基于AD7896的激光器出射功率測量與控制設計

用一片CD4051分別對RGB三支激光器的6個采樣信號進行選通，由Y0輸出送入AD7896進行轉換。其中，LDR，LDG，LDB為激光器發射端的探測電壓放大值；LDRO，LDGO，LDBO為激光器出射端的探測電壓放大值，選通信號由單片機AT89C52的P10，P11，P12控制。各路激光探測電壓通過ADC轉換后的數值與存放在AT24C08(圖中未畫出)的標準值(校準激光出射光強度使用)進行比較，若由激光出射端測得的電壓大于標準值時，則控制步進電機正轉，以減小激光出射光；若由激光出射端測得的電壓小于標準值時，則控制步進電機反轉，以增加激光出射光。步進電機的控制由AT89C52的P0口輸出PWM脈沖來控制。

3 軟件設計
整個系統軟件的設計主要包括采樣信號的選通控制、ADC7896中模擬串行總線接口的程序控制、步進電機PWM輸出控制，以及數值分析與邏輯處理等，其流程圖如圖6所示。

軟件設計充分考慮了生產調試和日后維修的方便。由于三支激光器的性能差異較大，調試時需根據激光器提供的參數，校準出正確的三基色比例值，校準后存入AT24C08芯片中，供工作時取出該值與當前激光器發射光強度數字化后的值進行比較，若偏離，則自動通過偏轉鏡進行校正。
以下是AT89C52與AD7896的模擬通信匯編程序，端口定義：

4 結 語
在此所述的基于AD7896的半導體激光器出口功率的測量與控制設計是某數碼設備開發公司的一個委托項目，經過一年的開發，主要解決了國內同類型機器在激光掃描相紙成像過程中，因激光出射功率的變化，對沖印照片色彩的影響，同時也解決了日后機器的維護維修以及方便調整等問題。對半導體激光器的使用壽命有一定的提高，對我國數碼沖印設備的發展也具有較好的推廣價值。
該文的創新點：對激光的功率測量采用2路光電探測器，1路為發射激光功率測量，1路為出射功率測量；對激光出射功率的調整采用步進電機帶動偏振鏡旋轉調節，非常適合激光器電流不固定的掃描應用；激光器正常使用的標準電壓值存于ROM存儲器，監測發生變化后由微處理器控制調節，且激光器使用一段時間后可根據現狀實時改變該值，大大方便了維護與維修。