激光器功率检测与稳定性监控系统的设计

摘要

激光器的输出功率是否稳定、精确可控将直接影响激光器的加工水平。为了提高千瓦量级激光器的总体加工水平，解决实际项目问题，本文提出了基于STM32单片机的嵌入式功率检测与稳定性监控系统，实现了对功率信号的采集、处理、反馈与显示。本论文主要做了以下工作：
　　（1）根据角向偏振光产生系统对激光器功率检测与稳定性监控系统的设计要求，提出了一种腔外取样法+STM32F107+USB总线+上位机MFC界面显示的数据采集、处理、反馈与显示的设计方案。
　　（2）实现了整个嵌入式硬件电路系统的设计、焊接与调试，硬件电路主要包括STM32最小系统、放大滤波电路、串口调试电路、LCD1602接口电路、USB总线接口电路、JTAG仿真器接口电路、D/A转换电路及整个电源系统。
　　（3）实现了整个系统的软件设计，包括下位机硬件驱动程序的设计及上位机MFC显示界面的设计。硬件驱动程序基于RealView MDK平台开发，实现了对功率信号的采集、处理与反馈，并通过USB总线和PC机进行通讯。上位机显示界面基于Visual C++6.0平台开发，实现了对USB设备的枚举及功率信号的动态显示。
　　实验结果表明，该套系统体积小、成本低、性能良好，能实时检测激光器输出功率的大小，并以曲线形式监控其稳定性，通过将功率信号反馈给高压电源，有效改善了高功率CO2激光器输出功率的长期稳定性。

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1 绪 论

1.1课题研究背景与意义

1.2国内外研究概况

1.3论文主要内容

2 系统整体方案设计

2.1整体设计需求

2.2系统整体设计结构

2.3硬件电路设计方案

2.4系统软件设计方案

2.5本章小结

3 系统硬件设计

3.1热电堆探测器的选型

3.2硬件电路设计

3.3电源系统设计

3.4本章小结

4 系统软件开发

4.1下位机软件系统设计

4.2上位机的MFC显示界面开发

4.3本章小结

5 系统调试与测试结果

5.1下位机硬件电路调试

5.2测试方法与结果

5.3本章小结

6 总结与展望

致谢

参考文献

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