基于DSP数字EFO烧球系统的研究与设计

发布时间：2017-08-03 14:21

  本文关键词：基于DSP数字EFO烧球系统的研究与设计

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【摘要】：EFO模块是焊线机上用于高压打火成球的电路系统。它的原理是,通过高压将空气击穿,并在击穿后根据打火电流的大小和持续时间来形成预期大小的焊球。打火成球的意义在于：金丝成球增大了换能器瓷咀与焊接晶片的接触面积,有利于快速提高焊线材料与晶片的温度以提升焊接质量。本文根据金丝球焊线机的焊接要求与传统模拟量EFO的参数分析对数字化EFO的各个模块进行全面的研究与设计。数字EFO系统的主控制芯片选择DSP(Digital Signal Processing)双核处理器TMS320F28M35为核心,与一般的MCU芯片相比大大的提高系统运算处理能力及网口通讯能力;能够满足对信号的快速、精确和实时处理。对数字式打火控制系统的设计主要包括两大部分：硬件模块设计和软件模块设计。采用分模块设计的方法,分别进行设计测试,最后进行整机调试。其中硬件模块设计主要包括：主处理器设计、电源模块设计、推挽电路设计、信号采集模块设计、报警电路设计、PWM调制电路以及上位机通讯模块设计；软件模块设计包括下位机(F28M35H)编程设计和上位机(工控机)软件设计。下位机编程设计主要包括各模块的信号处理与PID控制算法。上位机软件设计主要包括计算机网口通讯软件设计,实现数字EFO与工控机之间的通讯,进而实现打火电流及打火时间的参数给定。通过对EFO的打火输出测试实验、烧球显微镜成球实验、烧球参数匹配实验的数据分析,本设计的打火性能可以很好地应用到金线焊线机的烧球系统。
【关键词】：数字EFO 打火成球 金线焊线机 PID 推挽电路
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG43
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 课题的研究背景及意义9-10
• 1.2 DSP的简述10-13
• 1.2.1 DSP的分类10-11
• 1.2.2 DSP的应用11-13
• 1.3 EFO系统的简述13-16
• 1.3.1 EFO的发展史14
• 1.3.2 EFO的分类14-16
• 1.4 EFO系统的应用16-18
• 1.4.1 EFO在焊线机中的应用16-18
• 1.4.2 EFO的应用前景18
• 1.5 本文的主要研究内容18-21
• 第二章 数字EFO系统的研究与设计21-47
• 2.1 DSP的系统设计21-24
• 2.1.1 DSP的发展与应用21-22
• 2.1.2 DSP的基本结构22-23
• 2.1.3 打火烧球系统方案23-24
• 2.2 主电路设计24-37
• 2.2.1 电源电路设计25-27
• 2.2.2 BUCK电路设计27-30
• 2.2.3 YF1220稳压电路原理30
• 2.2.4 PWM调制电路设计30-32
• 2.2.5 PWM控制电路原理32-34
• 2.2.6 推挽电路的设计34-36
• 2.2.7 低通滤波电路的设计36-37
• 2.3 控制系统的设计37-45
• 2.3.1 数据采集部分电路设计38-40
• 2.3.2 F28M35H处理器设计40-43
• 2.3.3 触发通讯电路设计43-44
• 2.3.4 报警电路设计44-45
• 本章小结45-47
• 第三章 打火系统软件设计47-65
• 3.1 系统整体设计47-50
• 3.1.1 通信模块软件设计47-48
• 3.1.2 通信中断服务程序48-50
• 3.2 信号处理模块设计50-55
• 3.2.1 ADC数据采集模块设计51-52
• 3.2.2 AD转换模块设计52-54
• 3.2.3 数字滤波原理与设计54-55
• 3.3 主控单元设计55-63
• 3.3.1 SPI通讯控制56-57
• 3.3.2 数字PID调节控制57-63
• 本章小结63-65
• 第四章 EFO系统的测试65-71
• 4.1 EFO打火系统的测试65-67
• 4.1.1 参数标定值65-66
• 4.1.2 高压参数测试66-67
• 4.2 EFO烧球测试67-70
• 4.2.1 打火参数与烧球质量的测试68-69
• 4.2.2 烧球参数的匹配测试69-70
• 4.3 本章总结70-71
• 第五章 总结与展望71-73
• 5.1 全文总结71
• 5.2 展望71-73
• 致谢73-75
• 参考文献75-79
• 附录A (攻读学位其间发表论文目录)79

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1 梁付根;基于DSP数字EFO烧球系统的研究与设计[D];昆明理工大学;2016年

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本文编号：614804