DOC《课程设计报告》

课程设计报告 DM-2100热转印机温度控制装置的设计 课程名称:智能仪器技术及其应用 班级:

0402204 组号:

22 学号:

040220422 姓名: 梁红光 指导教师: 赵涛信息科学与工程学院 二ΟΟ八年三月 课程设计(论文)任务书 专业测控技术与仪器 班级0402204 学生梁红光、牟进勇、马晓磊、张深指导教师 赵涛题目智能仪器课程设计 子题DM-2100热转印机温度控制装置的设计 设计时间 2008年3月3日至2008 年3月12 日 设计要求 设计要求: (1)了解DM-2100热转印机的工作原理、温度测控电路.

(2)改进其温度测控算法,提高测控精度. (3)东明DM2100制板机的优点. 在该设计中由于不能直接利用DM-2100自带的控制系统所以要自己设计一个最小单片机系统. 指导教师签字:系(教研室)主任签字: 年月日

一、DM-2100热转印机的发展背景 印刷电路板的制作,是电子爱好者比较头痛的一件事,电子爱好者为了制作一块印刷电路板,往往采用油漆描板、刀刻、不干胶粘贴等业余方法,速度较慢、且很难制作出高质量的印刷电路板.印刷电路板的制作甚至成为许多初学者步入电子学堂的"拦路虎". 专业人士利用计算机设计印刷板,虽然设计上具有图形规范、尺寸精确、容易修改、便于保存等优点.但制造印刷板的工艺仍较为复杂,要通过光绘、照相制版等工艺流程,消耗材料较多,周期较长,费用较高.在正常情况下,发E-mail给印制电路板厂,工厂以最快速度制版,并以特快专递寄回,最快也需一周时间,需百元左右费用.而一款成熟的电路板,往往需要几次试制才可能成功. 针对以上问题郑州市东明电子有限公司研制出一种价格低廉、使用简单的小型快速印刷电路板制作系统.该系统由一台微电脑数控热转移式快速制版机DM-2100和一台印刷电路板快速腐蚀机及具有耐高温不粘连特性的专用热转印纸组成.利用这一系统,配合普通激光打印机就可以非常快速地小批量生产印刷电路板.

二、DM-2100的工作原理 热转印机在工作时,应该进行预热,温度的大小可以通过按键来输送给单片机,单片机接收信号后通过继电器利用高压电流对电阻丝加热,在转桶上有温度传感器,他把采集到的模拟信号经过A/D转换器传送给单片机,单片机对温度传感器传来的数据与设置的数据进行比较,当温度偏低时继续加热,当温度相等或者相等时停止加热,温度传感器不断的采集数据,不断与设定值进行比较,使温度保持在设定值的大小,使温度误差最小.有一个按键专门负责打印机的启动或者关闭,按键按下后给单片机一个脉冲值,单片机通过继电器控制电机的启动或者停止,另外有一个键负责电机的正传和反转,当需要制作的电路板制作完毕可以通过反转取出.制版时将用电脑制作好的印制电路板图形,通过激光打印机打印在经过特殊处理的专用热转印纸上,再将转印纸覆盖在敷铜板上送入制版机制版. 制版机的工作原理主要采用了热转移的原理,其结构同激光打印机相似,有两组4只特制耐高温的硅胶圆柱辊组成传动机构.利用2只红外线石英加热管把其中的一组两只硅胶圆柱辊均匀地加温到180.5℃,同时每组两只硅胶圆柱辊又是两只压力辊,它的表面最高耐温可达到300℃,这两组胶辊通过传动系统由同步电机驱动, 按每分钟两转的恒速旋转.当热转印纸与敷铜板通过这组温度较高且压力较大的硅胶圆柱辊之间的夹缝时,热转印纸上吸附的墨粉将会融化.由于热转印纸是经过特殊处理的,通过高分子技术在它的表面覆盖了数层特殊材料的涂层,使热转印纸具有耐高温不粘连的特性.当温度达到180.5℃时, 热转印纸对融化的墨粉吸附力急剧下降,在压力的作用下,使融化的墨粉完全吸附在敷铜板上,敷铜板冷却后,形成紧固的印制图形,完成整个热转移过程.同样原理,如需在印制板的另一面转印上元件排布图,也可在制版的同时进行,使印制板达到更加专业级的水平.