2.2 人體自動檢測與控制設計

　　人體檢測與自動控制電路如圖3 所示。U1為反射式光電傳感器，當沒有人在焊接操作臺前，U1的3腳輸出高電平，當有人來到時，U1的3腳輸出低電平，單片機通過檢測該引腳的電平狀態即可知道操作員是在操作臺前，當操作人員在操作臺前時，單片機通過輸出口輸出高電平驅動三極管Q2導通，使繼電器K1得電，K1的常開觸點閉合，電烙鐵插座P3和風扇插座P4得電，使操作臺開始工作。當操作人員離開時，U1的3腳輸出低電平，單片機通過內部軟件檢測一段時間內操作人員仍未回來，通過輸出口輸出低電平，三極管Q2截止，繼電器K1失電，K1的常開觸點斷開，電烙鐵插座和風扇插座失電，操作臺停止工作。

　　2.3 環境照度檢測與自動調光設計

　　環境照度檢測與自動調光電路圖如圖4所示。多功能焊接操作臺能根據環境光照度自動調節LED照明燈的亮度，使操作臺能夠為焊接人員自動提供合適的焊接操作的環境亮度。

　　為使檢測的環境光照值與人眼實際感覺的光照值基本一致，在本系統設計中選用尼賽拉公司的環境照度檢測傳感器UI202作為照度檢測傳感器，該傳感器具有接近人眼光譜光視效率曲線的光譜響應曲線，通過內部光學濾波器，有效的降低了環境中紅外線的影響。 UI202光譜特性曲線與人眼光譜特性曲線對比圖如圖5所示，從該曲線圖可知兩者基本一致。

　　UI202的輸出電流與光強有很高的線性關系，通過外接電路R8，將電流轉換為電壓，由單片機內部的A/D轉換，通過單片機內部運算，即可得到檢測到的光照值。

　　TPS61165具備40V的集成型開關FET，是一款可驅動多達1 0個串聯L E D的升壓轉換器。該升壓轉換器允許采用普通照明領域的高亮度L E D，固定運行頻率為1.2MHz，開關流限為0.7A.

　　采用外部檢測電阻器RSET可設置默認的白光LED（WLED）電流，而且可將反饋電壓穩定在200mV.LED的電流能夠通過單線數字接口由CTRL引腳控制。此外，還可以在CTRL引腳上施加PWM信號，以便由占空比來確定反饋參考電壓。

　　TPS61165為LED照明燈提供的恒流值如公式2所示。

　　其中duty為2腳輸入的PWM信號的占空比，VFB為200mV的參考電壓，RSET為設置電阻，在本電路中，當P W M信號的占空比為1 0 0 %時，為L E D燈提供的電流為200/0.57≈350mA.

　　單片機通過A/D轉換口檢測到環境光照值，通過內部換算產生相應的PWM信號驅動TPS61165輸出恒流電流，使LED照明燈產生合適的光照亮度。

　　3.單片機軟件設計

　　在系統設計中，選擇合適的單片機可以提高系統的集成度，降低成本。

　　在本系統設計中，UI202光度傳感器檢測環境照度輸出對應的電壓值，單片機需通過A/D轉換成數字量才能回算出光照值，TPS61165需通過PWM信號實現調光功能，綜合這兩個因素，選用了內部集成A/D、自帶硬件PWM信號發生的單片機 Atmega48作為主控單片機。根據功能要求，該系統的軟件流程圖如圖6所示。

　　4.結束語

　　本文提出了一種多功能電子焊接操作臺的設計方案，該設計方案通過照度傳感器檢測環境照度，反射式光電傳感器檢測操作人員的有無，通過單片機作為主控，操作人員長時間離開時自動關斷電烙鐵電源和排風風扇電源，降低了由于電烙鐵未及時關閉存在的安全隱患， 該方案根據環境照度自動控制焊接操作臺的LED照明燈的亮度，不但降低了由于電烙鐵未及時關閉帶來的安全問題和耗電問題，也使焊接的環境更加人性化。