基于ARM的激光電源控制系統(tǒng)設(shè)計

　　激光器的開啟和預(yù)燃使用腳踏開關(guān)來實(shí)現(xiàn)，激光電源開光柵控制即為一個光柵開關(guān)，光柵電源的要求是當(dāng)開機(jī)后，踩下腳踏開關(guān)，光柵電源就打開。光柵控制通過光耦輸出后，通過一個三極管來控制15 V 電源的通斷，從而控制光柵的開閉。激光電源中光斑的大小是通過驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，步進(jìn)電機(jī)控制透鏡的移動，從而調(diào)整激光的焦距，實(shí)現(xiàn)光斑調(diào)節(jié)。硬件電路中，光斑控制通過一個3PIN 插座控制步進(jìn)電機(jī)調(diào)節(jié)光斑直徑，為脈沖方向控制，三個PIN 分別為GND,方向和脈沖。氣閥控制用于控制氣閥的開啟，報警檢測主要用于過溫檢測。

　　3 軟件實(shí)現(xiàn)

　　系統(tǒng)軟件主要分為三個部分：Modbus RTU 通信處理程序，負(fù)責(zé)和HMI的通信；操作流程控制，瞬變脈沖的輸出；數(shù)字輸入和輸出量的處理；STM32的內(nèi)部資源、FLASH 容量和SRAM 容量都比51 單片機(jī)要豐富，對于本系統(tǒng)，非常適合用實(shí)時操作系統(tǒng)進(jìn)行軟件的編寫，所以本系統(tǒng)采用了Keil自帶的RTX實(shí)時操作系統(tǒng)，共開啟了4個進(jìn)程：Task_init（），Task1_Modbus（），Task2_Laser-CTL（）和Task3_IO（）；基本軟件流程圖如圖2所示。

　　4 調(diào)試結(jié)果

　　4.1 人機(jī)界面控制調(diào)試

　　圖3 顯示的是系統(tǒng)搭建完成后液晶控制觸摸屏上顯示調(diào)節(jié)光斑直徑的界面。在該界面上通過增、減調(diào)節(jié)，在上、下限范圍內(nèi)設(shè)置光斑直徑的實(shí)際值。內(nèi)部是通過控制步進(jìn)電機(jī)調(diào)整透鏡位置，調(diào)整激光焦距，從而使光斑直徑發(fā)生改變。

　　在圖3觸摸屏界面中，點(diǎn)擊“光閘設(shè)置”可以進(jìn)入光閘控制的設(shè)置界面，如圖4所示，智能光閘控制，ms級時間內(nèi)的延遲時間可根據(jù)需求定制，保證完全遮光，功能穩(wěn)定，而且操作界面顯示和設(shè)置都非常友好方便。