隐患。 

焊接场合对照度有一定的要求,当环 

境照度不合适,容易造成焊接人员用眼疲 

劳和视力下降。设计一款能自动开启关断 

电烙铁电源及排风风扇电源,能根据环境 

光照自动调节LED照明灯照度的多功能电 子焊接操作台具有一定的实用价值。 

1.系统总体设计 

多功能电子焊接操作台由排风风扇、 

LED照明灯、反射式光电开关、直流电源 

输出端子、液晶显示屏、环境照度检测传 感器和主控电路组成。通过外部电源适配 

器提供直流电源,通过调压型LM2596 ̄1:1固 

定5V的LM2596提供可调直流电源和固定5V 

的直流电源,通过AMS1n7 3.3稳压输出 

3.3V电源给主控系统供电。 

——i1一L 薪 l一一 

L迥 5v电源电路f l压电路 

图1系统组成框图 

多功能电子焊接操作台通过环境照度 

传感器UI202检测环境照度,并根据检测 

的环境照度由单片机产生PWM信号驱动LED 

恒流驱动器件TPS6l165实现LED照明灯亮 

度的自动调节功能。 

当操作人员来到焊接操作台前时, 

主控单片机通过反射式红外传感器检测到 人体,启动排风风扇转动,同时开启电烙 

铁插座板电源,使电烙铁开始加热工作。 

当人离开后一段时间后仍未回来,主控单 

片机关断电烙铁插座板电源和排风风扇电 源。 

多功能电子焊接操作台的系统组成框 

一130一屯子世界 图如图1所示。 2.多功能电子焊接操作台的硬件设计 

2.1直流电源设计 

c ~一 3.3v 卜 I N OUT巨 广_广 

垦J 士 

图2直流电源电路图 多功能电子焊接操作台的直流电源电 路图如图2所示。多功能电子操作台除了 

焊接用之外还提供两组外接直流电源输出 

口,提供一组可调直流电源和固定5V直流 

电源,便于调试产品使用。 

可调电源通过调压型LM2596提供可 

调电压,可调电源输出电压可调节电位器 

R 实现,输出调压范围如公式1所示…。 

= (1+ ) (1) 』L 其中vr。 =l,23V。 

AMG1117—3.3电路将5V直流电源稳压 至3.3V,为主控系统供电。 

2.2人体自动检测与控制设计 人体检测与自动控制电路如图3所 

示。U1为反射式光电传感器,当没有人在 

焊接操作台前,ul的3脚输出高电平,当 

有人来到时,ul的3脚输出低电平,单片 

机通过检测该引脚的电平状态即可知道操 

作员是在操作台前,当操作人员在操作台 

前时,单片机通过输出口输出高电平驱动 

三极管Q2导通,使继电器Kl得电,Kl的常 开触点闭合,电烙铁插座P3和风扇插座P4 

得电,使操作台开始工作。当操作人员离 

开时,ul的3脚输出低电平,单片机通过 

内部软件检测一段时间内操作人员仍未回 

来,通过输出口输出低电平,三极管Q2截 

止,继电器K1失电,K1的常开触点断开, 电烙铁插座和风扇插座失电,操作台停止 

工作。 

图3人体检测与自动控制电路图 

2.3环境照度检测与自动调光设计 

图4环境照度检测与自动调光电蹯图 环境照度检测与自动调光电路图如图 4所示。多功能焊接操作台能根据环境光 

照度自动调节LED照明灯的亮度,使操作 

台能够为焊接人员自动提供合适的焊接操 

作的环境亮度。 r’。。。。 ’’。。‘‘●’。。。‘●●。。’‘‘’…。。+ 。’。。‘_’’。。。‘ ’。。。。‘ ’。’。 ‘一’’。 ‘‘ : 光谤光 I№蝇R.-p油H幢 n岫 ~【J∞ 

枷 .00 蛳柏O 7∞ 蚴 糊 ’∞O -■'■帅■ f 图5 U I 202与人眼光谱特性曲线对比图 

为使检测的环境光照值与人眼实际 感觉的光照值基本一致,在本系统设计中 

选用尼赛拉公司的环境照度检测传感器 

uI202作为照度检测传感器,该传感器具 

有接近人眼光谱光视效率曲线的光谱响应 

曲线,通过内部光学滤波器,有效的降低 

了环境中红外线的影响。uI202光谱特性 

曲线与人眼光谱特性曲线对比图如图5所 

示,从该曲线图可知两者基本一致。 

UI202的输出电流与光强有很高的线性 

关系,通过外接电路R8,(下转第1 32页) 挑—墨±Ei .毒!{差