大功率中频逆变电阻焊机人机界面设计第42卷第9期.jE晖墩2012年9月Electricv01.42No.9Sept.2012Weldi雌Machine隳动率中颇遵囊瞧褪瓣瓤弧钒雾褥镶谛万超，王剑，田联房（华南理工大学自动化科学与工程学院自主系统与网络控制教育部重点实验室，广东广州510641）摘要：针对基于ARM、DSP和CPLD相结合控制的大功率中频逆变电阻焊机，选择PIC24FJ128GA010单片机、键盘输入和液晶显示，采用上、下位机的方式，设计了数字化人机界面系统。该系统能实现焊接参数、规范的读取和设置，具有通信失败原因显示、故障复位、报警复位等功能，有三种用户类型可供选择，具有不同的操作权限，采用RS232方式与下位机通信。下位机反应时间的协调是影响系统稳定可靠操作的关键。实验证明，该系统运行稳定，操作灵活，界面友好，抗干扰能力强。关键词：逆变电阻焊机；人机界面；单片机；菜单文献标识码：A：TG438.2：1001—2303(2012)09——0017—04Designofman—machineinterfaceforhighpowermediumfrequencyinvertingresistancewelderWANChao,WANGJian,TIANLima—fang(KeyLaboratoryofAutonomousSystemsandNetworkControlofMinistryofEducation,SouthChinaUniversityofTechnology,CollegeofAutomationScienceandEngineering,Guangzhou510641,China)highpowermediumfrequencyinvertingresistancewelderbasedconsistedofPIC24FJ128GA010,keyboardentry,LCDdisplayARM,DSPandCPLD,adigitalman—machineemp1oysupper—1owercomputermodeisAbBtraet：Aiminginterfacewhichisatonanddesigned.Thissystemrealizesreadingandsettingforwe1dingparametersandnolalIS,displayingreset,a1armresetcauseofcommunicationfailure,faultetc.TherearethreetypesofuserswhichhavedifferentoperationauthorityanditcommunicateswithlowercomputerbyRS232.Thecooperationofreactiontimeof1owercomputeristhekeytoinfluencethestabi1ityandreliabi1ityofoperation.Itprovesreliableflexible,friendlyandcompatible.Keywords：invertingresistanceweIder；man—machineinterface;MCU;menuU刖罱与普通工频交流点焊机相比，逆变式电阻点焊机具有焊接变压器体积小、质量轻、动态响应速度快、控制精度高、焊接电流脉动小、电网三相平衡、功率因数高等优点，被认为是最具发展潜力的电阻焊机。输入信息，经MCU系统处理后，又通过人机界面将输出信息反馈给用户。本研宄开发的基于键盘输入和LCD显示的人机界面，实现了大功率中频逆变电阻焊机参数的方便设置和统一管理，操作和显示界面简洁、直观、灵活，缺少计算机经验的用户也可以熟练操作和使用【“。人机界面是用户与焊机之间传递、交换信息的媒介。通过人机界面，用户向系统发出命令、数据等收稿日期：2012—03—23作者简介：万超（1984—），男，湖北天门人，在读硕士。主要从事嵌入式系统设计与应用的研宂。1控制妞板功能设计人机界面是数字化焊接电源的一个重要特征，是操作者和主控芯片进行对话的屮介。通过人机界面，操作者利用面板上的键盘输入参数和执行操作，万方数据■点关注重珲梭第42卷使用LCD实现数据和操作的显示，操作方便。人机界面系统构建在数字化焊接电源的基础上，采用上、下位机通信的方式工作，下位机可分为三个模块：多任务模块、数字控制模块和检测模块。A四1RM9200实现焊机的多任务，TMS320LF2407A与EPM7128结合实现数字控制，并设置专门的硬件电路对部分关键位置或元件的参数进行瞬时异常检测。AT91RM9200通过串口接收来自上位机传递的控制信息，在进行相关分析和推理后，通过SPI接口发送信息到DSP或通过串口反馈信息到上位机；它还可以通过I/0门实时采集检测电路的数据以诊断焊机的工作状态。人机界面系统的结构框图如图1所示［21。图1人机界面系统的结构Fig.1Architectureofm姐一mchineinterface上位机由键盘、LCD和单片机系统组成j通过对键盘的操作实现焊接参数读写、焊接规范渎写、焊机当前状态读取、焊机故障记彔读取，以及打点、焊机复位等系统功能。键盘产生的操作信息由串口RS232发送给下位机，下位机对信息处理后执行相应的动作。2人机界面的硬...