基于STM32的激光打标机控制系统设计
激光打标机工件传送控制系统设计探讨
激光打标机工件传送控制系统设计探讨摘要：本文主要从激光的打标机其内部工件传送的控制系统总体设计方案、硬件设计及软件设计方面入手，深层次地研究了激光的打标机其内部工件传送的控制系统总体设计。
从而能够切实地依据该激光的打标机实际应用要求及相关标准，开展标准化地激光的打标机其内部工件传送的控制系统总体设计。
关键词：激光；打标机；工件；传送；控制系统；设计；前言在激光的打标机当中，工件传送的控制系统属于核心构成部分，直接影响着该激光的打标机实际操作期间的精准度及效率，对于激光的打标机实总体运行及应用效果也会起着关键性地影响，可以说该激光的打标机总体应用效果的好坏与否，工件传送的控制系统起着一定地决定性作用。
但是，因激光的打标机，其内部工件传送的控制系统总体设计，是一项极具复杂性地工作内容，设计的难度性相对较高。
故需相关设计者能够提高重视程度，结合以往地设计经验，对激光的打标机其内部工件传送的控制系统总体设计，予以全面性地分析及研究，以能够开展标准化地激光的打标机其内部工件传送的控制系统总体设计工作，提高激光的打标机总体运行及应用效果。
1、控制系统总体设计方案该控制系统所应用的为自动化打标及工件传送配合这一方式。
该控制系统总体设计思路为在该控制系统检测至相关工件期间，会予以延时1s后由该PLC逐渐向板卡进行打标动作执行命令的发送，待打标动作执行完毕后，需由该板卡向其PLC发送打标操作完毕的信号，在PLC接收到打标操作完毕信号后，将发出相应控制命令，让整个操作台逐渐向右侧高速地运行，一直到线性的模组末端位置后，该电机便会停止转动状态，在检测的工件被取走，该电机便会自动做出反转动作，该模组也会逐渐回归至起点处。
在本次研究中该控制系统设计了急停与停止这两个操作按钮。
若按下了停止这一操作按钮，该控制系统便会停止运行状态，避免无人监视的情况之下出现错误的运行操控情况。
急停这一操作按钮，它主要是在该控制系统在实际运行期间出现了异常状况期间，操作者可及时按下该急停操作按钮予以断电，以紧急地停止该系统的运行状态，待上电后才可恢复到正常地运行操控状态。
基于单片机的激光打标系统控制器设计
基于单片机的激光打标系统控制器设计常毅谭宁(淄博职业学院山东淄博255314)摘要:目前激光打标技术以它出众的打标效果及打标速度,已经在很多领域取代传统的打标方式。
它主要由激光器、光学系统和控制器组成,其中控制器是核心部件。
控制器经历了硬件数控(NC)和计算机数控(CNC)两个发展阶段。
本文主要针对激光打标系统的控制系统模块,在硬件与软件设计两方面都进行了仔细翔实的分析与研究。
此外,还讨论了系统的硬件、软件及抗干扰措施的设计;最后得出结论以及今后的改进方向。
关键词: 激光打标,控制系统,激光器,插补算法中图分类号: TP29文献标识码: AResearch on the LASER Marking Control System based on the SCMCHANG Yi , TAN Ning(Zibo V ocational Institute Shandong Zibo 255314)Abstract: At present, laser marker technique has taken the place of the traditional marker technique in many fields because of its perfect effect and high speed. The laser marker system is made up of laser, optical system and controller, which is the core of the components. In its history, controller has experienced two seedtimes of NC and CNC. The hardware and software design of controller system module have been analyzed. Furthermore the antijamming measure of the system has been carefully studied. A conclusion and the improving direction have given out at the last.Keywords: laser marker system, laser, optical system, control.1 引言二十世纪七八十年代,国际上出现了一项崭新的激光应用技术:激光打标技术。
基于STM32的绿激光手术仪控制系统的设计
引言
绿 激 光 手 术 仪 激 光 治 疗 系 统 是 最 新 一 代高 科技 激光 治疗 仪 ，它主 要是 利用 激光 器 所 发生 的 高功率 密 度的 激光 束 ，通过 对生 物 组 织 所产 生 的热效 应 ，电磁 波效 应及 光化 学 效应达 到 手术 和理 疗 的 目的 ，当机 器应 用与 手 术 时 ，可在 光纤 出 Ｆ Ｉ 处得 到功 率密 度很 高 的聚 集激 光束 ，作 用于 手术 部位 ，可 迅 速切 开 、烧伤 、碳 化 、汽化 局部 病 变组织 ，手术 具 有封 闭微血 管减 少 出血 ，不 易感染 ，增高 复原 平整 光滑 的特 点 。 该 手 术 系 统 治 疗 效 果 好 ， 出血 少 ，后 遗症 小 ，近年 来得 到业 界 的一致 认可 。但是 绿激 光激 光 器系统 的控 制相 对复 杂 ，激 光器 价 格 较 高 ，工 作 电 流 较 大 （ 电流 可 达 到 几 十安 培 （ Ａ）） ，Ｌ Ｂ Ｏ晶体温 度 敏感 等 。 因 此 ，它需 要一 套完 整 的、稳 定 的 、可靠 的控 制系 统来 保证 整个 系统 的稳 定运 行 。
徐学刚
蓝莫德 （ 天津）科 学仪 器有 限公 司，天津 ； ３ ０ ０ ５ ８ ４
摘 要 本文 设计 了一种 基 于Ｓ Ｔ Ｍ ３ ２（ Ｃ ｏ ｒ ｔ ｅ ｘ Ｍ ３ 内核 Ａ ｇ Ｍ ） 微控 制 器 的绿 激光 手 术仪 控 制 系统 ， 该
系统 以Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ ０ ３ Ｖ Ｅ Ｔ ６ 为核心控 制 芯 片 ， 并采 用一颗 Ｓ Ｔ Ｍ ５ ２ Ｆ １ ０ １ Ｃ ６ Ｔ ６ 作 为辅 助控 制 芯 片， 实 现 绿 激光 器 系统的控 制 及监 测 临床 试验 表 明， 该控 制 系统 稳 定、 可靠 。 关键 词 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２；Ｗ Ｔ ５ ８ ８ Ｄ 语 音模 块 ；绿 激光 手术仪
基于STM32和WiFi终端控制与检测控制的激光防盗系统
计算机科学与技术学院《嵌入式综合实验》课程设计报告设计题目：基于STM32和WiFi终端控制与检测控制的激光防盗系统2014年6月目录一、摘要 (2)1.1.中文摘要： (2)1.2.Abstract: (3)二、STM32模块： (3)2.1.1：芯片的选择：STM32VET6 (3)2.1.2：芯片的介绍: (3)2.1.3.STM32VET6增强形模块框图： (4)2.1.4.实物图： (7)2.2.WiFi模块 (8)2.2.1.采用芯片：WM-G-MR-09 (8)2.2.2. WiFi模块应用电路： (8)2.2.3WiFi模块电路原理图 (9)2.3激光传感器 (9)2.3.1原理 (9)2.3.2原理图 (10)三、底板设计原理图： (11)3.1：原理图： (11)3.2:PCB图： (12)3.3：实物图：（待拍） (12)四、调试与结果 (12)4.1.连接WiFi (12)4.2.WiFi测试连接 (13)4.2.1通过PC ping 开发板IP (13)4.3.网页配置： (13)五、设计总结 (14)六、成绩报告 .................................................................................. 错误！未定义书签。
一、摘要1.1.中文摘要：智能家居是在物联网的影响之下的物联化体现。
智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电以及三表抄送等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。
与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，提供全方位的信息交互功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。
基于单片机的数控直角坐标系平面激光打标机机电系统设计
145当今社会是一个信息化社会,计算机与人们的生活密切相关,种种因素使计算机硬件价格比不断降低,计算机的普及使图形显示器得到广泛的应用,它的广泛应用促进了硬件设计和软件设计的发展同时有利于移点、画圆、画线等图像的处理。
计算机对它进行了直接控制。
直角坐标系平面激光打标机的计算机数控就是利用了NC 去处理一些或全部的基本控制数字的功能系统。
1 与系统设计有关的机电原理平台、X/Y坐标尺 h和、X/Y传动丝杠驱动坐标尺的步进电动机、激光头、和微型计算机接口是数控直角坐标系平面激光打标机的主要特点,如图1所示。
打标机的台面需要用平台来固定。
激光头的抬起和落下可以用继电器来控制。
两坐标尺的交点(PEN)处是激光头的位置,激光头的位置由X～Y坐标尺的位置确立,其位置可以用(X,Y)坐标确定。
利用传动丝杆可以将步进电动机移动到坐标尺,而步电动机的旋转角度能实现坐标尺的直线运动。
通讯接口发送给控制器的通讯命令是微型计算机的作图命令,控制器可以对命令进行系统的分析,并对激光扫描子程序进行调配。
x和Y方向上的步进电动机由激光扫描子程序来驱使,使激光头回到相应的地点对两坐标尺的移动做出了要求,即移动的规律性。
于此同时控制器应该先控制激光头继电器才能使激光头进行起落,以上基本操作市电驱动,操作者需要佩戴护目镜。
2 设施的硬件性2.1 单片机核心组成STC8051RC是系统核心,复位电路、电源、时钟电路及指示灯和I/O电路组成了一个完整的单片机电路。
2.2 串口通信电路设计单片机是TTL电平,PC机是RS-232电平,这无疑对实验造成了不便在,所以电平要进行转换升级。
3 基础设施的软件系统收稿日期:2017-11-16*基金项目:安徽省大学生创新创业计划项目:桌面直角坐标系平面激光打标机的研制(201610959013)。
作者简介:彭石娟(1995—),女,安徽安庆人,本科在读,研究方向:汽车服务工程。
基于单片机的数控直角坐标系平面激光打标机机电系统设计*彭石娟 王兴 任楠(安徽三联学院机械工程学院,安徽合肥 230601)摘要:以数控直角坐标系为基础,本文论述了数控直角坐标系平面激光打标机的相关特性。
基于STM32的2μm激光医疗仪控制器设计
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｔ ｉ ａ ｎ Ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ３ ８ ７， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ：Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｄ ｅ ｍａ ｎ ｄ ｏ ｆ ２ ｐ ． ｍ ｈ ｉ ｇ ｈ－ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｐ ｅ ｕ ｔ ｉ ｃ ａ ｐ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｕ ｓ， ａ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ —
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： Ｓ Ｔ Ｍ３ ２； ２ ｍ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｐ ｅ ｕ ｔ ｉ ｃ ａ ｐ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｕ ｓ ； ＥＭＣ； ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ａ ｌ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
２ ｍ高 功 率激 光 医疗 仪 市 场需 求 越来 越 大 ，而 目
用设备 已迫在眉 睫 。 因此 ， 本 文采 用模 块化设 计 ， 设 计 了
一
种基于Байду номын сангаасＳ Ｔ Ｍ３ ２的 ２ ｔ ｚ ｍ光 纤 激光 器 医疗 仪 控 制 系统 ，
将 水 冷单 元 的参 数 监控 、 电源 模 块 的抗 干 扰设 计 、 输 出
基于stm32的激光器驱动方案
基于stm32的激光器驱动方案
基于STM32的激光器驱动和光波检测方案
一、方案总体目标：
（1）使用STM32控制恒流源和温控芯片驱动激光器工作，使激光器在可控、稳定的温度和电流环境下工作输出；
（2）将外界传输过来的光信号送进STM32内进行处理，显示和保存；
二、所需器件：
STM32芯片、ADN8831温控芯片、980nmLD、1550nmDFB、恒流源、光电转换器、模数转换电路、显示屏、键盘
三、各部分说明：
（1）该方案有两个激光器，一个为输出波长为980nm激光器，另一个为输出波长1550nm的DFB激光器。
控制环境温度使激光器输出波长稳定在所需的范围内，通过STM32控制温控芯片（ADN8831）控制温度；激光器通过输入电流控制其输出功率，通过STM32控制恒流源给激光器输入驱动电流，改变恒流源输出电流即可改变激光器输出功率。
（2）通过STM32对外界传输回的光信号进行处理。
外界光信号首先进入光电转换器件将光信号转换为电流信号，需要处理4路光信号，4路光信号转换为电流信号再进入模数转换电路转换为4路数字信号送入STM32芯片，STM32芯片对数字信号进行处理、显示、储存等操作。
（3）STM32外接显示器、键盘等外围设备，对系统进行控制，信息显示。
四、功能拓展：
在完成以上主体基本功能之后，依据需求再添加SD卡、网络接口、无线传输等功能模块对本系统的功能进行完善。
基于STM32的2 μm激光医疗仪控制器设计
摘 要： 针对2 m高功率激光医疗仪的强大市场需求，设计了一种以STM32处理器为核心、以触摸屏为人机交互界面的2 m高功率光纤激光器医疗仪控制系统。基于模块化设计思想，讨论了设备的结构、功能，完成了光纤激光器控制、精密水冷单元参数监控、电源模块抗干扰设计、输出功率校准等功能模块的设计。测试结果表明，该控制系统具有良好的可靠性和稳定性。关键词： STM32；2 m医疗仪；电磁兼容；功率校准
另外，电路一方面在STOP和I/O信号接口处接入5 V瞬态抑制管，以防止静电积累损坏器件；另一方面在Q4导通时D3点亮作为电路工作状态指示，当系统出现异常时方便故障排查。2.3 配电模块电磁兼容设计 电磁兼容问题是影响医用电气设备安全有效的重要因素之一，不仅直接影响医用设备的安全使用，甚至会对患者以及医护人员的人身安全造成影响。国家食品药品监督管理局于2012年12月正式发布了新版标准YY0505—2012，并于2014年1月正式实施[2]，该医疗仪配电模块结合此标准做了相关电磁兼容性（EMC）设计。实际工作环境下该系统电磁干扰主要来源于电源线上的高频干扰、接线端口的静电干扰、浪涌电流、可控硅通断时产生的干扰等[3]。 首先考虑硬件选型，选用交流单相双节电源滤波器，不仅能抑制共模干扰，对快速瞬变脉冲群（EFT）实验也有很好的辅助效果。与传统电磁线圈继电器相比，固态继电器的寿命长，可靠性好，切换速度可达几毫秒至几微秒，没有触点燃弧和回跳，减少了电磁干扰和瞬态效应，但固态继电器导通时会产生较大热量，系统通过在继电器下方放置散热片来解决此问题。 配电模块的结构框图，按系统要求，异常状态优先级最高，通过中断处理。为节省系统资源，对5个安全状态每1 s扫描1次，若发现连接异常，系统重新自检，直到连接正常方可进入主循环。对其他触摸屏有效包、水冷单元有效包、激光器有效包依次处理。
基于STM32单片机激光压制追捕系统设计和制作
物联网技术 ２０１７年 ／ 第１２期 ６８0 引 言关于追捕驱车在逃犯罪嫌疑人的问题十分棘手，由于在对其追捕过程中对周围环境及群众的伤害和追捕力度难以控制，因此设计和制作简单、有效、杀伤力和破坏力小的新式追捕器械非常必要。
激光器目前在军事和生活方面已被广泛应用，如舞台灯，激光致盲武器等，均有效利用了激光准直性好、光强衰减弱等特性[1]。
借助激光的上述特性，利用几何光学原理，使用单片机进行控制，设计并制作了一套激光压制追捕系统。
依据激光对人眼的损伤特性，选择YAG 激光器，激光器发射出激光后，经过扩束使激光束在保持有效杀伤强度的同时尽可能得到较宽的光束，使其拥有更广的覆盖范围，通过ARM-STM32微控制器控制激光打靶使之精准照射到在逃车辆后视镜上，随后光束反射到在逃嫌疑人员眼中，并使嫌疑人产生短暂失明或眩晕，导致其丧失驾驶能力，迫使嫌疑人停车，以达到追捕目的[2]。
该系统体积小、车载携带方便、成本低，在保证追捕准确性的同时，对周围事物造成的伤害很小，在反恐和治安方面具有较好的现实意义和实际应用价值。
1 系统总体结构及原理图1所示为系统设计结构和原理总框图。
该激光压制追捕系统基于STM32F407单片机，采用模块化设计思想，由激光器模块、扩束模块、控制/微处理器模块、电源模块等构成。
图1 系统设计总框图控制系统通过5 V 直流电源对控制电路供电，使用车载电源对激光器供电。
激光器通电后发射激光，并由扩束装置对激光进行扩束，通过微控制器调节激光强度，微处理器通过步进电机、PWM 调制等对激光器进行打靶定位调整控制，从而保证激光打靶覆盖范围，提高准确度。
STM32单片机位于系统后端，衔接步进电机对激光器进行打靶控制，同时激光器最前端安置另一个步进电机，以进行闪烁频率控制。
设计中对各零部件的选取参数如下：（1）微处理器：采用意法半导体公司生产的STM32F407；（2）步进电机：采用一诺微特电机有限公司生产的24BYJ48永磁式步进电机；（3）激光器：采用宽束激光器。
基于STM32的光固化3D打印机控制系统设计
基于STM32的光固化3D打印机控制系统设计丁承君;韩承都【摘要】针对光固化立体成型(SLA)3D打印设备,存在元器件价格昂贵、研究学习门槛高的问题;介绍了目前最流行的振镜下置式光固化立体3D打印机的结构和工作原理,设计了一种低成本的控制系统方案;并设计了一款基于STM32的低成本、高性能控制器,对重要的控制器模块进行了详细的论述;对于具体的软件实现,引入了实时操作系统uC/OS,介绍了软件整体架构和工作流程.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2018(040)006【总页数】5页(P118-122)【关键词】增材制造;快速成型;光固化;扫描振镜;STM32;uC/OS【作者】丁承君;韩承都【作者单位】河北工业大学机械工程学院机械工程系,天津 300130;河北工业大学机械工程学院机械工程系,天津 300130【正文语种】中文【中图分类】TP309.50 引言随着增材制造和快速成型（Rapid Prototyping）技术的普及，3D打印技术越来越为普通科技爱好者所熟知。
现今流行的3D打印技术按其所用材料的状态及成形方法，可以分为熔融沉积成形（FDM）、光固化立体成形（SLA）、分层实体制造（LOM）、电子束选区熔化（EBM）、选择性激光烧结（SLS）、激光选区熔化（SLM）、金属激光熔融沉积（LDMD）、电子束熔丝沉积成形（EBF）[1]。
在这些琳琅满目的3D打印技术中，近年来FDM型3D打印机凭借成本低廉、相关文献资料丰富、研究学习门槛低的优势，获得了3D打印爱好者的广泛追捧。
但熔融沉积成型3D打印机打印速度慢、成型精度低、打印模型表面粗糙度高的固有缺点总是差强人意。
为了让越来越多人了解3D打印技术，继熔融沉积成型技术之后，光固化立体成型将会凭借其成型精度高、成型速度快、模型表面光滑的优势引领下次3D打印浪潮。
光聚合成型技术起源于上世纪80年代,是最早研发的3D打印成型技术之一。
一直以来研究机构持续对该技术进行深入研究，使其成为技术成熟、应用广泛的一种3D打印成型技术。
基于STM32的半导体激光器控制系统设计
中图分类号：TN248.4
文献标志码：A
文章编号：1009－9492 ( 2021 ) 03－0155－03
Design of Semiconductor Laser Control System Based on STM32
Dan Tangyong1, 2，Zhang Guoqing3，Zhang Hongliang2
半导体激光器控制系统基本要求如下。
（1） 控制系统的工作界面友好、简单，普通工作人员都
的激光熔覆与激光淬火自
动化设备并成功投入实际
可以操作。
图1
控制系统总体方案
应用，经生产实践验证，该控制系统性能稳定，能够满足工
（2） 具有防呆性，防止误操作。
收稿日期：2020－08－31
·155·
2021 年 03 月
8
表3
筹协调半导体激光器、冷水机组、机器人控制系统及送粉
2.1 系统硬件电路
Modbus RTU Slave 主站消息帧格式
（1） 主控系统程序
基于 STM32 库函数，利用 STM32 常用的开发工具 Keil
MDK 进行主控系统设计。主控系统服务程序由各功能模块组
制器 （STM32F103ZET6） 的串口 1、2 相连，机器人控制系
Slave 协议进行，才能够完成正常的通信。数据是否按照要求
接收完毕，需要检查，如数据接收不完整，则需要重新接
收；接收的数据是否正确，需要进行 CRC 校验，如果该数据
不能通过 CRC 校验，则舍弃重新接收，如果通过校验，才能
进行应答帧解析，保证了数据通信的可靠性[17]。
基于STM32 单片机的激光雕刻机研究
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2020年第17期·119·文章编号：2095－6835（2020）17－0119－02基于STM32单片机的激光雕刻机研究余友根，李荭娜，袁帅帅（天津理工大学，天津300380）摘要：以STM32单片机作为控制处理器，将激光雕刻技术、嵌入式控制开发技术、运动控制算法等进行了有效结合，设计出便携式激光雕刻机设备。
关键词：STM32单片机；激光雕刻；数字控制器；电路设计中图分类号：TN249文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2020.17.050激光的产生标志着一个新兴学科的诞生，激光有高能量密度、相干性高、单色性好、方向性很好、能通过电能转化等特性，在工业生产和实际应用领域中的到极速发展。
工作过程中激光的高能量对工件进行照射产生升华效应、汽化效应和溶蚀效应[1]，从而形成切缝和雕刻的效果，最后达到雕刻目标。
1整机系统设计方案1.1雕刻机的控制结构选择激光雕刻机控制方式分为单机式、主从式控制两种。
本次设计选用主从式控制结构，由上位机和下位机构成。
总体控制结构如图1所示。
图1雕刻控制系统总体结构1.2控制系统整体设计控制系统的设计为：控制系统硬件模块包括硬件电路原理图和电路板的设计和制作，控制系统软件模块包括电源电路控制、插补计算、运动控制、各驱动模块控制、G 代码的解析和预处理、激光控制、雕刻控制等[2]。
1.3机械结构设计1.3.1传动结构机械结构选择是X-Y 轴结构。
主轴作为X 轴带动激光头的移动，横轴作为Y 轴作为工作台基础。
传动可选用传动带滑轮加方形铝型材组合使用，有强度大、寿命长、结构轻、不易变形等优点。
X 轴传动结构如图2所示。
图2传动结构1.3.2外形框架雕刻机的外框架用于支撑整个传动结构，既要满足精度又要满足强度。
使用金属材料结构重，因此框架选择亚克力材料，结构十分轻巧，强度大。
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Fig. 1 Laser marking machine works
位数据 中 ， 其 中 前 3 位为控制命令， 最 后 1 位 为奇偶 校验 位 ， 中 间 的 1 6 位 是 坐 标 信 息 6 考 虑 到 STM32 没有专 门 的 XY2 - 1 0 0 接 口 ， 设计之初拟采用软件 模拟和硬件模拟两种方案实现该传输协议。
( 中南大学机电工程学院， 湖南长沙 410012 )
摘 要 :设计了基于 STM32 微控制器的激光打标控制系统， 对激光打标系统的几何畸变进行 了分析， 并提出了简化的矫正方法。使用微控制器模拟振镜控制传输协议（ XY2 - 100)控制振 镜扫描， 同时控制激光器的开关， 完成对打标过程的控制。使 用 SDRAM和 NAND Flash 增强
@ 163. com
收 稿 日 期 =2016-04-22; 修订日期 =2016-05-161448激光与红外第46卷
振荡器， 等 待 5 ms后 即 可 通 过 Pinl9 X 才激光进行快 速调制。完成一项任务后， 将调制输人及主振荡器 关 闭 （ Pinl 8 和 Pinl9 置为低电平） 。 4
2
系统原理及硬件设计
激光打标机的工作原理如图1 所 示 。计算机控
制激光器产生激光， 激 光 经 过 X 方 向 与 F 方向振镜 的反射后， 通过F 0 透镜聚焦在被加工工件上， 计 算机通过控制两个振镜改变反射镜的角度， 从而使 激光在工件上扫描， 最终形成预期的图案。
作 者 简 介 : 廖 平 （ 1964 - ) ， 男， 教授， 博士生导师， 主要从事激光控制， 激光测量， 机电一体化方面研究。E-mall : lla 〇 Pmg0
扫描振镜控制实现
设计使用到的是一款髙速数字扫描振镜， 使用
激 光 振 镜 专 用 的 XY2 - 1 0 0 协 议 与 控 制 器 完 成 通 讯 。XY2
-
100通 讯 协 议 是 一 个 速 度 为 2 Mbit/ s 的
2〇位数据串行接口， 其 传 输 时 序 如 图 3 所示a 该协 议 使 用 4 路差分_ 号 （ 时钟,信 号、 同步信号、 ！信 号 、 F信管同时将两路坐标信号发送到偏转装置， 20
第 4 6 卷 第 12期
2016年 12月
激光与红外
LASER & INFRARED
V ol.46,N o. 12 December ， 2016
文 章编号 : l 〇 〇 l -5078(2016) 12-1447-05
•激光应用技术•
基 于 STM 3 2 的激光打标机控制系统设计
廖 平 ， 陈永坤
Design of laser marking control system based on STM32
LIAO Ping,CHEN Yong-kun
(College of Mechanical and Electrical Engineering,Central South University, Changsha 4 1 0 0 1 2 ,China)
Key words ： laser marking ； STM32 ； control ； distortion correction
i
引 言
激光打标是利用经过处理的激光光束照射
统 。本 文 着 重 介 绍 STM3 2 微 控 制 器 对 光 纤 激 光 器和扫描振镜的控制原理及扫描式打标机的畸 变矫正算法。
在材料表面， 光能转换为热能， 使工件表面材料 瞬间融熔甚至汽化， 从而形成相应图案和标记的 技 术 [1]。与 传 统 的 标 记 技 术 相 比 ， 激光 打 标 具 有 适用范围广， 标记速度快， 易于实现自动化， 易于 计算机控制， 工 件 无 机 械 变 形 等 优 点 [2]。为了解 决 当 前 FPG A 控 制 板 编 程 困 难 ， 价格昂贵的弊 端， 设 计 了 一 款 基 于 STM3 2 的 激 光 打 标 控 制 系
Abstract ： Laser marking control system based on STM32 microcontroller was designed. Through analyzing the geomet
ric distortion of laser marking system, a simplified correction method was presented. To control the laser marking process,the microcontroller was used to simulate the XY2 - 100 transmission and control protocol, which can control galvanometer scan and laser switch. A SDRAM and a NAND Flash are used to enhance the data processing capability of the microcontroller, and offline marking function is achieved. Based on polynomial fitting, a simple and effective formula to correct barrel distortion and pincushion distortion is proposed. Using this method,this laser marking system can meet the actual marking requirements.