基于STC12C5A60S2的可控电动扳手控制器中的设计

据设备管理权威机构统计，有50%以上的设备运行故障是由螺栓问题引起的，因螺栓问题而造成重大事故的数量也非常惊人，因此新的设备安装和检修规范都对螺栓紧固力矩要求非常严格，尤其是承受载荷及强烈冲击振动的重型机械设备，需要精确控制联结螺栓的预紧力。但所需预紧力又很大，再加空间条件限制，不能采用大规格工具，就必须使用扭矩扳手。而作为扭矩扳手关键部件的控制器对其性能影响很大。本文提供了一种可以精确显示拧紧扭矩值、转角值，并能按预定设定的扭矩值、转角值拧紧螺栓的电动扳手控制器的解决方案。

　　1 可控电动扳手控制器硬件设计

　　可控电动扳手控制器硬件电路框图如图1所示。

图1 可控电动扳手控制器硬件电路框图

　　1.1 数字电位器、按钮及显示控制电路

　　单片机选用STC12C5A60S2作为核心控制器。该机是单时钟/机器周期的单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，工作电压范围为5.5 V～3.3 V；工作频率范围为0～35 MHz，相当于普通8051的0～420 MHz；1 280 B片内RAM数据存储器；四个16位定时器；可编程时钟输出功能；全双工异步串行口（UART），兼容普通8051的串口；先进的指令集结构，兼容普通8051指令集。电平转换芯片采用LM2575，输出5 V直流电压作为供电电源，电路图如图2所示。液晶显示采用LCM 128645ZK模块，使用五个按键分别用来控制步进电机正转、反转、扭矩设定、转角设定及清零，数字电位器用来设定扭矩值和转角值，电路如图3所示。

图2 电平转换电路