基于ARM的扩散／氧化控制系统的设计
2020-09-07 08:23:12 点击：
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温度控制子系统要求4路温度采集，其中一路测量环境温度，另外3路测量扩散/氧化炉的温度。系统要求温度测量范围为0～1 700℃，全量程分辨率为0.1℃。
为满足系统要求，测量扩散/氧化炉的传感器可以选用热电偶。为满足系统测量精度的要求，同时系统A/D转换的速度要求不是很快，所以采用双积分型A/D转换器ILC7135。ILC7135精度高、抗干扰性能好、价格低，应用十分广泛。ICL7135其转换数字范围为-19 999～+19 999，即分辨率为1/40 000。为了增加测量精度，需要对热电偶输入的信号进行滤波。因为本系统主要受工频信号的干扰，所以滤波过程主要滤掉工频信号。信号放大时根据系统的要求可以选用OP07、OP27等高精度的放大器。图2为ILC7135的A/D转换原理图。因为S3C2440的引脚高电平为3.3 V，所以此电路与CPU连接时可以使用电平转换芯片SN74ALVCl64245或74LVC4254等。
在本系统中使用晶闸管控制的电阻丝给扩散/氧化炉加温，为了防止市电对系统的影响，必须使用光电隔离器隔离本系统与市电的连接。
图2 ILC7135 A/D转换原理图
2.3 气路系统和推拉舟系统的硬件设计
在扩散/氧化工艺中，根据工艺的不同需要通入4种不同种类和质量的气体。所以在气路控制系统中，需要4路开关量控制4种不同气体的通断，以及4 路模拟量控制气体质量流量计。质量流量计能够输出4 mA～20 mA或0～5 V的气体质量信号，在控制精度要求不高的系统中，可以不理会质量流量计输出的气体质量信号，为了保证控制精度，可以采集气体质量信号。
在4路开关量控http://www.ruishen.net.cn/贴片电感器制中，可以使用继电器控制通断。