基于DSP芯片TMS320F2812的振鏡式激光打標(biāo)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.4 CPLD系統(tǒng)

本系統(tǒng)中CPLD采用Altera公司的MAX3000A系列的EPM3256A芯片，CPLD的固件用軟件MAX+plusII設(shè)計(jì)。CPLD主要用來(lái)控制USB芯片的數(shù)據(jù)傳輸，并由其擴(kuò)展出中斷按鍵和液晶顯示模塊。另外DSP系統(tǒng)預(yù)留了多路GPIO接口，可以控制步進(jìn)電機(jī)組成的多維運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)。通過(guò)預(yù)留GPIO口并使用CPLD芯片，使系統(tǒng)的可擴(kuò)展性增強(qiáng)。

3 控制器系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)

控制系統(tǒng)的軟件由兩部分組成，上位機(jī)采用可視化面向?qū)ο笳Z(yǔ)言VB 6.O設(shè)計(jì)，主要負(fù)責(zé)打標(biāo)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和打包傳輸，以及用戶界面實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互;下位機(jī)DSP由C/C++編寫(xiě)系統(tǒng)程序，用TI公司提供的高效的C編譯器和集成開(kāi)發(fā)環(huán)境：代碼工作室(CCS)來(lái)開(kāi)發(fā)。控制系統(tǒng)的主要流程圖如圖5所示。

打標(biāo)機(jī)開(kāi)機(jī)后下位機(jī)程序根據(jù)用戶界面上參數(shù)對(duì)各芯片和存儲(chǔ)器的初始化，參數(shù)包括激光能量、掃描次數(shù)、文字填充方式等。然后等待上位機(jī)由USB接口傳送打標(biāo)數(shù)據(jù)，打標(biāo)數(shù)據(jù)先保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。這時(shí)無(wú)論從用戶界面還是鍵盤(pán)上發(fā)出開(kāi)始打標(biāo)指令后，DSP從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中取出打標(biāo)數(shù)據(jù)，送入D/A芯片中。D/A芯片輸出相應(yīng)的電壓驅(qū)動(dòng)振鏡，直到完成本次打標(biāo)。相同的打標(biāo)圖形只需傳輸一次數(shù)據(jù)，從軟件或鍵盤(pán)上選擇開(kāi)始加工按鈕即可。

在進(jìn)行圖形打標(biāo)時(shí)，導(dǎo)入圖形文件并作圖像處理后，轉(zhuǎn)化成打標(biāo)位置數(shù)據(jù);文字打標(biāo)時(shí)在VisualBasic中調(diào)用Windows API函數(shù)GetGly-phOutline得到文字的外形輪廓，可以進(jìn)行放縮、旋轉(zhuǎn)等操作而不影響文字顯示質(zhì)量，并通過(guò)DrawGlyph函數(shù)將其顯示效果在用戶界面上顯示。圖6是軟件用戶界面漢字的顯示效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

文中介紹了一種基于TMS320F2812DSP的激光打標(biāo)控制器，采用了一個(gè)4路輸出的D/A轉(zhuǎn)換器來(lái)控制振鏡和激光電源，高性能D/A轉(zhuǎn)換模塊使激光打標(biāo)的速度和精度有較大提高，使用USB接口使打標(biāo)控制器可以即插即用，且提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。系統(tǒng)上位機(jī)用Visual Basic編程，下位機(jī)用C語(yǔ)言編程，程序移植容易。開(kāi)發(fā)出的打標(biāo)系統(tǒng)在速度、精度上均達(dá)到了理想的效果。文中描述了軟硬件系統(tǒng)，對(duì)振鏡式激光打標(biāo)控制器的設(shè)計(jì)有普遍的參考價(jià)值。