[發明專利]激光漂移量反饋控制電路

在審

• 申請號: 201410378504.7
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104155896A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 卓朝旦
• 申請（專利權）人: 奉化市宇創產品設計有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種適應激光束漂移量反饋和控制的控制電路，尤其涉及一種激光漂移量反饋控制電路，屬于激光漂移量檢測領域。

背景技術

激光光束具有亮度高、方向性好、能量集中等顯著優點，常被作為測量基準光束廣泛應用于精密測量和設備的加工領域，但是由于激光器本身和外界環境的因素，激光束存在平行漂移和角度漂移，這使得其方向穩定性受到了限制，影響了其進一步的應用。

目前，激光漂移量的檢測是激光光束測量中的一種應用方式，當前對激光漂移量的反饋控制使用了常規的控制電路方式，這種傳統的控制電路包括簡單的DSP以及存儲器等常用的電路控制模塊，這種電路一般適應性強，但并不是專門為激光漂移量反饋控制設計的。

發明內容

為了克服現有技術的不足，解決好現有技術的問題，彌補現有目前市場上現有產品的不足。

本發明提供了一種激光漂移量反饋控制電路，包括多路模擬開關、濾波電路、模數轉換電路、DSP微處理器、存儲器、串口通信芯片以及多個數模轉換電路，其中，所述多路模擬開關接收多路漂移量模擬信號，所述濾波電路對多路模擬開關接收的漂移量模擬信號進行濾波，然后發送給模數轉換電路獲得漂移量數字信號，所述DSP微處理器對漂移量數字信號進行處理得到控制量并發送給相應的數模轉換電路轉換為控制模擬量，所述串口通信芯片用于實現DSP微處理器與外圍設備的通信，所述存儲器用于存儲所述DSP微處理器處理得到的控制量。

優選的，上述濾波電路為二階低通濾波器。

優選的，上述多路模擬開關為八選一多路模擬開關。

優選的，上述模數轉換電路為16位高速并行AD轉換器。

優選的，上述存儲器為128K的SRAM。

優選的，上述DSP微處理器采用16位寬度的定點DSP。

本發明外部擴展了RAM和ROM，六路的A/D轉換和四路D/A轉換等外部功能電路，結構比較復雜，需要用到譯碼器、或門、與門、非門等器件來擴展接口電路。為了化簡電路，減小電路板體積，并方便調試。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

具體實施方式

為了便于本領域普通技術人員理解和實施本發明，下面結合附圖及具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。

以DSP為核心的控制電路通過有序的結合，完成對漂移量信號的采集、分析、處理，并輸出反饋控制信號，硬件電路的構成如圖1所示。

前向采集通道由圖1的多路模擬開關、濾波電路、模/數轉換電路構成。依據控制系統的需要，電路系統要依次對最多六路模擬信號進行A/D轉換，故使用一個八路模擬開關來依次將六路信號輸入到A/D轉換器，同時為了降低無關高頻噪聲信號對系統的干擾，在模擬開關后加入二階低通濾波器對信號進行濾波處理。模擬開關選用的是八選一多路模擬開關DG408，其主要的計算參數：供電電壓±15V，導通電阻低于100Ω，開、關切換時間典型值為85ns，完全滿足系統的要求。

要分辨出納米級的位置變化，要求所采用的模數轉換期待精度和穩定度都在0.5mv以上，而光電探測電路輸出的電壓幅值范圍為：±12V，由控制系統原理和構成得知，AD采用范圍越寬，系統的控制能力和穩定性越好，綜合以上因素，最后選取的是16位AD轉換器AD976。AD976是一種16位的高速并行A/D轉換器，它具有如下突出特點：

1)最高采用頻率可達200KHz；

2)最小的采樣分辨力0.3mv；

3)輸入電壓范圍為±10V；

4)+5V的單電源供電。

5)轉換結果并行輸出，芯片內部含有采樣/保持電路及三態緩沖功能；轉換的數據可以一次16位并行輸出，也可以借助BYTE信號分兩次讀出，這樣可以方便的與16位或8位的單片機數據總線接口；

圖1的存儲器、串口通信和DSP微處理器構成微處理器電路。系統在反饋控制過程中要求實時的對漂移量進行反饋控制，這一方面對系統的處理效率提出了較高的要求，另一方面也要保證反饋控制的精度，鑒于此，選用美國德州儀器公司的C2000系列的一款定點Digital?Signal?Processor(DSP)Tms320F240作為系統的微處理器。DSP是以數字信號來處理大量信號的器件，因其具有豐富的硬件資源、改進的并行結構、高速的數據處理能力和強大的指令系統等特點而廣泛應用于通信、航天、工業控制、雷達、衛星等領域，此款芯片的主要特點如下：

(1)采用改進的哈佛結構。

(2)指令系統采用流水線操作。