专利名称：脉冲激光电源智能控制板的制作方法
技术领域：
本实用新型属于智能控制技术领域，特别涉及激光电源的智能化控制和管理。
背景技术：
目前在激光电源的控制中，一般都采用全硬件逻辑控制，充电电压通过电位器调整，没有直观的预设定；放电脉冲信号的设定也没有显示，而是通过多个按键来设定，硬件电路复杂且不易于调节；控制及保护逻辑电路全部为硬件，不能与计算机通讯，智能化程度低。在激光电源内部采用单片机控制软硬件相结合方法，是一种先进的方案，能够简化硬件电路，提高自动化、智能化程度。
实用新型内容本实用新型的目的是针对激光电源的发展现状，采用多种抗干扰措施，设计出一种脉冲激光电源智能控制板，可以与激光电源内部电路直接相连。
本实用新型采用单片机作为处理器，光电耦合技术和软硬件相结合的方案，实现控制电路的信号逻辑、充电模拟基准电压、电源的充放电控制信号，用户可通过按键对充电电压和放电信号频率进行预设定，数码显示，简易直观。
本实用新型是通过以下技术方案实现的一种脉冲激光电源智能控制板，包括单片机微处理器，微处理器通过接口或引脚连接有按键输入电路，时钟电路，单片微处理器，显示及驱动电路，故障检测电路，充电电压调整电路，放电信号产生电路，通讯接口电路；选用PIC16C74B单片机担任处理器，用L1-L4四个发光二极管、SM1-SM5五位七段数码管和晶体管T1-T5作为显示及驱动电路，由K1-K5和R1-R5组成按钮输入电路，由C1、C2、R7及晶体组成时钟电路，向处理器提供时钟信号，集成运算放大器、光电耦合器和附加元件构成充电电压调整电路，分别由光耦IC4、IC5、IC6、IC7和其他元件组成信号故障检测电路，由MAX232和周围元件完成电平信号转换，和计算机进行匹配连接，组成标准RS-232通讯接口，控制放电信号产生电路中，处理器分别输出TTL电平到光耦IC8和IC9，在场效应管T7漏极输出放电脉冲，并在三极管T6射极输出固定宽度脉冲来控制充电电路，由LED数码管SM4、SM5对当前频率进行显示。
对电源工作状态有发光管指示。
所述故障检测电路，是由微处理器通过光电耦合技术来检测故障信号。
所述充电控制电路，是由微处理器产生直流基准电压，通过按键电路对充电电压进行预设定、显示、控制。
所述放电信号电路，是通过按键电路对激光电源放电脉冲信号预设定、显示，同时产生保护充电控制电路的信号。
所述计算机通讯接口，是通过电平转换实现微处理器与计算机的串行通讯。
本实用新型采用单片微处理器控制，智能化程度高，多种功能由软件实现，简化了硬件结构，提高了可靠性。主要功能可以检测电源内部的过流、过压、温度、预燃等信号；可产生激光电源的充放电信号；对充电电压和放电频率进行数字化控制和数码显示；还可通过标准RS-232串行接口与计算机进行通讯。
图1为本实用新型的原理框图。
图2为本实用新型电路原理图之一。
图3为本实用新型电路原理图之二。
其中标号1、按键输入电路，2、时钟电路，3、单片微处理器，4、显示及驱动电路，5、故障检测电路，6、充电电压调整电路，7、放电信号产生电路，8、通讯接口电路。
具体实施方式
参见附图。
本实用新型具体实施方式
如下选用PIC16C74B单片机担任处理器3，用L1-L4四个发光二极管、SM1-SM5五位七段数码管和晶体管T1-T5作为显示及驱动电路4。其中SM1-SM3三位数码管来显示充电电压，SM4和SM5显示频率，四个发光二极管分别来显示电源的工作状态。由K1-K5和R1-R5组成按钮输入电路1，该按键输入电路1是用来识别操作意图，例如是放电频率调节、充电电压调节，电源工作或暂停等。由C1、C2、R7及晶体组成时钟电路2，它向处理器3提供时钟信号。选用集成运算放大器，光电耦合器和附加元件构成充电电压调整电路6。处理器3产生放电频率信号，通过光电耦合器和三极管，场效应管发出充放电控制信号；故障检测信号分别通过光电耦合器送入处理器3，来进行检测和判断有无故障出现。
本实用新型具有如下功能功能一由按键电路1和处理器3接口组合，控制充电电压调整电路。当按下调整按键时，处理器3会根据按键意图对所产生PWM波形的占空比进行调节，输入到光耦IC3的波形产生变化，引起电容C3上的平均电压发生变化，由运算放大器LM358(IC21)进行放大后产生充电控制电压，并通过LED数码管SM1-SM3显示当前工作电压。
功能二由按键电路1和处理器3接口组合，控制放电信号产生电路。按下调整按键时，处理器3会根据按键意图对所产生的放电频率信号周期进行调整，分别输出TTL电平到光耦IC8和IC9，在场效应管T7漏极输出放电脉冲，并在三极管T6射极输出固定宽度脉冲来控制充电电路，由LED数码管SM4，SM5对当前频率进行显示。
功能三分别由光耦IC4，IC5，IC6，IC7和其他元件组成信号故障检测电路。当有故障信号出现时，光耦导通，在处理器3检测端产生低电平信号，处理器3在检测到故障信号后，立即进行处理，以保护电源电路。
功能四由MAX232(IC10)和周围元件完成电平信号转换，和计算机进行匹配连接，组成标准RS-232通讯接口，可由计算机遥控对激光电源进行电源电压，频率调整，控制和管理，同时处理器3也向计算机送出当前电源工作状态，实现激光电源和计算机的双向通讯。
功能五在显示及驱动显示电路4中，由L1-L4四个发光管对当前的电源工作状态进行指示。
权利要求1.一种脉冲激光电源智能控制板，包括单片机微处理器，微处理器通过接口或引脚连接有按键输入电路，时钟电路，单片机微处理器，显示及驱动电路，故障检测电路，充电电压调整电路，放电信号产生电路，通讯接口电路，其特征在于选用PIC16C74B单片机担任处理器，用L1-L4四个发光二极管、SM1-SM5五位七段数码管和晶体管T1-T5作为显示及驱动电路，由K1-K5和R1-R5组成按钮输入电路，由C1、C2、R7及晶体组成时钟电路，向处理器提供时钟信号，集成运算放大器、光电耦合器和附加元件构成充电电压调整电路，分别由光耦IC4、IC5、IC6、IC7和其他元件组成信号故障检测电路，由MAX232和周围元件完成电平信号转换，和计算机进行匹配连接，组成标准RS-232通讯接口，控制放电信号产生电路中，处理器分别输出TTL电平到光耦IC8和IC9，在场效应管T7漏极输出放电脉冲，并在三极管T6射极输出固定宽度脉冲来控制充电电路，由LED数码管SM4、SW5对当前频率进行显示。
专利摘要本实用新型公开一种脉冲激光电源智能控制板，由微处理器连接有时钟电路，按键输入电路，数码显示驱动电路，故障检测电路，充电控制电路，放电信号电路，计算机通讯接口电路组成。可通过按键电路与软件对激光充电电压进行预设定，并由数码管显示；可通过软件对放电脉冲信号进行预设定；可对激光电源内部故障信号检测和实现电源的自动保护；可通过RS－232接口实现激光电源与计算机通信。本实用新型结构简单，可靠性高，抗干扰能力强，适合脉冲激光电源的智能化控制和管理。
文档编号H03K3/42GK2718899SQ200420026428
公开日2005年8月17日 申请日期2004年4月15日 优先权日2004年4月15日
发明者鲍健, 王建国, 高立新, 熊鲁源 申请人:中国科学院安徽光学精密机械研究所