基于STM32的半導(dǎo)體激光光源驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)方案

　　2.2 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)軟件程序主要包括數(shù)據(jù)采集和穩(wěn)定控制。圖6是主程序流程圖：

　　系統(tǒng)上電后首先初始化嵌入式微處理器和外設(shè)，其次設(shè)置中斷服務(wù)子程序，開中斷。主控芯片STM32F103VCT6使用內(nèi)部集成的ADC模塊，采集半導(dǎo)體激光器模塊當(dāng)前的溫度、功率的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理。首先，調(diào)節(jié)半導(dǎo)體激光器的溫度，根據(jù)實(shí)際溫度值與基準(zhǔn)值的偏差選擇相應(yīng)的操作，如果溫度偏差為負(fù)，則進(jìn)行提高反向電流的操作；如果溫度偏差為正，則進(jìn)行提高正向電流的操作。其次，調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電流，根據(jù)實(shí)際功率值與基準(zhǔn)值的偏差選擇相應(yīng)的操作，如果功率偏差為負(fù)，則進(jìn)行增大驅(qū)動(dòng)電流的操作；如果功率偏差為正，則進(jìn)行減小驅(qū)動(dòng)電流的操作。通過溫度與功率的反復(fù)循環(huán)調(diào)節(jié)，逐漸使系統(tǒng)輸出達(dá)到平衡穩(wěn)定的狀態(tài)，STM32通過串口把相關(guān)的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，上位機(jī)可以顯示半導(dǎo)體激光器的工作狀態(tài)，并且上位機(jī)也可以向STM32發(fā)送相應(yīng)的指令，控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

　　3.系統(tǒng)測(cè)試

　　根據(jù)以上思路設(shè)計(jì)的光源驅(qū)動(dòng)器實(shí)物如圖7所示。

　　系統(tǒng)選擇光強(qiáng)控制量為3.4mW,溫度控制量為0.4℃，計(jì)算機(jī)上位機(jī)以LabVIEW為操作控制界面。圖9和圖10分別為從LABVIEW顯示界面上顯示溫度和光強(qiáng)檢測(cè)圖。

　　對(duì)比可知，目標(biāo)量初始改變幅度較大，越接近目標(biāo)量時(shí)，步長(zhǎng)越來越小，穩(wěn)定性很好，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間也比較短。當(dāng)進(jìn)行大幅度調(diào)節(jié)即輸入任意鍵值改變目標(biāo)量時(shí)，系統(tǒng)可正常運(yùn)行，達(dá)到了溫度控制精度±0.03℃，激光輸出功率穩(wěn)定度±0.002dB,可見該驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)正確，且精度高。

　　4.結(jié)論

　　本文提出了基于STM32的半導(dǎo)體激光光源驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)方案，該方案中所設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)采用低成本、低功耗的ARM微控制器STM32F103VCT6,驅(qū)動(dòng)芯片MAX1968為核心器件，并以模糊PID計(jì)算控制量設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了基于STM32的半導(dǎo)體激光光源驅(qū)動(dòng)器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該半導(dǎo)體激光光源驅(qū)動(dòng)器溫度控制精度高，性能穩(wěn)定，具有易于開發(fā)、高性價(jià)比和高集成度等優(yōu)點(diǎn)，滿足半導(dǎo)體激光光源驅(qū)動(dòng)器在實(shí)際工程上的應(yīng)用，具有很好的實(shí)用性。