【正文】 T = 2 Timeint / Fosc。T M R 1 L = T i m e i n t % 2 5 5 。 定時(shí)器 0的介紹 定 時(shí) 器 0 中 斷 標(biāo) 志 位T M R 0 I F 為 1 ？清 標(biāo) 志 位 T M R 0 I F ,T M R 0 I F = 0 。 ? 45 MB 硬盤(pán)空間 。 ? 匯編、編譯和鏈接源代碼。由于焊接狀態(tài)的指示是用發(fā)光二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這就需要考慮電流的驅(qū)動(dòng)能力。同樣的方法可以檢測(cè)各個(gè)按鍵。下圖展示的是在不同導(dǎo)通角下的電壓波形圖。氣閥的工作電壓是直流 24V， PIC16F1947 單片機(jī)的輸出電壓為直流 5V，所以不能直接驅(qū)動(dòng)氣閥。它廣泛用于電平轉(zhuǎn)換、信號(hào)隔離 、級(jí)間隔離 、開(kāi)關(guān)電路、遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器 (SSR)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機(jī)接口中。INFOOT1 管腳接單片機(jī)。輸出電壓的調(diào)節(jié)可通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻 RW1 來(lái)達(dá)到。 LM2575 內(nèi)含 52kHz 振蕩器、基準(zhǔn)電路、熱關(guān)斷電路、電流限制電路、放大器、比較器及內(nèi)部穩(wěn)壓等電路。 上圖是 集成穩(wěn)壓器的引腳排列。圖中 D4是續(xù)流二極管，其選擇應(yīng)滿足正向額定電流必須大于負(fù)載電流，耐壓值必須大于輸人電壓。經(jīng)過(guò)三端集成穩(wěn)壓器處理后，將會(huì)得到 穩(wěn)定的，低諧波污染的直流 24V電壓。它是帶 LCD安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 15 驅(qū)動(dòng)器、采用 nanoWatt XLP技術(shù)的 64引腳 8位 CMOS閃存單片機(jī)。 普通晶閘管延遲時(shí)間為 ～ ，上升時(shí)間為 ～ 3ms。 IH稱為維持電流。 IA實(shí)際由外電路決定。 廣義上講，晶閘管還包括其許多類型的派生器件。三個(gè)輸入信號(hào)，分別是：按鍵信號(hào)，用于設(shè)定參數(shù)的；腳踏信號(hào)，用于啟動(dòng)焊接的；過(guò)零檢測(cè)信號(hào)，用于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通腳的基準(zhǔn)點(diǎn)。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 8 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件框圖和接線圖 系統(tǒng)控制對(duì)象 圖 21 系統(tǒng)控制電路 本論文主要研究的控制對(duì)象如上圖所示， 220V標(biāo)準(zhǔn)的交流電經(jīng)過(guò)晶閘管的控制到焊接變壓器的原端，再由焊接變壓器的二次端連接電阻 焊機(jī)的兩個(gè)焊接頭。 圖 14 加壓力影響 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 7 （ 3）通電時(shí)間 通電時(shí)間也是產(chǎn) 生熱量的重要因素。采用硬條件或步進(jìn)縫焊能夠改善這種現(xiàn)象，使溫度分布更接近點(diǎn)焊。最高溫度總是處于焊接區(qū)中心，超過(guò)被焊金屬熔點(diǎn) Tm的部分形成熔化核心。 損失的熱量 Q2 主要包括通過(guò)電極傳導(dǎo)的熱量（≈ 30～ 50%Q）和通過(guò)工件傳導(dǎo)的熱量（≈ 20%Q）。過(guò)厚的氧化物層甚至?xí)闺娏鞑荒芡ㄟ^(guò)。此時(shí)焊接電流雖略有增大，但不能影響因 R減小而引起的產(chǎn)熱的減少。因此，點(diǎn)焊時(shí)應(yīng)選用接近 C點(diǎn)的電流。引起電流變化的主要原因是電網(wǎng)電壓波動(dòng)和交流焊機(jī)次級(jí)回路阻抗變化。凸點(diǎn)的接觸面增大，數(shù)量增多，表面上的氧化膜也更易被擠破。隨著電極壓力的增大，電流線的分布將較分散，因而工件電阻將減小。 各種金屬的電阻率還與溫度有關(guān)，隨著溫度的升高電阻率增高，并且金屬熔化時(shí)的電阻率比熔化前高 1～ 2倍。點(diǎn)焊時(shí)，前者可以用較小電流（幾千安培），后者就必須用很大電流（幾萬(wàn)安培）。恒流、動(dòng)態(tài)電阻，熱膨安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 2 脹等先進(jìn)的閉環(huán)監(jiān)控技術(shù)已開(kāi)始在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。 （ 5）生產(chǎn) 率高，且無(wú)噪聲及有害氣體，在大批量生產(chǎn)中，可以和其他制造工序一起編到組裝線上。 凸焊是點(diǎn)焊的一種變型。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 基于 PIC 單片機(jī)的電阻焊機(jī)的 控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì) THE SYSTEM OF RESISTANCE WELDER CONTROLLER BASED ON PIC 學(xué)院（部）： 電氣與信息工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 林幸福 指導(dǎo)教師： 楊岸副教授 2021 年 5 月 12 日 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 I 基于 PIC 單片機(jī)的電阻 焊機(jī)的 控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 本文主要設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)芯片 PIC16F1947 的電阻焊機(jī)控制系統(tǒng)。多點(diǎn)焊時(shí) ,使用兩對(duì)以上的電極，在同一工序內(nèi)形成多個(gè)熔核。 （ 4）操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，改善了勞動(dòng)條件。目前我國(guó)已生產(chǎn)了性能優(yōu)良的次級(jí)整流焊機(jī)．由集成元件和微型計(jì)算機(jī)制造的控制箱已用于新焊機(jī)的配套和老焊機(jī)的改造。因此， 點(diǎn)焊不銹鋼時(shí)產(chǎn)熱快而散熱慢，點(diǎn)焊鋁合金時(shí)產(chǎn)熱慢而散熱快。金屬經(jīng)冷作加工后，其電阻率也增高。 電極壓力變化將改變工件與工件、工件與電極間的接觸面積，從而也將影響電流線的分布。 電極壓力增大時(shí)，粗糙表面的凸點(diǎn)將被壓潰 。因之，在點(diǎn)焊過(guò)程中，它是一個(gè)必須嚴(yán)格控制的參數(shù)。接近 C點(diǎn)處，抗剪強(qiáng)度增加緩慢，說(shuō)明電流的變化對(duì)抗剪強(qiáng)度影響小。 電極壓力的影響 電極壓力對(duì)兩電極間總電阻 R有顯著影響，隨著電極壓力的增大， R顯著 減 小。 工件表面狀況的影響 工件表面上的氧化物、污垢、油和其他雜質(zhì)增大了接觸電阻。Q1≈10～ 30%Q， 電阻率低、導(dǎo)熱性好的金屬（鋁、銅合金等）取低限 ； 電阻率高、導(dǎo)熱性差的金屬（不銹鋼、高溫合金等）取高限。 焊接區(qū)的溫度分布是產(chǎn)熱與散熱的綜合結(jié)果。焊接速度越大，則散熱條件越壞，預(yù)熱作用越小，因之溫度分布不對(duì)稱的現(xiàn)象越明顯。加壓力是施加給焊接處的機(jī)械力量，通過(guò)加壓力使接觸電阻減少，使電阻值均勻，可防止焊接時(shí)的局部加熱，使焊接效果均勻。細(xì)小凹凸有利于得到接觸電阻期望的發(fā)熱范圍，但由于氣化膜的存在，使電阻增大，會(huì)導(dǎo)致局部加熱，所以還是應(yīng)當(dāng)清除掉。低壓電源共三路，一路供單片機(jī)系統(tǒng)，一路供腳踏氣閥驅(qū)動(dòng)，一路供可控硅觸發(fā)驅(qū)動(dòng)。 晶閘管往往專指晶閘管的一種基本類型 —— 普通晶閘管 。流過(guò)晶閘管的漏電流稍大于兩個(gè)晶體管漏電 流之和； 開(kāi)通（門(mén)極觸發(fā)）：注入觸發(fā)電流使晶體管的發(fā)射極電流增大以致 21 ??? 趨 近于 1的話，流過(guò)晶閘管的電流 IA（陽(yáng)極電流）將趨近于無(wú)窮大，實(shí)現(xiàn)飽和導(dǎo)通。這種開(kāi)通叫“硬開(kāi)通 ”，一般不允許硬開(kāi)通； 隨著門(mén)極電流幅值的增大，正向轉(zhuǎn)折電壓降低； 導(dǎo)通后的晶閘管特性和二極管的正向特性相仿； 晶閘管本身的壓降很小，在 1V左右； 導(dǎo)通期間，如果門(mén)極電流為零，并且陽(yáng)極電流降至接近于零的某一數(shù)值 IH以下，則晶閘管又回到正向阻斷狀態(tài)。 上升時(shí)間 tr：陽(yáng)極電流從 10%上升到穩(wěn)態(tài)值的 90%所需的時(shí)間。 PIC16F1947是 其公司的一款高 性能的 8位單片機(jī)。此時(shí)得到的較為平穩(wěn)的直流 24V電中，還是含有著波動(dòng)和諧波，為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性，再通過(guò)三端集成穩(wěn)壓器 7824來(lái)進(jìn)一步的平穩(wěn)和去諧波處理。將控硅驅(qū)動(dòng)電源電路中的直流 24V電源（即電路圖中 2575點(diǎn)）作為穩(wěn)壓器LM2575的輸入，再經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能電感 L3和濾波電容 C13后將得到直流 5V電源。 L3330uH1 2345IN OUTGNDFBON/OFFVR3D41N5819C13470uF2575GNDVCC安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 17 圖 213 本系統(tǒng)中所用的穩(wěn)壓器 是寬電壓輸入，固定直流 5V 電壓輸出的開(kāi)關(guān)型降壓穩(wěn)壓器。對(duì)于5V 輸出的 LM2575 產(chǎn)品，不同的封裝形式，其完整表示分別為 、 Flow LB0 、 、 。 本電源回路中的穩(wěn)壓器 LM2576 和單片機(jī)電源回路中 LM2575 作用大致相仿，用法也一樣，唯一的不同是， LM2576 的輸出是可調(diào)的，而 LM2575 的輸出是穩(wěn)定的。 FOOT1 管腳接腳踏開(kāi)關(guān)再接地線。 光耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是單向傳輸信號(hào)，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，抗干擾能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)，傳輸效率高。單片機(jī) OUT1 管腳作為輸出管腳，JEXIAN1 管腳作為氣閥控制管腳。同理，當(dāng) KKG 管腳的電平由高變低時(shí)，二次端 G1 輸出低電平， G2 輸出高電平。有按鍵按下時(shí)再進(jìn)行進(jìn)一步的掃描來(lái)確定具體哪個(gè)按鍵按下，輸出端 AJ AJ AJ3輸出電平（ 0，1， 1），讀輸入端來(lái)檢測(cè)按鍵 S S S S10四個(gè)按鍵，如讀回的輸入端 AJ AJ AJAJ7電平為（ 0,1,1,1），則按鍵 S1按下。通過(guò)面板，可以查看焊接的狀態(tài)，可以設(shè)定焊機(jī)焊接時(shí)的熱量、焊接時(shí)間、氣閥的動(dòng)作時(shí)間、焊接次數(shù)、焊接間隔時(shí)間等參數(shù)。 MPLAB IDE提供以下功能： ? 使用內(nèi)置編輯器創(chuàng)建和編輯源代碼。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 29 ? 64 MB 內(nèi)存（推薦 128MB） 。設(shè)定或待機(jī)狀態(tài)下是不進(jìn)行焊接流程的，此時(shí)如果是待機(jī)狀態(tài)下，數(shù)碼管顯示的是焊接次數(shù)，如果是設(shè)定狀態(tài)下，數(shù)碼管顯示的是具體的參數(shù)，可以通過(guò)相應(yīng)的按鍵對(duì)具體的參數(shù)進(jìn)行更改。T M R 1 H = T i m e i n t / 2 5 5 。如果是設(shè)定或者待機(jī)狀態(tài)關(guān)閉 PWM 生成器，晶閘管關(guān)斷，焊機(jī)停止焊接。 R G 3 = 0 。 定時(shí)器 2的介紹 定 時(shí) 器 2 中 斷 標(biāo) 志 T M R 2 I F 為 1 ？清 標(biāo) 志 ， 賦 初 值 ， 關(guān) P W M ,配 置 R G 3 端 口 為 普 通 I O 口 ，R G 3 電 平 拉 低 ， 關(guān) 下 次 的 定 時(shí) 器 2 ，T M R 2 I F = 0 。使 能 t i m e 6 用 于 生 成 P W M 波T M R 6 O N = 1 。NY開(kāi) 始結(jié) 束 圖 33 定時(shí)器 0 中斷子程序 PIC16F1947的定時(shí)器 0是 8位定時(shí)器， 其作用是在固定是時(shí)間間隔點(diǎn)調(diào)用顯示函數(shù)，來(lái)對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行刷屏。詳細(xì)的程序介紹見(jiàn)附錄。 ? 在觀察窗口中查看變量。本論文的數(shù)碼管電路采用共陰極的接法。兩個(gè)輸入端或者連接在一起，或者把不用的輸入端接高電平，在本面板接口上的接法是將兩個(gè)輸入端接到一起，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 面板 矩陣鍵盤(pán) S1SWPBS2SWPBS3SWPBS4SWPBS5SWPBS6SWPBS7SWPBS8SWPBS9SWPBS10SWPBAJ1 AJ2 AJ3AJ4AJ5AJ6AJ7 10KR910KR1010KR1110KR12VCCAJ4AJ5AJ6AJ7 圖 223 矩陣按鍵 矩陣按鍵 的接線圖如圖上圖所示，其工作原理為行掃描原理。當(dāng)單片機(jī)發(fā)出對(duì)焊機(jī)的兩個(gè)焊接頭施加壓力的有效信號(hào)時(shí)， OUT1 管 腳輸出高電平（直流 5V），此時(shí)三極管 Q2的基極和發(fā)射極間的電壓Vbe大于導(dǎo)通條件，這時(shí)集電極和發(fā)射極連通，光電耦合器 U4 的輸入回路導(dǎo)通，使得光電耦合器輸入有效。光耦的輸入有效，安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 21 使得光耦的輸出端兩管腳導(dǎo)通。它是以光為媒介來(lái)傳輸電信號(hào)的器件，通常把發(fā)光器（紅外線發(fā)光二極管 LED）與受光器（光敏半導(dǎo)體管）封裝在同一管殼內(nèi)。當(dāng)半波電壓大于三極管 Vbe的導(dǎo)通條件（約 ）時(shí)，三極管的集電極和發(fā)射極將連通，此時(shí)三極管的集電極將輸出低電平；反之，三極管的集電極和發(fā)射極將阻斷，此時(shí)三極管的集電極將輸出高點(diǎn)電平。而是獨(dú)立的設(shè)計(jì)了氣閥腳踏電源回路。是傳統(tǒng)三端式穩(wěn)壓集成電路的理想替代產(chǎn)品。本系統(tǒng)中，V0為 5V, Vi為 24V，穩(wěn)壓器的開(kāi)關(guān)管工作頻率查手冊(cè)為 52KHZ，利用上述公式粗略計(jì)算約為 330uH。 本電路的三端集成穩(wěn)壓器 7824電路中，兩個(gè) 104電容 C9和 C10用來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率補(bǔ)償，防止穩(wěn)壓器產(chǎn)生的高頻自激振蕩和抑制電路引入的高頻干擾，在具體的電路設(shè)計(jì)中，要盡可能的將這兩個(gè)電容靠近三端集成穩(wěn)壓器。 RE11RE02RG03RG1/AN15/TX24RG2/AN14/RX25RG3/AN136MCLR7RG4/AN128Vss9Vdd10RF7/AN511RF6/AN1112RF5/AN1013RF4/AN914RF3/AN815RF2/AN716RF1/AN617RF0/AN1618AVdd19AVss20RA3/AN321RA2/AN222RA1/AN123RA0/AN024Vss25Vdd26RA5/AN427RA428RC129RC030RC6/TX131RC7/RX132RC233RC334RC435RC536PB7/ICSPDAT/IOC37Vdd38OSC139OSC240Vss41PB6/ICSPCLK/IOC42RB5/IOC43RB4/IOC44RB3/IOC45RB2/IOC46RB1/IOC47