半导体激光器阈值电流测试方法研究

介绍了一种基于单片机和虚拟仪器技术的半导体激光器阈值电流的测量方法,以单片机为核心设计了半导体激光器的驱动电路以及驱动电流和光功率的的采集电路,并实现了与PC机的通信。利用虚拟仪器技术实现对单片机的控制、参数设定、数据处理和存储、PI曲线的显示以及阈值电流的求解。实验结果表明:利用两段直线拟合法求得的阈值电流最准确,重复测量时可靠性最好。     

激光加工多自由度工作台控制系统

主要对激光加工多自由度工作台控制系统的硬件和软件进行了设计。系统选用多轴运动控制器(PMAC)作为核心控制器,实现对激光加工5个运动轴的控制。介绍了双端口RAM实现上位机与PMAC的通讯方法,这种方法可以大大提高系统的通信速度。设计了可视化人机交互界面,为用户联系控制系统提供了一个友好的交互窗口。表述了PMAC运动程序及PLC程序的编写过程,为用户自主进行程序开发提供了指导。这些研究分析对硬件设计和软件开发都具有重要的参考意义。     

DMD数字微镜驱动控制系统分析及其应用

数字微反射镜器件(DMD)是数字式光处理(DLP)投影显示技术的核心,有着巨大的应用潜力。叙述了DMD的控制原理和特点。首先,基于DMD数字微镜控制器的驱动控制系统和采用二进制脉宽调制(BPWM)技术精确控制光源,接收PC机传输的实时图像显示数据,生成控制DMD翻转的控制时序及其复位脉冲信号,搭建了蓝光半导体激光投影光刻装置,实现了高分辨率灰度图像的分层曝光和曝光量的精确控制;其次,基于DLP投影系统,采用RGB激光源,通过光纤耦合和合束,建立了激光投影实验装置。     

基于PC机的电机控制教学实验装置的研制

本文简要介绍了为配合电机控制课程教学而设计制作的、基于Pc机的电同闭环调速系统实验装置。以数字化、集成化为设计原则，系统采用PC机与外部控制电路相结合的数字PI控制方式，将计算机强大的数字处理能力和图形处理能力应用于电机双闭环调速。针对交壹流电机设计了4个典型实验的外部控制电路，采用PC机集中控制，通过一套AD／DA转换与PC机进行数据交换和指令传送，充分利用资源。文中介绍了该装置的软硬件设计思路和要点，给出了应用实例。     

基于LabVIEW的准分子激光器控制系统

为了实现基于准分子激光光源的应用系统集成和激光的功能扩展，设计了一种新型的准分子激光器控制系统，PC端基于LabVIEW软件实现人机交互，激光端基于微控制单元(MCU)主控模块控制硬件电路及检测传感器信号等，LabVIEW与MCU采用光隔离的RS232通讯，通过虚拟仪器实现计算机对准分子激光器的实时监测和控制。结果表明，该系统结合PC端的良好人机交互以及MCU端高效稳定实时控制等特点，有效地实现了放电激励准分子激光器强电磁干扰下的整体控制系统的设计。该研究对基于准分子激光光源的应用系统的集成和功能扩展有参考意义。     

基于ATmega128的激光三维雕刻控制系统

介绍了基于ATmega128控制核心的激光三维雕刻控制系统的硬件设计与软件开发.与以往基于PC机控制或通过并/串口进行数据传输的系统不同,该系统采用USB接口实现PC机与激光雕刻机的数据传输,能适应高速、大数据量的加工需求,USB使系统能够扩展多台雕刻机共用一台PC机控制,这既节约了成本,又能大幅度提高工效;系统扩展了64 Mb的数据存储器,能够满足大容量数据存储的需要,从而能够实现激光雕刻机在脱机状态下工作.     

基于PMAC的三维激光加工自动编程系统的研究

针对三维激光加工的特点和具体要求，介绍了作者在开放式数控系统PMAC平台上，利用通用CAD／CAM软件Unigraphics（UG）的CAM模块，从CAD模型中提取5轴联动数控加工的刀轨数据，并经后置处理转化为激光三维加工的机床数据，然后在MATLAB中进行仿真，最后生成PMAC数控代码进行加工。开发出的-C维激光加工软件实用性强，可快速、高效地完成对三维复杂形状工件的激光加工。     

计算机控制智能小车的软件设计

本设计是采用单片机作为从机(也称下位机),而PC机作为中央控制机的主从式系统。主机同时根据从从机接收的过程参数进行判断处理并给从机发送各种控制命令。利用单片机的串行口与PC机的串行口进行串行通信,PC机可对远程前端单片机进行控制,将单片机采集的数据传送到PC中去,由PC机对数据进行处理和显示,同时把反馈信号发到单片机,实现闭环控制和管理。本设计在VC++6.0的环境下,编写使用C++语言,SQL数据库的串口通信程序,控制由单片机控制的智能小车。     

用于冷原子干涉仪的声光调制器数字驱动系统

为了满足冷原子干涉实验对激光移频的需求、实现移频速率的精确可控,设计并实现了一个带有操作界面的声光调制器数字驱动与控制系统。该系统由三个部分组成,分别是上位机,微处理器控制芯片,射频信号产生芯片。其中上位机用于收集控制信息;微处理器控制芯片用于根据上位机发送来的控制信息实现对射频信号产生芯片的控制、产生驱动声光调制器晶体的射频信号,从而实现对实验中所需的激光进行移频。该系统可输出频率为0~150 MHz且相位噪声低至-116 dBc/Hz的射频信号,同时可有效控制输出信号的幅度、相位和扫频速率等,该系统提供了满足冷原子干涉实验需求的多种工作模式。     

基于FPGA的高速数据采集系统设计

设计了一种以FPGA为主要控制芯片并通过串口与PC机进行数据通信的高速数据采集系统。FPGA内各个逻辑模块利用Verilog HDL语言进行设计,通过各功能模块分别实现高速模数转换芯片控制、数据采集处理以及与PC机之间的数据通信。系统发挥FPGA的并行数据处理能力,较传统以DSP和单片机为主要处理芯片的数据采集系统更能满足高速度、高稳定性、高实时性等要求。     

基于DSP的激光成像高速实时信号处理系统

在激光成像高速实时信号处理系统中,通过对激光回波窄脉冲信号的高速实时采集,在FPGA中进行预处理和时序控制,由TMS320C6203中的处理算法得到强度信息和距离信息;通过TMS320C6205实现与通用PC机的PCI总线无缝连接,并在PC机中以灰度图像显示 其强度信息和距离信息。     

基于声波控制激光焦点的打孔系统

激光焦点的位置控制是激光打孔中需要解决的技术问题之一,在现有的几种激光焦点控制方法中,其技术核心均为如何通过传感器进行有效的信号测量.对于不同材料的激光打孔技术,研制一种适合材料的焦点位置监测系统就显得尤为重要.通过对不同方法的比较和试验,阐述了一种基于声波传感器的激光打孔焦点控制系统,系统通过加工过程中产生的声波作为控制信号,实时对激光焦点位置进行在线的监测和控制,通过对金刚石进行激光打孔试验,并对比传统控制方法,得到了满意的结果.     

激光加工参数对球形频率选择表面质量的影响

通过运用激光加工的方法在三维半球壳表面加工孔径十字环形频率选择单元,探讨激光加工相比其他加工手段的优势和不同激光加工工艺参数对十字环形频率选择单元加工质量的影响。对球形曲面频率选择单元加工工艺方法进行分析,介绍激光加工中出现的加工缺陷,并根据缺陷的特点提出参数化表征量;对实验件进行单因素参数试验,分析标刻单元加工质量变化规律并找到合理参数范围;最后,根据合理参数范围做参数化试验,探讨加工质量的改进效果。实验结果表明：振镜式激光加工速度相较于普通数控加工系统提高了15倍左右,加工缺陷占比可控制在5%以内。     

基于FPGA的脉冲光纤激光器功率控制系统设计

对应用于激光打标中脉冲光纤激光器的控制系统进行了研究,根据其组成原理与工作原理,设计了以FPGA芯片为核心的控制系统。实现了在打标过程中对脉冲光纤激光器出光的时序控制、输出功率控制及声光调制器(AOM)驱动控制等功能。实验结果表明,该系统具有结构精简、集成度高、处理速度快,实现了对激光打标机的实时准确的控制。     

大功率半导体直接输出激光加工系统开发

半导体激光器及其工业应用是激光领域研究与发展的热点, 国内大功率半导体激光器的发展已经取得了较大进展, 但基于国产大功率半导体直接输出激光器的自动化加工装备研究较少。研制了国产大功率半导体直接输出激光加工系统, 开发了基于DSP的嵌入式激光加工过程检测与控制系统, 设计了用于该系统闭环温度控制的模糊控制算法, 并取得了良好的温度控制效果。基于该平台开展了激光宽带相变硬化实验, 实验表明: 在温度控制模式下, 相变硬化层深度和硬度的一致性要优于恒定功率模式。     

基于ZigBee远程控制的激光光源系统

针对激光在生物神经科学研究中的应用,设计出了一种可遥控的脉冲激光器。这里介绍了以ZigBee为通信模块的脉冲源,具有集成度高、便携性强、体积小、成本低、工作稳定等优点。采用单片机为控制中心,利用相应的C语言程序,实现了电流脉冲宽度和脉冲频率的调节。该脉冲源用于驱动全固态半导体激光器,实现了距离为300米的遥控可调节脉冲,并由FC/PC光纤耦合输出。同时加入了恒温控制,保证了激光器的输出功率的稳定性,有效地延长了其使用寿命。该器件依托ZigBee自有的自组网技术,有着很好的应用前景。     

基于USB串口多点温度采集系统的设计

介绍了基于USB串口多点温度采集系统总体方案。给出了系统的硬件组成,利用AT89S52单片机作控制器,通过多个数字温度传感器DS18820进行温度采集,采用USB接口芯片CH372将接收到的数据上传到PC机进行处理。软件主要包括单片机控制程序、USB驱动程序及上位机接收数据和处理数据程序,给出了程序流程图。     

基于运动控制卡的激光喷丸数控系统设计

为了实现对激光器和工作台的一体化控制,提供操作上的便利,提出了一种基于运动控制卡的开放式激光喷丸强化数控系统的控制方案,PC机完成喷丸强化控制系统的核心处理部分,运动控制卡和单片机完成控制的细节,阐述了硬件结构原理以及软件模块的划分和实现。结果表明,该系统操作方便、开放,便于扩展。     

基于VB的DSP与上位机之间的串行通信的研究

通过解决DSP与上位机的串行通信问题,可以实现对高精度温度控制系统的数据处理和分析,提高温控系统控制精度。文中介绍了如何利用VB6.0实现TMS320F2812与上位机的串行通信,给出了硬件电路和部分源程序。结果表明,该通信方法简单有效、准确可靠,具有一定的参考及实用价值。     

DSP与PC机串口的高速数据通信的实现

PC16550D是NS公司生产的异步通信芯片,在通信系统的实时性要求较高时,可通过通用异步通信芯片PC16550D来实现系统的高速串行通信,从而增强系统的通信接口控制能力。文中介绍了PC16550D的性能及与通信有关的寄存器,给出了PC16550D在ADSP21060与PC机通信系统中的硬件应用电路ADSP21060初始化PC16550D的软件编程。