基于AD7896的激光器出射功率測(cè)量與控制設(shè)計(jì)

用一片CD4051分別對(duì)RGB三支激光器的6個(gè)采樣信號(hào)進(jìn)行選通，由Y0輸出送入AD7896進(jìn)行轉(zhuǎn)換。其中，LDR，LDG，LDB為激光器發(fā)射端的探測(cè)電壓放大值；LDRO，LDGO，LDBO為激光器出射端的探測(cè)電壓放大值，選通信號(hào)由單片機(jī)AT89C52的P10，P11，P12控制。各路激光探測(cè)電壓通過(guò)ADC轉(zhuǎn)換后的數(shù)值與存放在AT24C08(圖中未畫(huà)出)的標(biāo)準(zhǔn)值(校準(zhǔn)激光出射光強(qiáng)度使用)進(jìn)行比較，若由激光出射端測(cè)得的電壓大于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，則控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，以減小激光出射光；若由激光出射端測(cè)得的電壓小于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，則控制步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，以增加激光出射光。步進(jìn)電機(jī)的控制由AT89C52的P0口輸出PWM脈沖來(lái)控制。

3 軟件設(shè)計(jì)
整個(gè)系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)主要包括采樣信號(hào)的選通控制、ADC7896中模擬串行總線接口的程序控制、步進(jìn)電機(jī)PWM輸出控制，以及數(shù)值分析與邏輯處理等，其流程圖如圖6所示。

軟件設(shè)計(jì)充分考慮了生產(chǎn)調(diào)試和日后維修的方便。由于三支激光器的性能差異較大，調(diào)試時(shí)需根據(jù)激光器提供的參數(shù)，校準(zhǔn)出正確的三基色比例值，校準(zhǔn)后存入AT24C08芯片中，供工作時(shí)取出該值與當(dāng)前激光器發(fā)射光強(qiáng)度數(shù)字化后的值進(jìn)行比較，若偏離，則自動(dòng)通過(guò)偏轉(zhuǎn)鏡進(jìn)行校正。
以下是AT89C52與AD7896的模擬通信匯編程序，端口定義：

4 結(jié) 語(yǔ)
在此所述的基于AD7896的半導(dǎo)體激光器出口功率的測(cè)量與控制設(shè)計(jì)是某數(shù)碼設(shè)備開(kāi)發(fā)公司的一個(gè)委托項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)一年的開(kāi)發(fā)，主要解決了國(guó)內(nèi)同類型機(jī)器在激光掃描相紙成像過(guò)程中，因激光出射功率的變化，對(duì)沖印照片色彩的影響，同時(shí)也解決了日后機(jī)器的維護(hù)維修以及方便調(diào)整等問(wèn)題。對(duì)半導(dǎo)體激光器的使用壽命有一定的提高，對(duì)我國(guó)數(shù)碼沖印設(shè)備的發(fā)展也具有較好的推廣價(jià)值。
該文的創(chuàng)新點(diǎn)：對(duì)激光的功率測(cè)量采用2路光電探測(cè)器，1路為發(fā)射激光功率測(cè)量，1路為出射功率測(cè)量；對(duì)激光出射功率的調(diào)整采用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)偏振鏡旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，非常適合激光器電流不固定的掃描應(yīng)用；激光器正常使用的標(biāo)準(zhǔn)電壓值存于ROM存儲(chǔ)器，監(jiān)測(cè)發(fā)生變化后由微處理器控制調(diào)節(jié)，且激光器使用一段時(shí)間后可根據(jù)現(xiàn)狀實(shí)時(shí)改變?cè)撝?，大大方便了維護(hù)與維修。