• 功能特点

  的速度和精度要求也渐渐变得高。TI(德州仪器)公司的TMS320F2812,是专门为工业操控运用而规划的高速处理器,运用其来开发具有实际意义,文中规划的激光打标

  振镜式激光打标操控器上位机是安装了打标软件的计算机,文字和图形经过图画处理成很多的打标数据,并在打标软件界面上显现出作用图。打标数据由USB总线传输到扩展存储器RAM上,再由DSP按次序取出送入到D/A转化芯片中,D/A芯片转化后输出-5~5 V的模仿电压驱动扫描振镜和操控激光电源的功率,并由一路GPIO(通用输入/输出)引脚操控激光能量的开关,x、y轴振镜操控激光焦点在二维平面上有序移动来完结各式各样的方法的文字、图形打标。

  体系的原理框图如图1所示。振镜式激光打标操控器首要有USB通讯电路、扩展存储器电路、D/A转化电路和CPLD电路。

  USB通讯模块选用Cypress公司的CY7C68013,USB与DSP的衔接办法有FIFO和GPIF两种,在本体系中选用了FIFO方法,读写信号由CPLD和DSP供给。USB芯片的SLOE衔接到DSP的外部中止,其他操控信号由DSP经过CPLD译码后与USB芯片衔接,DSP的数据线和两路地址线直接与USB相连。

  数模转化部分为操控器的要害部分。本体系中需求三路D/A,别离操控振镜x轴和振镜y轴以及激光功率。关于本体系AD7836的首要技术参数都符合要求:

  (1)单片4路14位D/A转化;(2)电压输出,最大电压输出规模是±10 V;(3)输出电压的树立时刻典型值为16 μs。

  D/A电压分辨率为:5 V/213=O.61 mV。双极性和单极性电压输出比较电路省去了改动电压极性的运算放大器,使电路得到简化。

  Ad7836支撑与16位以上微处理器和DSP的接口,包含14位数据线,操控信号CS、CLR、WR、SEL。CS处于低电平是AD7836被选中;只要CLR处于高电平时D/A转化器内部数据寄存器值才干操控模仿电压输出值;WR为低电平有用,能够联合CS使数据写入输入缓存器内。SEL为高电平时用户设定的寄存器E值输出到VOUT,故可接地。当体系作业时,因为选用外部接口XINTF,对D/A芯片的操作和从SRAM中读写数据相同,操控D/A芯片的外部接口2区的开端地址是0X08 0000。能够在程序中随时改动相应值来操控D/A转化的电压值,从而操控打标点的方位。如要打标图片,则能够按逐行扫描的方法输出各打标点的方位和激光能量。

  因为运用的振镜的驱动电压规模也是±5 V,在本体系中各通道的参阅电压VREF(+)和VREF(-)别离接±2.5 V。准确±2.5 V参照电压在硬件电路规划中选用Microehip公司的专用2.5 V电压基准源MCPl525和OP运算放大器MCP606。如图3所示,+2.5 V的电压基准由MCPl525发生后,为下降噪音,选用了RC低通滤波和MCP606,在这里MCP606作为电压跟从器运用。如图4所示,-2.5 V电压则由+2.5 V经过两个等值电阻和MCP606构成的分压器发生。

  AD7836和DSP的引脚电压不同,故不能直接相连,体系中选用了SN74ALVCl64245芯片来阻隔两头的数据总线。其输出使能操控引脚OE1和OE2均接低电平,数据线都接高电平,确保芯片输出端随输入端即时改变。

  存储器用来暂存从上位机传来的打标数据,外部扩展存储器选用IS61LV51216,为512 kB,16位的SRAM存储器,共有19位地址总线位数据总线。本体系中SARAM存取时刻为10 ns,CMOS工艺,3.3 V供电,输入输出为TTL兼容,合适作为DSP的外部扩展存储器。存储器经过DSP的外部接口XINTF扩展,选用F2812的/XZCS6AND7引脚作为片选,因而对应于存储器映射的外部接口6区,地址规模为0X10 0000~0X17FFFF。

  本体系中CPLD选用Altera公司的MAX3000A系列的EPM3256A芯片,CPLD的固件用软件MAX+plusII规划。CPLD首要用来操控USB芯片的数据传输,并由其扩展出中止按键和液晶显现模块。别的DSP体系预留了多路GPIO接口,能操控步进电机组成的多维运动操控渠道。经过预留GPIO口并运用CPLD芯片,使体系的可扩展性增强。

  操控体系的软件由两部分所组成,上位机选用可视化面向对象言语VB 6.O规划,首要负责打标数据的发生和打包传输,以及用户界面完结人机交互;下位机DSP由C/C++编写体系程序,用TI公司供给的高效的C编译器和集成开发环境:代码作业室(CCS)来开发。操控办理体系的首要流程图如图5所示。

  打标机开机后下位机程序依据用户界面上参数对各芯片和存储器的初始化,参数包含激光能量、扫描次数、文字填充方法等。然后等候上位机由USB接口传送打标数据,打标数据先保存在数据存储器。这时不管从用户界面仍是键盘上宣布开端打标指令后,DSP从数据存储器中取出打标数据,送入D/A芯片中。D/A芯片输出相应的电压驱动振镜,直到完结本次打标。相同的打标图形只需传输一次数据,从软件或键盘上挑选开端加工按钮即可。

  在进行图形打标时,导入图形文件并作图画处理后,转化成打标方位数据;文字打标时在VisualBasic中调用Windows API函数GetGly-phOutline得到文字的外形概括,能够直接进行放缩、旋转等操作而不影响文字显现质量,并经过DrawGlyph函数将其显现作用在用户界面上显现。图6是软件用户界面汉字的显现作用。

  文中介绍了一种依据TMS320F2812DSP的激光打标操控器,选用了一个4路输出的D/A转化器来操控振镜和激光电源,高性能D/A转化模块使激光打标的速度和精度有较大进步,运用USB接口使打标操控器能够即插即用,且提升了数据传输的稳定性。体系上位机用Visual Basic编程,下位机用C言语编程,程序移植简单。开宣布的打标体系在速度、精度上均达到了抱负的作用。文中描绘了软硬件体系,对振镜式激光打标操控器的规划有遍及的参阅价值。

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