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基于TMS320F2812DSP的激光打标控制器设计方案

消耗积分:1 | 格式:rar | 大小:0.3 MB | 2017-10-25

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随着激光打标机应用范围的不断扩大，对激光打标的速度和精度要求也越来越高。TI（德州仪器）公司的TMS320F2812DSP，是专门为工业控制应用而设计的高速处理器，应用其来开发激光打标控制器具有实际意义，文中设计的激光打标控制器应用前景广阔。
　　1 控制器的工作原理
　　振镜式激光打标控制器上位机是安装了打标软件的计算机，文字和图形通过图像处理成大量的打标数据，并在打标软件界面上显示出效果图。打标数据由USB总线传输到扩展存储器RAM上，再由DSP按顺序取出送入到D/A转换芯片中，D/A芯片转换后输出-5～5 V的模拟电压驱动扫描振镜和控制激光电源的功率，并由一路GPIO（通用输入/输出）引脚控制激光能量的开关，x、y轴振镜控制激光焦点在二维平面上有序移动来完成各种形式的文字、图形打标。
　　2 振镜式激光打标控制器的硬件威廉希尔官方网站 设计
　　系统的原理框图如图1所示。振镜式激光打标控制器主要有USB通讯威廉希尔官方网站 、扩展存储器威廉希尔官方网站 、D/A转换威廉希尔官方网站 和CPLD威廉希尔官方网站 。
　　基于TMS320F2812DSP的激光打标控制器设计方案
　　2.1 USB通讯接口
　　USB通讯模块采用Cypress公司的CY7C68013，USB与DSP的连接方法有FIFO和GPIF两种，在本系统中采用了FIFO方式，读写信号由CPLD和DSP提供。USB芯片的SLOE连接到DSP的外部中断，其他控制信号由DSP通过CPLD译码后与USB芯片连接，DSP的数据线和两路地址线直接与USB相连。
　　2.2 高速D/A转换威廉希尔官方网站
　　数模转换部分为控制器的关键部分。本系统中需要三路D/A，分别控制振镜x轴和振镜y轴以及激光功率。对于本系统AD7836的主要技术参数都符合要求：
　　（1）单片4路14位D/A转换;（2）电压输出，最大电压输出范围是±10 V;（3）输出电压的建立时间典型值为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相比威廉希尔官方网站 省去了改变电压极性的运算放大器，使威廉希尔官方网站 得到简化。
　　Ad7836支持与16位以上微处理器和DSP的接口，包括14位数据线，3位地址线A0、A1、A2，控制信号CS、CLR、WR、SEL。CS处于低电平是AD7836被选中;只有CLR处于高电平时D/A转换器内部数据寄存器值才能控制模拟电压输出值;WR为低电平有效，可以联合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。当系统工作时，由于采用外部接口XINTF，对D/A芯片的操作和从SRAM中读写数据一样，控制D/A芯片的外部接口2区的起始地址是0X08 0000。可以在程序中随时改变相应值来控制D/A转换的电压值，进而控制打标点的位置。如要打标图片，则可以按逐行扫描的方式输出各打标点的位置和激光能量。
　　DSP与AD7836的引脚连接如图2所示。
　　基于TMS320F2812DSP的激光打标控制器设计方案
　　由于使用的振镜的驱动电压范围也是±5 V，在本系统中各通道的参考电压VREF（+）和VREF（-）分别接±2.5 V。精确±2.5 V参照电压在硬件威廉希尔官方网站 设计中采用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产生后，为了降低噪音，采用了RC低通滤波和MCP606，在这里MCP606作为电压跟随器使用。如图4所示，-2.5 V电压则由+2.5 V通过两个等值电阻和MCP606构成的分压器产生。
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