一種焊臺的控制方法及控制電路的製作方法
2023-09-23 08:14:00 6
專利名稱：一種焊臺的控制方法及控制電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及焊臺控制方法及控制電路。
背景技術：
有很多方法來控制溫度，但最簡單的一種就是可調式電量控制，焊臺通過烙鐵給工件快速傳熱並且控制溫度。另外一種方法就是利用溫控器，通過打開或是關閉電源來控制溫度。還有一種比較高級的解決方法，使用集成晶片來檢測烙鐵頭的溫度，然後調整溫控器的電量來控制溫度。當烙鐵頭溫度低於設定溫度，控制器接通，供電給溫控器發熱，當烙鐵頭溫度高於預設定溫度，控制器關閉，停止發熱。數字控制技術用於焊臺溫度控制給焊臺的技術進步帶來了全新的變化，無論是焊臺的控溫精度還是回溫速度的提高以及諸如:溫度補償校正功能、休眠功能等等都是傳統的模擬溫控焊臺無法比擬的。為電子工具行業對日新月異發展的高新電子技術提供得心應手的利器。但是，現有的數控焊臺顯示都是僅顯示實時溫度，對焊臺在工作過程中的其它工作狀態沒有顯示出來。尤其是設置溫度，在實際使用過程中往往會把實時溫度錯誤當作給定溫度，這種混淆嚴重時會給用戶造成不必要的損失。
發明內容
本發明的目的是為了克服目前數控焊臺顯示都是僅顯示實時溫度而不顯示其它工作狀態和設定狀態，在實際使用過程中給操作者帶來不便的不足，提供一種將焊臺的所有的工作狀態和設置狀態都在顯示屏上顯示的焊臺控制方法以及實現該方法的焊臺控制系統。本發明的技術方案是:一種焊臺控制方法，該方法藉助焊臺的智能控制電路對焊臺的工作參數進行設置，並對焊臺的工作狀態進行監測，還藉助所述的智能控制電路將所述的設置參數和監測狀態顯示在顯示屏上；包括以下步驟:步驟A、藉助智能控制電路對焊臺的發熱芯進行檢測，並將檢測到的發熱芯的狀態顯示在顯示屏上；步驟B、藉助智能控制電路的MCU對鍵盤進行掃描，將用戶輸入的設置參數存儲於所述的MCU內的EEPROM內，並將所述的設置參數在顯示屏上顯示；步驟C、藉助智能控制電路的溫度控制電路對發熱芯的溫度進行控制，使發熱芯的溫度控制在步驟B設置的溫度值範圍內，並藉助所述的溫度控制電路的電熱芯溫度檢測電路檢測電熱芯的實時溫度，並將實時溫度顯示在顯示屏上。進一步的，上述的焊臺控制方法中:所述的設置參數包括設置溫度值、溫度補償值、休眠時間值。進一步的，上述的焊臺控制方法中:在步驟A之前還包括:步驟A01、藉助智能控制電路對焊臺是否上鎖進行檢測，並將是否上鎖的狀態顯示在顯示屏上；
步驟A02、藉助智能控制電路對檢測電熱芯溫度的傳感器的狀態進行檢測，並將傳感器的狀態顯示在顯示屏上。進一步的，上述的焊臺控制方法中:在所述的步驟AOl中，若在顯示器上顯示的是上鎖狀態，則提示用戶是否開鎖；在所述的步驟A02中，若在顯示器上顯示的是傳感器損壞的狀態，則提示用戶進行維修；在所述的步驟A中，若在顯示器上顯示的是發熱芯損壞的狀態，則提示用戶進行維修。進一步的，上述的焊臺控制方法中:所述的步驟A中，對發熱芯進行檢測包括以下步驟:步驟Al、藉助智能控制電路給發熱芯加電；步驟A2、藉助溫度傳感器檢測發熱芯的溫度Tl，啟動定時器I和定時器2 ；步驟A3、當定時器I到時時，檢測發熱芯的溫度T2，若T2不大於Tl，則判斷發熱芯損壞，轉向步驟A5 ；步驟A4、當定時器2到時時，檢測發熱晶片的溫度T3，若T3在設置溫度值的範圍，則判斷發熱芯正常，進入正常工作狀態 ，否則轉向步驟A5 ;步驟A5、發熱芯故障處理並在顯示器上顯示。進一步的，上述的焊臺控制方法中:所述的定時器2的時間比焊臺的系統參數中從常溫到工作溫度所使用的時間稍長，所述的定時器I的時間短於所述的定時器2的時間。進一步的，上述的焊臺控制方法中:所述的步驟C中對發熱芯的溫度進行控制包括以下步驟:步驟Cl、藉助智能控制電路給發熱芯加電；步驟C2、藉助傳感器檢測發熱芯的溫度，如果檢測到的溫度在設定的溫度範圍，則藉助智能控制電路給發熱芯斷電；步驟C3、繼續藉助傳感器檢測發熱芯的溫度，如果檢測到的溫度低於設定的溫度範圍，則轉向步驟Cl。進一步的，上述的焊臺控制方法中:在顯示器上顯示的步驟包括:步驟1、藉助智能控制電路的MCU設置顯示區域指針，清除顯示緩衝區數據；步驟2、檢查需要顯示的數據，如果用戶輸入的設置參數，則轉向步驟3 ;如果是檢測到的狀態參數，則轉向步驟4 ;否則，轉向步驟5 ；步驟3、在屏幕左邊用陰碼填充，結束；步驟4、在屏幕右邊用陽碼填充，結束；步驟5、在屏幕下部邊緣用陽碼填充，結束。本發明還提供一種焊臺控制電路，包括:鍵盤、發熱芯溫度控制電路、顯示器、MCU ；所述的MCU對所述的鍵盤掃描，識別設置的參數保存在MCU的EEPROM中，並在顯示器中顯示；所述的發熱芯溫度控制電路包括發熱芯溫度檢測電路、控制發熱芯接入和斷開電源的電路，所述的發熱芯溫度檢測電路的輸出接所述的MCU，MCU內將檢測到的發熱芯的溫度與所述的EEPROM中設置的溫度比較，產生控制電路控制信號控制發熱芯接入和斷開電源。進一步的，上述的焊臺控制電路中:所述的發熱芯溫度檢測電路包括設置在發熱芯一起的熱電偶、與所述的熱電偶輸出相連的運算放大器，所述的運算放大器的放大輸出端接所述的MCU，在MCU中進行AD轉換生成發熱芯的實時檢測溫度；所述的MCU的控制信號輸出端通過光偶隔離器與所述的可控矽的控制信號輸入端相連，發熱芯與可控矽串接入降壓後的24V電源電路中。本發明在顯示器中不但顯示檢測到的實時參數，同時還顯示用戶設置的設置工作參數和工作狀態，使用戶更加方便。以下將結合附圖和實施例，對本發明進行較為詳細的說明。
圖1是本發明焊臺控制的主流程圖。圖2是本發明焊臺的溫度控制電路的框圖。圖3是本發明實施例1鍵盤掃描輸入、光I禹合可控娃驅動輸出電路原理圖。圖4是本發明實施例1傳感器輸入、休眠輸入、蜂嗚器及風扇輸入電路原理圖。圖5是本發明實施例1 IXD及接口電路原理圖。圖6是本發明實施例1故 障檢測子程序流程圖。圖7是本發明實施例1溫度控制流程圖。
具體實施例方式如圖1、圖2所示:本實施例是一種焊臺的控制方法以及使用該方法對焊臺進行控制的控制電路。本實施例的方法不但將檢測到的焊臺發熱芯的溫度顯示在顯示上，而且還將通過鍵盤或者其它開關設置的焊臺工作參數顯示在顯示器上。如圖1所示:本實施例的焊臺控制方法藉助焊臺的智能控制電路對焊臺的工作參數進行設置，並對焊臺的工作狀態進行監測，還藉助所述的智能控制電路將所述的設置參數和監測狀態顯示在顯示屏上；包括以下步驟:步驟A01、藉助智能控制電路對焊臺是否上鎖進行檢測，並將是否上鎖的狀態顯示在顯示屏上；若在顯示器上顯示的是上鎖狀態，則提示用戶開鎖。此步驟中，在顯示器上顯示的是上鎖狀態時，則提示用戶現在正處於上鎖狀態，若要進行改變設置操作則必須先開鎖，方可進行設置操作；否則無權隨意改變焊臺的設置參數。步驟A02、藉助智能控制電路對檢測電熱芯溫度的傳感器的狀態進行檢測，並將傳感器的狀態顯示在顯示屏上；若在顯示器上顯示的是傳感器損壞的狀態，則提示用戶進行維修。步驟A、藉助智能控制電路對焊臺的發熱芯按步驟Al至A5的步驟進行檢測，並將檢測到的發熱芯的狀態顯示在顯示屏上，若在顯示器上顯示的是發熱芯損壞的狀態，則提示用戶進行維修。步驟Al、藉助智能控制電路給發熱芯加電；
步驟A2、藉助溫度傳感器檢測發熱芯的溫度Tl，啟動定時器I和定時器2 ；步驟A3、當定時器I到時時，檢測發熱芯的溫度T2，若T2不大於Tl，則判斷發熱芯損壞，轉向步驟A5 ；步驟A4、當定時器2到時時，檢測發熱晶片的溫度T3，若T3在設置溫度值的範圍，則判斷發熱芯正常，進入正常工作狀態，否則轉向步驟A5 ;步驟A5、發熱芯故障處理並在顯示器上顯示。根據實際的焊臺的工作參數，定時器2的時間比焊臺的系統參數中從常溫到工作溫度所使用的時間稍長，所述的定時器I的時間短於所述的定時器2的時間。步驟B、藉助智能控制電路的MCU對鍵盤進行掃描，將用戶輸入的設置參數存儲於所述的MCU內的EEPROM內，並將所述的設置參數在顯示屏上顯示。設置參數包括設置溫度值、溫度補償值、休眠時間值。步驟C、藉助智能控制電路的溫度控制電路按步驟C1-C3對發熱芯的溫度進行控制，使發熱芯的溫度 控制在步驟B設置的溫度值範圍內，並藉助所述的溫度控制電路的電熱芯溫度檢測電路檢測電熱芯的實時溫度，並將實時溫度顯示在顯示屏上。步驟Cl、藉助智能控制電路給發熱芯加電；步驟C2、藉助傳感器檢測發熱芯的溫度，如果檢測到的溫度在設定的溫度範圍，則藉助智能控制電路給發熱芯斷電；步驟C3、繼續藉助傳感器檢測發熱芯的溫度，如果檢測到的溫度低於設定的溫度範圍，則轉向步驟Cl。本實施例中，顯示器上顯示的步驟包括:步驟1、藉助智能控制電路的MCU設置顯示區域指針，清除顯示緩衝區數據；步驟2、檢查需要顯示的數據，如果用戶輸入的設置參數，則轉向步驟3 ;如果是檢測到的狀態參數，則轉向步驟4 ;否則，轉向步驟5 ；步驟3、在屏幕左邊用陰碼填充，結束；步驟4、在屏幕右邊用陽碼填充，結束；步驟5、在屏幕下部邊緣用陽碼填充，結束。如圖2所示，本實施例的焊臺控制電路，包括MCU、鍵盤、顯示器，MCU對鍵盤進行掃描，鍵盤輸入焊臺的控制參數，顯示器在MCU的控制下顯示焊臺工作參數，還包括設置在發熱芯一起的熱電偶，發熱芯通過可控矽接發熱輸入電源，熱電偶輸出的溫度信號通過運算放大器輸入到MCU ； MCU產生控制信號接所述的可控矽的控制端，當電熱偶檢測到的溫度低於從鍵盤設定的溫度時，控制可控矽將發熱輸入電源接入到所述的發熱芯，當所述的熱電偶檢測到的溫度等於從鍵盤設定的溫度時，控制可矽將發熱輸入電源與所述的發熱芯斷開。本實施例中，MCU採用ATMEGA32，也就是如圖3、4、5中的U3作為主控晶片，該晶片是8位單片微控制晶片，片內有32KB的FLASHR0M (做程序存儲用)、IKB的EEPROM (做數據記憶存儲用)、2KB的SRAM (工作過程做數據存儲所用)，該晶片具有10位的AD (即模數轉換)轉換功能及計數、定時等等諸多功能。開機上電後U3 (即MCU)負責掃描輸入控制鍵，如圖3所示，用戶利用S1-S4組成的鍵盤輸入的設置溫度值、溫度補償值存儲於單片機內的EEPROM內。同時，單片機U3通過光偶U2和可控矽Q2對發熱芯的24V直流電源是否加入進行控制。U3還檢測焊臺焊筆上的發熱芯是否正常，檢測電路如圖4所示，傳感器是熱偶的檢測信號通過運算放大器U4再輸入到單片機U3，在U3中進行AD轉換，在單片機U3進行運算和比較產生控制信號從圖3中與光偶Q2連接的控制信號輸出端接入到Q2中。另外，圖4中還具有休眠輸入、蜂嗚器及風扇輸入電路，這些為焊臺使用提供了豐富的功能。檢測過程如圖6所示，主要包括以下步驟:1、啟動設置的定時器，該定時器由MCU利用存儲在其中的軟體完成。2、MCU向可控矽發送命令，開啟可控矽，給發熱芯加入24Vac發熱輸入電源。3、檢測發熱芯的溫度是否升高，也就是MCU通過接收由熱電偶檢測到的溫度電壓經過運算放大器輸入到MCU，在MCU內經過AD轉換獲得溫度數，該數值是否隨著時間升高，如果升高，則說明是正常的，在LCD上顯示。如果不能明顯獲得溫度的數值是隨著時間而升高的，貝1J轉向下一步。4、檢測發熱芯通電時間達到定時器的時間時，發熱芯溫度是否升高，如果升高則發熱芯正常，結束檢測，在IXD上顯示正常，否則，MCU發出控制信號控制可控矽斷開發熱芯的電源，在顯示器上顯示發熱芯故障。檢測焊筆傳輸過來的熱電偶的溫度信號由運算放大器U4放大後輸入單片機U3的AD 口如圖4所示，AD轉換器將放大後的溫度信號轉換成數位訊號，單片機將此數位訊號與由鍵盤輸入的設置溫度值相比較進行判斷(進行PID調節即:對輸入信號進行比例放大、積分、微分運算)，然後輸出控制信號，控制信號經光電耦合器U2耦合輸出控制可控矽的開通或關斷，24V的交流電流經可矽輸入焊筆上的發熱芯，單片機控制發熱芯的加熱通電時間就可以達到控制焊臺加熱溫度的目的。而焊臺的實時加熱溫度、用戶設置的加熱溫度以及焊臺的其他工作信息則由LCD液晶顯示屏顯示出來，顯示控制電路如圖5所示。單片機U3的並行口 C直接與IXD液晶顯示模塊的並行數據口相連，這是一塊通用的128X64點陣的液晶顯示模塊。所有顯示內容都是通過單片機的軟體完成，顯示軟體工作過程見顯示軟體子程序流程框圖如圖7所示。本產品把LCD中間部份分為左右兩個半屏，左半屏用於顯示焊臺的實時溫度，而右半屏用於顯示焊臺的設置溫度。而且為了使得LCD顯示屏所顯示的內容不呆板單調讓用戶有視覺厭倦感，對顯示的區域適當進行陰碼顯示與陽碼顯示混用的顯示方法，其中所謂陰碼顯示就是在顯示的局部區域裡將該區域裡的底色設置為全亮，而要顯示的數字或者圖形設置為暗的編碼技術，陽碼顯示就是在顯示的局部區域裡將該區域裡的底色設置為全暗，而要顯示的數字或者圖形設置為暗的編碼技術，具體步驟如圖7所示，讓所顯示的內容新穎， 生動，把設置溫度與實際的檢測溫度同時顯示出來。同理，顯示其他諸如:補償溫度設置、休眠溫度設置、休眠時間設置、休眠工作狀態、故障中文提示等內容也是採用陰碼顯示與陽碼顯示混用的方法。
權利要求
1.一種焊臺控制方法，該方法藉助焊臺的智能控制電路對焊臺的工作參數進行設置，並對焊臺的工作狀態進行監測，其特徵在於:還藉助所述的智能控制電路將所述的設置參數和監測狀態顯示在顯示屏上；包括以下步驟: 步驟A、藉助智能控制電路對焊臺的發熱芯進行檢測，並將檢測到的發熱芯的狀態顯示在顯示屏上； 步驟B、藉助智能控制電路的MCU對鍵盤進行掃描，將用戶輸入的設置參數存儲於所述的MCU內的EEPROM內，並將所述的設置參數在顯示屏上顯示； 步驟C、藉助智能控制電路的溫度控制電路對發熱芯的溫度進行控制，使發熱芯的溫度控制在步驟B設置的溫度值範圍內，並藉助所述的溫度控制電路的電熱芯溫度檢測電路檢測電熱芯的實時溫度，並將實時溫度顯示在顯示屏上。
2.根據權利要求1所述的焊臺控制方法，其特徵在於:所述的設置參數包括設置溫度值、溫度補償值、休眠時間值。
3.根據權利要求2所述的焊臺控制方法，其特徵在於:在步驟A之前還包括: 步驟A01、藉助智能控制電路對焊臺是否上鎖進行檢測，並將是否上鎖的狀態顯示在顯示屏上； 步驟A02、藉助智能控制電路對檢測電熱芯溫度的傳感器的狀態進行檢測，並將傳感器的狀態顯示在顯示屏上。
4.根據權利要求3所述的焊臺控制方法，其特徵在於: 在所述的步驟AOl中，若在顯示器上顯示的是上鎖狀態，則提示用戶開鎖； 在所述的步驟A02中，若在顯示器上顯示的是傳感器損壞的狀態，則提示用戶進行維修； 在所述的步驟A中，若在顯示器上顯示的是發熱芯損壞的狀態，則提示用戶進行維修。
5.根據權利要求2所述的焊臺控制方法，其特徵在於:所述的步驟A中，對發熱芯進行檢測包括以下步驟: 步驟Al、藉助智能控制電路給發熱芯加電； 步驟A2、藉助溫度傳感器檢測發熱芯的溫度Tl，啟動定時器I和定時器2 ； 步驟A3、當定時器I到時時，檢測發熱芯的溫度T2，若T2不大於TI，則判斷發熱芯損壞，轉向步驟A5 ； 步驟A4、當定時器2到時時，檢測發熱晶片的溫度T3，若T3在設置溫度值的範圍，則判斷發熱芯正常，進入正常工作狀態，否則轉向步驟A5 ； 步驟A5、發熱芯故障處理並在顯示器上顯示。
6.根據權利要求5所述的焊臺控制方法，其特徵在於:所述的定時器2的時間比焊臺的系統參數中從常溫到工作溫度所使用的時間稍長，所述的定時器I的時間短於所述的定時器2的時間。
7.根據權利要求2所述的焊臺控制方法，其特徵在於:所述的步驟C中對發熱芯的溫度進行控制包括以下步驟: 步驟Cl、藉助智能控制電路給發熱芯加電； 步驟C2、藉助傳感器檢測發熱芯的溫度，如果檢測到的溫度在設定的溫度範圍，則藉助智能控制電路給發熱芯斷電；步驟C3、繼續藉助傳感器檢測發熱芯的溫度，如果檢測到的溫度低於設定的溫度範圍，則轉向步驟Cl。
8.根據權利要求1至7中任一所述的焊臺控制方法，其特徵在於:在顯示器上顯示的步驟包括: 步驟1、藉助智能控制電路的MCU設置顯示區域指針，清除顯示緩衝區數據； 步驟2、檢查需要顯示的數據，如果用戶輸入的設置參數，則轉向步驟3 ;如果是檢測到的狀態參數，則轉向步驟4 ;否則，轉向步驟5 ; 步驟3、在屏幕左邊用陰碼填充，結束； 步驟4、在屏幕右邊用陽碼填充，結束； 步驟5、在屏幕下部邊緣用陽碼填充，結束。
9.一種根據 權利要求1至8所述的焊臺控制電路，包括:鍵盤、發熱芯溫度控制電路、顯示器、MCU ;其特徵在於: 所述的MCU對所述的鍵盤掃描，識別設置的參數保存在MCU的EEPROM中，並在顯示器中顯示； 所述的發熱芯溫度控制電路包括發熱芯溫度檢測電路、控制發熱芯接入和斷開電源的電路，所述的發熱芯溫度檢測電路的輸出接所述的MCU，MCU內將檢測到的發熱芯的溫度與所述的EEPROM中設置的溫度比較，產生控制電路控制信號控制發熱芯接入或斷開電源。
10.根據權利要求9所述的焊臺控制電路，其特徵在於: 所述的發熱芯溫度檢測電路包括設置在發熱芯一起的熱電偶、與所述的熱電偶輸出相連的運算放大器，所述的運算放大器的放大輸出端接所述的MCU，在MCU中進行AD轉換生成發熱芯的實時檢測溫度； 所述的MCU的控制信號輸出端通過光偶隔離器與所述的可控矽的控制信號輸入端相連，發熱芯與可控矽串接入24V電源電路中。
全文摘要
本發明提供了一種焊臺的控制方法和控制電路，該方法控制焊臺的溫度在設定的值範圍內，並將設置的參數和檢測到的狀態參數或者其它參數都在顯示器裡顯示。該控制電路實現參數設置、溫度控制、狀態檢測等功能的同時，還在顯示器上對設置參數和狀態參數進行顯示。本發明在顯示器中不但顯示檢測到的實時參數，同時還顯示用戶設置的設置工作參數和工作狀態，使用戶更加方便。
文檔編號G05D23/22GK103235615SQ20131013431
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月18日 優先權日2013年4月18日
發明者孔令德, 文春景 申請人:深圳市新亞電子製程股份有限公司