基于ARM的激光電源控制系統設計

　　激光器的開啟和預燃使用腳踏開關來實現，激光電源開光柵控制即為一個光柵開關，光柵電源的要求是當開機后，踩下腳踏開關，光柵電源就打開。光柵控制通過光耦輸出后，通過一個三極管來控制15 V 電源的通斷，從而控制光柵的開閉。激光電源中光斑的大小是通過驅動步進電機來實現的，步進電機控制透鏡的移動，從而調整激光的焦距，實現光斑調節。硬件電路中，光斑控制通過一個3PIN 插座控制步進電機調節光斑直徑，為脈沖方向控制，三個PIN 分別為GND,方向和脈沖。氣閥控制用于控制氣閥的開啟，報警檢測主要用于過溫檢測。

　　3 軟件實現

　　系統軟件主要分為三個部分：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，非常適合用實時操作系統進行軟件的編寫，所以本系統采用了Keil自帶的RTX實時操作系統，共開啟了4個進程：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。在該界面上通過增、減調節，在上、下限范圍內設置光斑直徑的實際值。內部是通過控制步進電機調整透鏡位置，調整激光焦距，從而使光斑直徑發生改變。

　　在圖3觸摸屏界面中，點擊“光閘設置”可以進入光閘控制的設置界面，如圖4所示，智能光閘控制，ms級時間內的延遲時間可根據需求定制，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。