[發(fā)明專利]一種激光微加工設(shè)備的激光脈沖控制卡及控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110381080.6
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102489874A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 符永宏;潘國平;盛占石;黃賽帥;華希俊;符昊
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;G05B19/042
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種激光微加工設(shè)備的激光脈沖控制卡，包括單片機單元、CPLD單元、PC104?ISA總線接口、外部脈沖輸入處理單元和控制信號輸出處理單元，其特征在于：外部運動反饋元件輸出的脈沖信號經(jīng)過所述外部脈沖輸入處理單元與所述CPLD單元連接，所述單片機單元通過所述CPLD單元與PC104?ISA總線接口與上位控制機連接；所述單片機單元輸出的控制信號及CPLD單元上輸出的通用信號通過控制信號輸出處理單元與激光調(diào)Q驅(qū)動器連接；

所述單片機單元通過所述CPLD單元與上位工控機進行數(shù)據(jù)交互，所述單片機單元接收經(jīng)CPLD預(yù)處理后的外部脈沖信號，進行計數(shù)、分頻處理，輸出用戶所需頻率、脈寬的控制信號，通過控制信號輸出處理單元對激光調(diào)Q驅(qū)動器進行控制；

所述CPLD單元對所述外部脈沖輸入處理單元傳輸過來的外部運動反饋元件脈沖信號進行脈沖選擇和四倍頻處理；所述CPLD單元還用于實現(xiàn)所述單片機和PC104?ISA總線接口之間的高速并行通信；

所述外部脈沖輸入處理單元用于將外部運動反饋元件的脈沖信號進行光電隔離后傳輸給CPLD單元；

所述控制信號輸出處理單元用于將所述單片機輸出的控制信號進行光電隔離、驅(qū)動放大后傳送給激光調(diào)Q驅(qū)動器，所述控制信號輸出處理單元負(fù)責(zé)將所述CPLD單元I/O端口的六個通用輸出信號進行光電隔離、驅(qū)動放大后傳送給外部控制電路。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光微加工設(shè)備的激光脈沖控制卡，其特征是，所述高速并行通信的實現(xiàn)步驟是：所述CPLD單元將PC104?ISA總線接口上的11位地址總線信號進行譯碼后與PC104?ISA總線接口上的寫信號組成鎖存器所需時鐘信號，并通過PC104?ISA總線接口上的8位數(shù)據(jù)總線將上位工控機的數(shù)據(jù)鎖存在CPLD內(nèi)部，以供單片機單元來讀取；所述CPLD單元將PC104?ISA總線接口上的11位地址總線信號進行譯碼后與PC104?ISA總線接口上的讀信號組成緩沖器所需時鐘信號，并通過單片機單元上的8位數(shù)據(jù)總線將單片機單元的程序運行數(shù)據(jù)存儲在CPLD內(nèi)部緩沖器中，供PC104?ISA總線接口來查詢。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光微加工設(shè)備的激光脈沖控制卡，其特征是，所述CPLD單元傳送給單片機單元的脈沖信號作為單片機內(nèi)部一個定時/計數(shù)器的外部時鐘源，所述定時/計數(shù)器用于比較器，用于實現(xiàn)脈沖計數(shù)、分頻功能；所述單片機內(nèi)部的另一個定時/計數(shù)器用作定時器、產(chǎn)生溢出中斷，用于實現(xiàn)輸出可控脈寬的控制信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光微加工設(shè)備的激光脈沖控制卡，其特征是，還包括輔助系統(tǒng)單元，所述輔助系統(tǒng)單元包括復(fù)位單元和外部時鐘單元；所述復(fù)位單元用于控制卡進行復(fù)位，所述外部時鐘單元用于為所述單片機單元和CPLD單元提供輸入時鐘。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光微加工設(shè)備的激光脈沖控制卡，其特征是，所述外部運動反饋元件是增量式旋轉(zhuǎn)編碼器和直線光柵尺。

6.一種激光微加工設(shè)備的激光脈沖控制方法，其特征是包括以下步驟：

1）上位工控機的指令經(jīng)由PC104?ISA總線接口和CPLD單元傳送給單片機單元；

2）所述CPLD單元接收外部脈沖輸入處理單元輸入的外部運動反饋元件的脈沖信號，進行脈沖選擇、四倍頻處理后傳送給單片機單元；

3）所述單片機單元根據(jù)用戶指令，運用其內(nèi)部定時/計數(shù)器所產(chǎn)生的軟件中斷，對經(jīng)所述CPLD單元傳輸?shù)拿}沖信號進行計數(shù)、分頻處理，輸出用戶所需頻率和脈寬的控制信號；

4）所述控制信號經(jīng)過控制信號輸出處理單元傳遞給激光調(diào)Q驅(qū)動器。