基于ARM的激光电源控制系统设计

　　激光器的开启和预燃使用脚踏开关来实现，激光电源开光栅控制即为一个光栅开关，光栅电源的要求是当开机后，踩下脚踏开关，光栅电源就打开。光栅控制通过光耦输出后，通过一个三极管来控制15 V 电源的通断，从而控制光栅的开闭。激光电源中光斑的大小是通过驱动步进电机来实现的，步进电机控制透镜的移动，从而调整激光的焦距，实现光斑调节。硬件电路中，光斑控制通过一个3PIN 插座控制步进电机调节光斑直径，为脉冲方向控制，三个PIN 分别为GND,方向和脉冲。气阀控制用于控制气阀的开启，报警检测主要用于过温检测。

　　3 软件实现

　　系统软件主要分为三个部分：Modbus RTU 通信处理程序，负责和HMI的通信；操作流程控制，瞬变脉冲的输出；数字输入和输出量的处理；STM32的内部资源、FLASH 容量和SRAM 容量都比51 单片机要丰富，对于本系统，非常适合用实时操作系统进行软件的编写，所以本系统采用了Keil自带的RTX实时操作系统，共开启了4个进程：Task_init（），Task1_Modbus（），Task2_Laser-CTL（）和Task3_IO（）；基本软件流程图如图2所示。

　　4 调试结果

　　4.1 人机界面控制调试

　　图3 显示的是系统搭建完成后液晶控制触摸屏上显示调节光斑直径的界面。在该界面上通过增、减调节，在上、下限范围内设置光斑直径的实际值。内部是通过控制步进电机调整透镜位置，调整激光焦距，从而使光斑直径发生改变。

　　在图3触摸屏界面中，点击“光闸设置”可以进入光闸控制的设置界面，如图4所示，智能光闸控制，ms级时间内的延迟时间可根据需求定制，保证完全遮光，功能稳定，而且操作界面显示和设置都非常友好方便。