焊接的質(zhì)量是否優(yōu)越，關鍵在于焊接電流及其狀態(tài)電流參數(shù)的在線檢測，而數(shù)字法的檢測高。所以，本文就設計了基于DSP的系統(tǒng)。

　　1 系統(tǒng)硬件設計

    電流檢測系統(tǒng)硬件結構如圖1，本系統(tǒng)中采用了TI的TMS320LF2812 DSP作為主控芯片，它既具有數(shù)字信號的處理能力，又具有強大的事件管理能力和嵌入式控制能力。

    檢測系統(tǒng)硬件由傳感器模塊、信號調(diào)理電路、A/D轉換電路、DSP模塊、鍵盤/LCD模塊組成。系統(tǒng)的信號處理電路包含兩個模塊。模塊1先對傳感信號進行積分、信號調(diào)理后，通過微分和過零比較電路，用于電流信號的檢測；模塊2的主要作用是檢測和處理電流數(shù)值，結果由LCD屏顯示。

    在本系統(tǒng)中，A/D轉換器的轉換位數(shù)、分辨率、轉換速度對檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)很重要。為了節(jié)約轉換時間、提高檢測，擬采用12位逐次逼近式A/D轉換器MAX191，它的分辨率為0.024 4%，其轉換時間為7.5 μs，比ADC0809快大約13倍。用它進行模數(shù)轉換，可提高分辨率，減小A/D轉換誤差，同時可以通過增加A/D采樣次數(shù)來縮小采樣間隔，減少漏采誤差，可以保證高控制的要求。

    由于霍爾元件在進行電流檢測時容易受溫度影響，因此在系統(tǒng)中添加了一個溫度傳感器(圖1)進行溫度補償，系統(tǒng)在檢測前進行標定，通過測量環(huán)境溫度，得到不同溫度下霍爾元件的溫度特性，則在檢測時，DSP就能夠根據(jù)不同的溫度進行軟件補償，從而提高檢測準確度。

　　2 系統(tǒng)軟件設計

　　2.1 電流檢測程序設計

    當檢測系統(tǒng)的信號處理線路檢測到有電流信號的時候，會向DSP的INT1發(fā)送觸發(fā)信號，使DSP產(chǎn)生中斷并調(diào)用中斷服務程序(如圖2)。中斷服務程序先使積分電路的13腳控制端為低電平，使積分線路進行積分；將用于數(shù)據(jù)處理的寄存器清零；然后對A/D轉換器進行數(shù)據(jù)采集；采集數(shù)據(jù)后進行溫度補償和電流值計算；再判斷檢測電流是否小于5H，如果小于，則認為電流此時為0，記錄去零電流值用于初值補償；如果不小于，則保存電流參數(shù)并繼續(xù)檢測。

    在本系統(tǒng)中判斷實際電流為0是采用下限值的方式來進行。當電流采樣值小于某下限值時，程序認為實際電流為0，因此下限值的選擇顯得十分重要，下限值可以根據(jù)應用的實際情況，通過鍵盤進行設定。當電流檢測結束時，采集檢測數(shù)據(jù)作為檢測電路的去零電流值，系統(tǒng)再次檢測時，把傳感檢測數(shù)據(jù)減去零電流值就可以進行初值消除，提高了測量，由于系統(tǒng)采用了去零初值處理，下限值設置產(chǎn)生的誤差影響極小。

　　2.2 LCD顯示軟件設計

    LCD顯示模塊主要用來顯示測量結果和人機交互界面，LCD顯示模塊采用金鵬公司生產(chǎn)的OCM128128-2圖形點陣液晶顯示模塊，共8頁，128列，分左右兩屏，每屏各64列，LCD顯示模塊的流程見圖3，幾個典型函數(shù)定義如下：

    void check_busy(void)；           //判斷液晶忙否函數(shù)
    void send_cmd(Uint16 cmd)；        //向控制器寫指令
    void send_dat(Uint16 dat)；         //向控制器寫數(shù)據(jù)
    void lcd_initial(void)；                       //初始化
    void main_page(void)；                //各頁面的界面
    void Set_Page_Address(Uint16 dat)；        //寫頁地址
    void Set_Colume_Address(Uint16 dat)；      //寫列地址
    void Display_char(Uint16 page，Uint16 colume，const Uint16*zifu)；     //顯示字符
　void clear(void)；                          //清屏程序

　　2.3 按鍵設置軟件設計

    裝置的按鍵設置程序軟件采用中斷和查詢相結合的方法，如果有按鍵按下，便會產(chǎn)生中斷信號，進入中斷程序，然后查詢是哪些按鍵按下，進入相應的功能程序。為使按鍵可靠工作，采用延時去“抖動”以防誤操作。按鍵設置的流程圖如圖4所示，其中的延時、讀鍵、選擇和設置的子函數(shù)定義如下：

    void delaykey(uint t)；   //專門為按鍵設置的延時函數(shù)
    void rdkey(void)；                      //讀鍵子函數(shù)
    void select(void)； //選擇子函數(shù)，用于參數(shù)顯示、翻頁設置
    void set(void)； //按鍵設置子函數(shù)，控制參數(shù)類型以及下限設置

　　3 檢測系統(tǒng)試驗

    測試在SK3－Ⅱ微電腦電阻焊機上采用飛焊的形式進行，參照檢測儀表為日本米亞基株式會社的MM－315A型焊接監(jiān)測儀。表1為檢測試驗數(shù)據(jù)對照表。

    由試驗結果分析可知，本電流系統(tǒng)試驗測得的焊接電流與用MM－315A型焊接監(jiān)測儀測得的焊接電流相比較，DSP系統(tǒng)不僅大大節(jié)省了檢測時間，還依舊保持了度，誤差僅為0.67%。