一種光學相控陣電光掃描控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光電技術-激光掃描領域，具體涉及一種一種光學相控陣電光掃描控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]激光掃描技術是激光應用的關鍵，被廣泛應用于激光雷達、激光制導、激光顯示等領域。激光掃描是指按照一定的軌跡和要求在空間移動激光束，實現(xiàn)激光束掃描的方式有機械式、聲光式和電光式。電光掃描是利用電光效應改變光束在空間的傳播方向?；陔姽庑墓鈱W相控陣技術是一種新的光束控制技術，其基本結構由若干個陣元構成，工作原理類似于微波相控陣，通過電壓來控制每個陣元中光的相位延遲改變光束的傳播方向。光學相控陣具有精確穩(wěn)定，掃描速度快，方向任意控制，通過程序控制多光束同時掃描等優(yōu)點。
[0003]—方面，由于制造光學相控陣工藝的限制，光學相控陣各個陣元有細微差異，因而每個陣元出射端光場的實際附加相位與理論計算值出現(xiàn)誤差，必須通過各陣元控制電壓的細微調(diào)整才能實現(xiàn)激光束的精確掃描。另一方面，當陣元的響應時間一定時，激光束掃描的速度取決于陣元外加電壓的更新速率，在陣元的響應時間內(nèi)，外加電壓的更新速度越快、精度越高，激光束掃描的速度越快。因此，相應的電控系統(tǒng)設計成為光學相控陣電光掃描的關鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提出一種使用CPLD控制數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出精確模擬電壓的一種光學相控陣電光掃描控制系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的技術方案在于:
一種光學相控陣電光掃描控制系統(tǒng)，由CPLD核心控制單元、手動控制單元、串口通信單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、存儲單元、光學相控陣以及電源模塊組成:其中，手動控制單元、串口通信單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元以及存儲單元均與CPLD核心控制單元相連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元與光學相控陣相連接；電源模塊與其分別連接。
[0006]優(yōu)選地，所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換單元由基準電壓芯片REF5010、運算放大器以及數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD544構成。
[0007]優(yōu)選地，所述的串口通信單元采用MAX3232作為驅(qū)動芯片，與串口接口相連。
[0008]更優(yōu)選地，所述的電源模塊采用12V穩(wěn)壓電源與手動控制單元連接；通過SPXl 117-5與數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片連接；通過SPX1117-2.5與SPX1117-3.3給CPLD核心控制單元連接；通過MAX660與運算放大器相連。
[0009]或者優(yōu)選地，所述的CPLD核心控制單元采用Altera的EPM1270型號。
[0010]本發(fā)明的技術效果在于:
通過本發(fā)明提供的方式控制的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊工作穩(wěn)定，輸出電壓穩(wěn)定，輸出紋波小，且數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊溫飄小且可靠性強。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明光學相控陣電光掃描控制系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]—種光學相控陣電光掃描控制系統(tǒng)，由CPLD核心控制單元、手動控制單元、串口通信單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、存儲單元、光學相控陣以及電源模塊組成:其中，手動控制單元、串口通信單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元以及存儲單元均與CPLD核心控制單元相連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元與光學相控陣相連接；電源模塊與其分別連接。
[0013]其中，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元由基準電壓芯片REF5010、運算放大器以及數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD544構成。串口通信單元采用MAX3232作為驅(qū)動芯片，與串口接口相連。電源模塊采用12V穩(wěn)壓電源與手動控制單元連接；通過SPX1117-5與數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片連接；通過SPH117-2.5與SPX1117-3.3給CPLD核心控制單元連接；通過MAX660與運算放大器相連。CPLD核心控制單元采用Altera的EPMl270型號。
[0014]本發(fā)明通過CPLD對數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊進行控制，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成對應的模擬電壓，控制光學相控陣掃描，CPLD與計算機的通信采用串口通信方式，利用串口通信對電控系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差進行快速校準。存儲單元存儲已校準的電壓數(shù)據(jù)，用以自動或者手動掃描的電壓數(shù)據(jù)的快速讀取?？刂奇I盤對CPLD進行手動控制，選擇自動掃描或者手動掃描，在自動掃描時可選擇掃描速度。數(shù)模轉(zhuǎn)換單元接受CPLD發(fā)送的數(shù)字控制信號和數(shù)字電壓信號，輸出對應模擬電壓。
[0015]手動控制系統(tǒng)采用12 V穩(wěn)壓電源供電，額定電流為I A，電路中使用SPH117-5芯片將12 V電平轉(zhuǎn)換成5 V電平，為數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片供電，使用SPH117-2.5與SPH117-3.3分別將5 V電平轉(zhuǎn)換為2.5 V和3.3 V電平，用以CPLD供電。在數(shù)模轉(zhuǎn)化模塊上則使用MAX660可將5 V電平轉(zhuǎn)換成一 5 V電平，用來給數(shù)模轉(zhuǎn)換部分的運算放大器供電。
【主權項】
1.一種光學相控陣電光掃描控制系統(tǒng)，其特征在于:由CPLD核心控制單元、手動控制單元、串口通信單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、存儲單元、光學相控陣以及電源模塊組成:其中，手動控制單元、串口通信單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元以及存儲單元均與CPLD核心控制單元相連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元與光學相控陣相連接；電源模塊與其分別連接。2.如權利要求1一種光學相控陣電光掃描控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換單元由基準電壓芯片REF5010、運算放大器以及數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD544構成。3.如權利要求1一種光學相控陣電光掃描控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的串口通信單元采用MAX3232作為驅(qū)動芯片，與串口接口相連。4.如權利要求2—種光學相控陣電光掃描控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的電源模塊采用12V穩(wěn)壓電源與手動控制單元連接；通過SPX1117-5與數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片連接；通過SPXl117-2.5與SPX1117-3.3給CPLD核心控制單元連接；通過MAX660與運算放大器相連。5.如權利要求1一種光學相控陣電光掃描控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的CPLD核心控制單元采用Altera的EPMl270型號。
【專利摘要】本發(fā)明涉及光電技術-激光掃描領域，具體涉及一種光學相控陣電光掃描控制系統(tǒng)。一種光學相控陣電光掃描控制系統(tǒng)，由CPLD核心控制單元、手動控制單元、串口通信單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、存儲單元、光學相控陣以及電源模塊組成：其中，手動控制單元、串口通信單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元以及存儲單元均與CPLD核心控制單元相連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元與光學相控陣相連接;電源模塊與其分別連接。通過本發(fā)明提供的方式控制的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊工作穩(wěn)定，輸出電壓穩(wěn)定，輸出紋波小，且數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊溫飄小且可靠性強。
【IPC分類】G05B19/04
【公開號】CN105629773
【申請?zhí)枴緾N201410600401
【發(fā)明人】王耀斌
【申請人】陜西高新能源發(fā)展有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月31日