基于A(yíng)RM的激光電源控制系統設計

　　激光器的開(kāi)啟和預燃使用腳踏開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現，激光電源開(kāi)光柵控制即為一個(gè)光柵開(kāi)關(guān)，光柵電源的要求是當開(kāi)機后，踩下腳踏開(kāi)關(guān)，光柵電源就打開(kāi)。光柵控制通過(guò)光耦輸出后，通過(guò)一個(gè)三極管來(lái)控制15 V 電源的通斷，從而控制光柵的開(kāi)閉。激光電源中光斑的大小是通過(guò)驅動(dòng)步進(jìn)電機來(lái)實(shí)現的，步進(jìn)電機控制透鏡的移動(dòng)，從而調整激光的焦距，實(shí)現光斑調節。硬件電路中，光斑控制通過(guò)一個(gè)3PIN 插座控制步進(jìn)電機調節光斑直徑，為脈沖方向控制，三個(gè)PIN 分別為GND,方向和脈沖。氣閥控制用于控制氣閥的開(kāi)啟，報警檢測主要用于過(guò)溫檢測。

　　3 軟件實(shí)現

　　系統軟件主要分為三個(gè)部分：Modbus RTU 通信處理程序，負責和HMI的通信；操作流程控制，瞬變脈沖的輸出；數字輸入和輸出量的處理；STM32的內部資源、FLASH 容量和SRAM 容量都比51 單片機要豐富，對于本系統，非常適合用實(shí)時(shí)操作系統進(jìn)行軟件的編寫(xiě)，所以本系統采用了Keil自帶的RTX實(shí)時(shí)操作系統，共開(kāi)啟了4個(gè)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 調試結果

　　4.1 人機界面控制調試

　　圖3 顯示的是系統搭建完成后液晶控制觸摸屏上顯示調節光斑直徑的界面。在該界面上通過(guò)增、減調節，在上、下限范圍內設置光斑直徑的實(shí)際值。內部是通過(guò)控制步進(jìn)電機調整透鏡位置，調整激光焦距，從而使光斑直徑發(fā)生改變。

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