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摘 要：本文描述了如何应用st公司推出的stm32f4片上系统来实现一款便携式数字控制点焊机，系统集成了变压器电流PWM调节，焊接时间控制，为小型空间点焊提供了一种方案。
关键词：stm32；点焊；PWM
0.引言
随着创新理念的不断更新，焊接工艺也从工作台移动到了实验室内。为适应实验室内的空间大小，加快样机的研发速度，传统点焊机急需要进行重要的改进：点焊性能、焊机体积、工作温度等特性随着工作场合也需要极强的可调性。手持式点焊机是凭借被焊元件自生的电阻，通入大电流以此产生热量连接元件。与传统电焊技术不同，点焊机仅需在夹件上附带绝缘保护措施，就可以支持金属与金属件的无焊料连接。
1.系統硬件构成
本文描述的手持式点焊机引用了轻质量、小体积的空心外壳设计。对移动时所需的手柄也进行了人体工学实验，保证设备在搬运的过程中没有多余的负担。变压器稳定输出的大电流能迅速加热焊点，同时稳定的频率又提供了安全的焊接环境。本作品由216～264V交流电压作为输入端，基础电压经过特制变压器稳定输出1100A的电流进行加热。数字控制器为全部用电部分提供稳定的工作电压，同时主要对焊接工作部分的用电进行严格的监测以达到控制工作状态的目的。设备的数字控制部分采用了的大电流控制技术，在此基础上运用处理器进行数字实时检测和控制，以此完成待机控制、工作时间实时显示、节能保护等功能的应用。本作品的运用范围广，作为工业点焊设备又搭载了可替换型烙头与异形铜棒。可运用于多种金属直连型连接。在电路中使用了全数字微控制器控制技术：运用数字控制器电流输出的频率，从而使被焊元件加热稳定、连续不易被破坏，大大减少了在焊接过程中的耗材问题。焊接部分中铜棒使用了异形铜棒增强了点焊机的使用寿命，发热效率和热震性。烙头采用定制的铬锆铜烙头以缩短焊接时间。
1.1 stm32f4介绍
图1.系统主电路
作为STM32平台的新产品，STM32 F4系列基于最新的ARM Cortex-M4内核，在现有出色的STM32微控制器产品组合中新增了信号处理功能，并提高了运行速度；已上市的新系列产品巩固了意法半导体的市场领导地位，取得了迄今市场上性能最高的Cortex-M微控制器的称号。STM32 F4的单周期DSP指令将会催生数字信号控制器（DSC）市场，数字信号控制器适用于高端电机控制、医疗设备和安全系统等应用，这些应用在计算能力和DSP指令方面有很高的要求。新的STM32 F4系列的引脚和软件完全兼容 STM32 F2系列，如果STM32 F2系列的用户想要更大的SRAM容量、更高的性能和更快速的外设接口，则可轻松地从F2升级到F4系列，其在一个芯片中整合了传统两个芯片的特性。
1.2 系统主电路设计
变压器电流调节电路，系统采用双向可控硅对变压器进行PWM调节功率。
图2.变压器电路调节电路
2 软件设计
本点焊机采用的软件是基于操作系统，让程序具有可升级，维护简单的特点。
2.1 uc/os-III
系统移植
μC/OS-III可以移植到很多处理器上，和处理器相关的代码用汇编和C混合编程来实现。只要处理器满足下面几个条件。
■处理器必须要有ANSI C编译器和可重入代码
■处理器要支持中断
■中断可以被使能或者禁止操作
■处理器要有一个硬件堆栈
■处理器有足够RAM给μC/OS-III系统和任务存放变量和数据结构
■编译器要支持32位数据类型，有些编译器应该支持64位数据类型
■处理器有相关指令能够保存堆栈指针和处理器相关的寄存器
2.2 系统流程
系统软件设计主要包括人机界面管理，采用了旋转编码器进行人机接口，数码管显示电流时间参数，对变压器可控制采用双向可控硅PWM控制。系统采用任务编程，流程简单明了。
结语
本文应用stm32f4系类芯片，整合人机界面控制，变压器电流控制，时间控制管理，将焊接时间和焊接电流进行量化管理，充分发挥了stm32f4的单芯片处理能力，使得此款数控点焊机具有一定的性价比，对于工业小空间场合的应用统能够实现系统可靠工作，软硬件开发周期方便，功耗低，为工业便携式点焊设备设计提供了一种思路。
参考文献
[1] Using Single Supply Operational Amplifiers in Embedded Systems，http：//www.microchip.com
[2] SWRU191B，http：//www.ti.com
[3] SWRS081B，http：//www.ti.com
作者简介
毛新刚 无锡机电高等职业技术学校
（作者单位：无锡机电高等职业技术学校）
关键词：stm32；点焊；PWM
0.引言
随着创新理念的不断更新，焊接工艺也从工作台移动到了实验室内。为适应实验室内的空间大小，加快样机的研发速度，传统点焊机急需要进行重要的改进：点焊性能、焊机体积、工作温度等特性随着工作场合也需要极强的可调性。手持式点焊机是凭借被焊元件自生的电阻，通入大电流以此产生热量连接元件。与传统电焊技术不同，点焊机仅需在夹件上附带绝缘保护措施，就可以支持金属与金属件的无焊料连接。
1.系統硬件构成
本文描述的手持式点焊机引用了轻质量、小体积的空心外壳设计。对移动时所需的手柄也进行了人体工学实验，保证设备在搬运的过程中没有多余的负担。变压器稳定输出的大电流能迅速加热焊点，同时稳定的频率又提供了安全的焊接环境。本作品由216～264V交流电压作为输入端，基础电压经过特制变压器稳定输出1100A的电流进行加热。数字控制器为全部用电部分提供稳定的工作电压，同时主要对焊接工作部分的用电进行严格的监测以达到控制工作状态的目的。设备的数字控制部分采用了的大电流控制技术，在此基础上运用处理器进行数字实时检测和控制，以此完成待机控制、工作时间实时显示、节能保护等功能的应用。本作品的运用范围广，作为工业点焊设备又搭载了可替换型烙头与异形铜棒。可运用于多种金属直连型连接。在电路中使用了全数字微控制器控制技术：运用数字控制器电流输出的频率，从而使被焊元件加热稳定、连续不易被破坏，大大减少了在焊接过程中的耗材问题。焊接部分中铜棒使用了异形铜棒增强了点焊机的使用寿命，发热效率和热震性。烙头采用定制的铬锆铜烙头以缩短焊接时间。
1.1 stm32f4介绍
图1.系统主电路
作为STM32平台的新产品，STM32 F4系列基于最新的ARM Cortex-M4内核，在现有出色的STM32微控制器产品组合中新增了信号处理功能，并提高了运行速度；已上市的新系列产品巩固了意法半导体的市场领导地位，取得了迄今市场上性能最高的Cortex-M微控制器的称号。STM32 F4的单周期DSP指令将会催生数字信号控制器（DSC）市场，数字信号控制器适用于高端电机控制、医疗设备和安全系统等应用，这些应用在计算能力和DSP指令方面有很高的要求。新的STM32 F4系列的引脚和软件完全兼容 STM32 F2系列，如果STM32 F2系列的用户想要更大的SRAM容量、更高的性能和更快速的外设接口，则可轻松地从F2升级到F4系列，其在一个芯片中整合了传统两个芯片的特性。
1.2 系统主电路设计
变压器电流调节电路，系统采用双向可控硅对变压器进行PWM调节功率。
图2.变压器电路调节电路
2 软件设计
本点焊机采用的软件是基于操作系统，让程序具有可升级，维护简单的特点。
2.1 uc/os-III
系统移植
μC/OS-III可以移植到很多处理器上，和处理器相关的代码用汇编和C混合编程来实现。只要处理器满足下面几个条件。
■处理器必须要有ANSI C编译器和可重入代码
■处理器要支持中断
■中断可以被使能或者禁止操作
■处理器要有一个硬件堆栈
■处理器有足够RAM给μC/OS-III系统和任务存放变量和数据结构
■编译器要支持32位数据类型，有些编译器应该支持64位数据类型
■处理器有相关指令能够保存堆栈指针和处理器相关的寄存器
2.2 系统流程
系统软件设计主要包括人机界面管理，采用了旋转编码器进行人机接口，数码管显示电流时间参数，对变压器可控制采用双向可控硅PWM控制。系统采用任务编程，流程简单明了。
结语
本文应用stm32f4系类芯片，整合人机界面控制，变压器电流控制，时间控制管理，将焊接时间和焊接电流进行量化管理，充分发挥了stm32f4的单芯片处理能力，使得此款数控点焊机具有一定的性价比，对于工业小空间场合的应用统能够实现系统可靠工作，软硬件开发周期方便，功耗低，为工业便携式点焊设备设计提供了一种思路。
参考文献
[1] Using Single Supply Operational Amplifiers in Embedded Systems，http：//www.microchip.com
[2] SWRU191B，http：//www.ti.com
[3] SWRS081B，http：//www.ti.com
作者简介
毛新刚 无锡机电高等职业技术学校
（作者单位：无锡机电高等职业技术学校）