光纤激光器的操纵系统
随着在切割、焊接、表面处置等普遍应用。文中设计了应用于的功率操纵系统，采纳数字电位器方式使激光器的性能取得大幅提高，硬件电路设计结构简单、系统响应速度快，不需要额外器件，本钱低廉、功能齐全、有效性强。
一、系统整体设计 、操纵系统设计
要紧由单片机MC9S12XDP51二、开关电源PC0-613一、数字电位器DS1867、数字温度传感器DS18B20、LCD1602显示器、键盘和报警装置等组成。
系统进行读写操作时，输出功率由单片机进行操纵调剂，提供所需要的激光功率，功率设按时，由单片机MC9S12XDP512对数字电位器DS1867输出电阻进行操纵，以改变开关电源操纵端的输入电压，使开关电源的输出电流改变，取得光纤激光器输出功率所需要的驱动电流，从而实现激光输出功率的转变。同时利用数字温度传感器对光纤激光器工作环境温度进行搜集，利用单片机实现对温度数据的处置，当温度超出规定的40℃时，单片机遇操纵发光二级管进行温度报警，并利用LCD显示装置显示信息，用户可实时了解激光器的工作情形。
、操纵原理
激光器为电流型驱动器件，驱动电流是输出光功率的前提，通过改变激光器电源电流的大小来改变激光器的输出功率。系统操纵激光器的输出功率的大体方式是：由单片机操纵数字电位器DS1867的输出电阻，使开关电源操纵端的电压改变，从而操纵了开关电源的输出电流，改变功率的输出。
数字电位器DS1867的输出电阻由式(1)计算
R=D×RWL+RW (1)
其中，RW为滑臂电阻，即为内部电位器电子开关电阻，通常RW≤100 Ω，典型值为40 Ω；RWL为数字电位器DS1867内部电子阵列中每一个电阻单元的阻值；D为输入的数字量。 依照光纤功率操纵的要求，即用户对光纤器的输出功率性能的要求，设计出用户要求的10品级功率输出产品，不同的功率品级输出对激光打标的对象有不同的要求。经实验得出，系统设计需要开关电源输出电流的转变范围为0～12 A，功率对应电流线性输出，许诺功率稳
固度有1％的误差波动。把光功率分成10个品级输出，输入数字量D的值如表1所示，能够通过查表实现。
二、系统的硬件设计 、单片机的选择
单片机MC9S12xDP512是Freescale公司生产的一种16位器件，其包括大量的片上存储器和外部I／O。由16位中央处置单元(CPU12X)、512 kB程序Flash、12 kB RAM、8 kB数据Flash组成片内存储器。同时还包括两个异步串行通信接口(SCI)、一个串行外设接口(SPI)、一个8通道输入捕捉／输出比较(IC／OC)按时模块(TIM)、16通道12位A／D转换器(ADC)和一个8通道脉冲宽度调制模块(PWM)。MC9S12XD512具有91个独立的数字I／O口，其中某些数字I／O口具有中断和唤醒功能。该单片机功能壮大、运算速度快、可扩展性强，能进行多任务操作等特点。
、开关电源PGO-6131
系统选用的开关电源PCO-6131知足光纤激光器的输出功率要求，开关电源的输入电压为24±4 V，输出电流的转变范围0～125 A，输出电压20～28 V，操纵端输入电压为0～5 V或0～10 V，工作环境温度为0～40℃。
、数字电位器
系统选用的数字电位器为DS1867，电阻可调的范围为0～10 kΩ，数字电位器DS1867包括两个256品级的输出电位器，通过串行方式进行编程，占用I／O口数量少，内含EEPROM，使系统掉电后还能保留用户的上次设置。通过串行传递数据包实现对数字电位器的输出操纵。
、温度传感器
系统选用美国Dallas公司推出的DS18B20数字温度传感器，规定工作电压3．0～5．5 V，温度测量范围-55～125℃，在-10～85℃范围内测量精度为±0．5℃。该传感器为单线数字温度传感器，依照时序要求在单总线上发送操纵命令和数据。传感器输出的温度信号是数字信号，在单总线上传输时抗干扰性强、靠得住性高，其外部硬件电路简单，只需在总线上加一个上拉电阻即可，有效地降低了硬件电路的复杂程度，提高了系统的稳固性和靠得住性。
、液晶显示器
系统采纳LCD1602液晶显示模块支持2行×16字符和5×7点阵两种模式，显示对照度和背光亮度都可调，由驱动器和液晶显示屏两部份组成，单片机通过写操纵字方式访问驱动器，以实现对液晶显示屏的操纵，单片机依照相应的程序将所需的信息显示出来，方便用户观看。
、键盘
键盘在时钟操纵下不断地循环扫描，并依照扫描信号、对应键盘的相应信号来确信键盘按键位置，并通过矩阵键盘配合液晶显示器进行交互。
光纤功率操纵硬件系统采纳单片机实现对光纤器的操纵，其中单片机MC9S12XDP512的PB口与LCD的D0～D7相连接，PS0、PS一、PE0与LCD的RS、RW、E相连接，用以显示激光输出功率的品级和激光器工作环境的温度。PA5与DS18b20的DQ相连接，PA0～PA2别离与DS1867的RST、CLK、DQ相连接，PA3、PA4连接了两个发光二极管进行温度的报警与工作正常指示，二极管别离为红色和绿色，PA六、PA7连接两个独立式按键进行对激光器功率的操纵，调剂激光器输出功率的品级，利用PE1作为外部中断，以对工作环境温度太高时进行报警提示。
其中，U1是数字电位器DS1867；U2是单片机MC9S12XDP512；U3是开关电源PC0—6131；U4是温度传感器DS18B20。数字电位器DS1867的输出端与开关电源PCO-6131的操纵端相连接，开关电源的输出端与光纤连接。
3、系统软件设计
光纤器功率操纵系统的程序第一将对显示器LCD和温度传感器DS18B20进行初始化设置，然后利用中断处置程序完成用户对功率的操纵。系统上电后对系统进行复位操作，使各个相关器件归为初始状态。激光器工作环境的温度超过规定温度值时，发光二级管进行报警，并进行中断处置，激光器将停止工作；若是激光器在正常温度的环境下工作，那么不进行中断处置，温度传感器将继续检测环境温度，如此循环。
4、实验结果
通过光纤激光器操纵系统的硬件连接图可知，用按键来选择激光输出功率的品级，共分
光纤激光器的操纵系统
