电子论文-单片机控制激光平面探测电路设计.doc

电子论文-单片机控制激光平面探测电路设计.txt如果你同时爱几个人，说明你年轻；如果你只爱一个人，那么，你已经老了；如果你谁也不爱，你已获得重生。积极的人一定有一个坚持的习惯。 .百度文库帮手网 免费帮下载各种需要百度文库财富值、积分资料 各种资料共享交流分享 本文由烤鸭的幸福贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 第 第 卷 期 文章编 号 ） （ 光 学 与 光 电 技 术 单片机控制激光平面探测 电路设计 解生冕 钟 日锋 叶廷东 。 广州 广州 ） （ 广州航海高等专科学校计算机与信息丁程系 华南理工 大学机械工程 学院 广 州 广东轻工职 业技术学院计算机 系 摘 要 介绍了 一种由光电检测放大 、模数转 换、计算 示部分组成的单片机控制 的扫描激光 面探测 电路 ，并 介绍了侄扫描激 光平面探测 电路设计 中需注 意的问题。 关键 词 单片机 ；激光 ；光 电检测 ；扫描平面 中图分类号 文献标识码 光 电检 测 技 术 在 国 民经 济 的 各 个 行 业 中 起 着举足轻重的作用，利用现代光电子技术作为检 测手 段 ，具有无 接触 、无损 、远距 离 、抗干扰 能 力强 、检测 信 噪 比高 、信 息 容量大 、受环境 影 响 小、检测速度快、高灵敏度的检测和传输等优越 性 ，是 当今检 测技 术发 展 的主 要方 向。 采 用光 电检测 方法 的共 同特 点 是 ：被研 究 的 信 息通 过各 种 效应 （ 、热 、声 、电 、磁） 制到 机 调 光载波上 ，再将这些有用信号解调出来，实现光 信号 电信号的转换 。 各种光 电检测电路是实现光 电变换 的重要 环节 。 算机 在光 电检测 中的应用 ， 计 不 但可 以处 理大量 的测 量数 据 ，而 且还可 以用于 设 备： 的 自诊 断 ， 身 使设备 成 为真 正的智 能仪 器 。 图 系统框 图 光 电检测放大 电路 该 部 分 电路 主要 由六 只光 电池 和 三只 集 成运 放 构成 的六 个放 大 电路 组成 ， 个光 一 电池对 应 一路放 大 电路 。 将激光技术和计算机技术相结合，出现了品种繁 多 的光 电子 仪器 设备 ，如激 光 相位 仪 、激 光 多普勒 测速 、干 涉仪 、光 纤 陀螺 、激光 排版 、激 光 印刷 以及各种激光治疗仪等 。激光平面探测就 是激 光技 术应 用 的重 要领域 之 一 。 光 电池 用 于 检 测 激 光 信 号 并将 激 光 信 号转 换 为 电信 号 。放 大 电路将 该微 弱 的脉冲 电信 号进 行放 大 ，以便于进行模数转换。需要注意的是，由于共 系统组成 ； 平面探 测器 用 于检测 红 外波段 激光 ，是一 敫光 有 六 只光 电池 ，需要 依次 分别 进行 模数 转换 ，因此 在某 个光 电池检 测 到信 号并放 大 后 ，不 一定 能立 即 得 到模 数转 换 ，且模 数转 换需 要 一定 的转换 时 间 ， 在 此 期 间被 转换 的模 拟信 号不 能 改变 ，所 以需要在 每个 放大 电路 后加 一只 电容和 一 个二 极管 ，保持 采 集 到 的电压 。 种 电 子水 平仪 的配 套产 品 ，用 于扫 描激 光平 面 的光 电探 ； 则，使激 光平 面 的应 用 范 围扩 大 ，作业 半径扩 大 。 系统 组成 框 图如 图 所示 。 系 统共 分三 个部 分 ：光 电检 测放 大部 分 、模数 转 换部 分 、 汁算 显示 部分 。 模数转换电路主要由多路开关 和模 数 转换 器 组成 。 多路 开 关 使 光 电池 检测 到 的六 路 信 号 能 依 次 收 稿 日期 作者 简 介 ： 修 改 稿 日期 解 冕 （ ） ： 一， 。程 师 。研 究 方 向 ： 甲机 系统 开 发 、 自动控 制 。 ： 第 期 谢 生冕 等 ：单片机控 制激光平 面探测 电路设计 进入模数转换器进行模数转换。需要注意，在每一 路信号通过多路开关并进行模数转换后 ，需对该电 路 的保持 电容进 行放 电 ，以保 证每 次检测 都 能得 到 正确 的 电压信 号值 。所 以在 多路开 关和 模数转 换 器 之 间需加 一只三 极管 ， 由单 片机控 制 ，在每 次模 数 转 换后 对保 持 电容 进行 放 电。 转换器 组成 。 多路开关使光 电池检测到的六路信号 能依次 进 入模 数转换 器 进行模 数 转换 。需 要注 意 ，在 每一 路信号通过多路开关并进行模数转换后 ，需对该条 电路 的保 持 电容进 行放 电 ，以保 证每 次检 测都 能得 到 正确 的 电压 信号 值 。所 以在 多路 开关和 模数转 换 器之 间 需加一 只三 极管 ，由单 片机控 制 ，在每 次模 数转 换后 对 保持 电容 进 行放 电，如 图 所示 。 模数转换 电路 该 部分 电路主 要 由 多路 开 关 和 模 数 图 系统 电路 原理 图 计 算 显示 电路 该 部分 电路 主要 由单 片机 、显示 驱动器 、 用 的 显 示器 、复位及 电源 和声 音 专 提 示 电路组 成 。 硅 光 电池排列及检测 显示方法 单片机负责对多路开关、放 电三极管、模拟转 换器 、 、提 示声音 、计 时的控制及 数据 的处理 。 该激光探测器用电池提供 电源， 进行 由 电源 的稳压 ， 出为 电压 ； 负 电压 由 输 电源变换器转换得到。声音提示电路可以驱动扬声 器发 出大 小不同 的声音 ， 对检测 结果进 行提示 。 对检 测 的结果及 电池 的状 态等 进行显 示 。 图 光 电池排序及 显示 硅 光 电池 排 列 方 法 及 上所 有显 示 内容 光 学 与 光 电 技 术 第 卷 （ 假设都点燃时的显示） ，如图 所示。 当激光 打在 六只硅 光 电池之一 时 ， 对应 的 显示 如 下： 打 在光 电池 时，显 示如 图 。表示探 测器较 检测分为三种精度：若两个硅光电池信号差小于 ，则为高精度：若信号差小于，则为中精 度；若信号差小于 ，则为低精度。 对应的低、 中、高精度设置 显示如图 、右侧所示。 、 例如激光打在 号和 号光 电池之间， 检测精 度设为高时， 若两个硅光 电池信号差小于 则 ， 显示图 ，表 示处 于激光 平面 。图 右上 为 电池 电 压低标 志 。 偏低，需向上移动。图中为电池 电压充足标志，右 中为检测精度 （ 低）标志，右下为声音报警提示标 志 图 激 光打在光 电池 时 显示 图 探 测 器 处 于激 光 平 面 时 显 示 打在 光 电池 时 ，显 示如 图 所 示 。表 示探测 器稍偏低，需向上稍移动。图 右中为中精度检测 标志。 如激光没有打在任何 的硅光 电池上，则 无 高低偏 差显 示 ，且 蜂 呜器大 声提 示 。 打在硅光 电池 时，显示如图 所示。表示探 测器略微偏低，需向上微微移动。图 右中为高精 度检测标志 。 如无激光信号且无操作达 ，则 自动切断 电源 关机 。 主程序软件设计 系统主程序流程如图 所示。 图 激光打在 光电池 时 显示 图 激光打在光电池 显示 时 打在硅 光 电池 、时 ，显 示与 图 、 、 、 相似 ，只是左侧 为 向下箭 头 ，分别表 示探 测器较 偏 高、稍偏高、略微偏高 ，需 向下移动。 当激光 打在两 个硅 光 电池之 间， 间 、 如 和 之 和 之 间 、和 之 间、和 之 间时 ，则均 以四 舍五入 法选取 目标 硅光 电池信 号 。如 ：打在 与 图 主程序框 图 电源通 断 ：当 儿 的 、接通 时 ， 的 极 电 平低 于 极 电平 ， 导通 ， 输 出 的 电压 。 之 ， 而 多于 ，则显示图 ；若 少于 ，则显 示 图 。 同时， 的 引脚为高电平 ， 进行 对 复位 。儿 的 、脚断开后 ， 进入 正常运 行 。 当激光打在 号和 号两个硅光 电池之问时， 第 期 谢 生冕 等 ： 单片 机控制激光 平面探测 电路设计 程 序运 行后 置 引脚 为 ，使 维持 导通 ，保 持 电源 供给 。如 已打 开 了 电源 ，接 通 的 、引 节 ，调 节 的结 果显示在 上 。三档精 度依 次从低 到高循环调节 ，即每按一次按钮精度变化一次。 脚，程序清 电源开标志，并令 引脚为 ，关电 源 ， 进 入掉 电方式 ； 未打 开 电源 ， 如 则开 电源 ， 并置 电源 开标 志为 ，开 电源 。开 电源 后对 中断 、 试验结果 及结 论 用 该 电路 制 成 的激 光 扫 描 平 面探 测 器 试 验 结 果 表 明 ，其 精 度 在 以 内 ，工 作半 径 可 达 ，如加 遮光 罩 可使工 作半 径达 以上 。整 中断 、定时器 、定时器 初始化，清 内存 ，清 位为 然后进入等待状态。 ， 在待机的过程中， 若 无激光信号输入 ，置 为 ，清 电源开 标 ， 关 电源 ， 进入 掉 电状态 。 志位 令 为 ， 显示： 定时器 用 作定 时 ， 其 设计 为每 将 机待机 电流在 以下，换一次电池或充一次电 可使用三个月。 试验证明，该光电检测 电路简单实用，灵敏高 效 ，功 耗低 ，使激 光平 面 的应 用范 围扩 大 ，作业半 溢 出一 次产 生 中断 ，在 中断 服 务程序 中进行 数据 处 理 、显示 。 采 样 ：定 时器 用 作定 时 ，溢 出时产 生 中断 ， 径扩大，已成功应用于 电子水平仪产品。 参考文献 【】 丽云、 电检测技术的发展及应用 【 光杂志， 钟 光 激 ： （） 在中断服务程序 中轮流对六片硅光 电池进行采样。 音量 调节 ：外 部 中断 用 作 喇叭音 量 的调整 。 中新 源 的产 生 由 按钮 产生 ，脚接 地 时产 生 中断 源 ，产 生中断 。在 中断服 务程 序 中实现对 音量 光标 的显示 ，音量 的大 小依 次从 小到 大轮 回调节 ，即每 【 胡 汉才