专利名称：一种时序控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及信号传输领域，特别涉及一种时序控制系统。
背景技术：
随着科技的迅速发展，在很多领域中对信号输出的精度和稳定度要求也越来越高，如何能准确稳定的输出信号成了当前很热门的话题。为了实现对信号的有序输出，目前主要是通过时序控制来完成。以具有高频率稳定度和精确度的冷原子光频标为例，冷原子光频标通常运用激光脉冲获得原子态，此方法需要有毫秒量级的激光脉冲作为前提，因此，需要有精准控制激光脉冲的时序控制系统。冷原子光频标中激光脉冲信号有多路，时序控制系统包括多个时序控制电路，通过为每一路信号提供一个时序控制电路，即时序控制电路产生相应的脉冲信号，通过该脉冲信号控制声光调制器或机械开关的打开和关断，从而获得激光脉冲信号。在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:每一路信号的时序控制都采用一个独立的时序控制电路，这样做无法严格保证各时序控制电路能之间均采用同一时钟参考进行输出，影响时序控制的精确度和稳定度。
实用新型内容为了解决现有技术中无法保证时序控制的精确度和稳定度问题，本实用新型实施例提供了一种时序控制系统。所述技术方案如下:本实用新型实施例提供了一种时序控制系统，所述系统包括:参考源、供电装置、用于在所述参考源作用下产生至少两路脉冲信号，并将所述至少两路脉冲信号输出至信号接受系统的单片机控制装置；所述单片机控制装置分别与所述参考源和所述供电装置电连接。在一种实现方式中，所述参考源为原子钟。在另一种实现方式中，所述供电装置包括:用于将220V交流电转换为5V直流电的转换电路。在另一种实现方式中，所述系统还包括:用于显示所述单片机控制装置是否输出脉冲信号的发光二极管，所述发光二极管与所述单片机控制装置电连接。在另一种实现方式中，所述系统还包括:用于减小输出阻抗的阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路分别与所述单片机控制装置和所述信号接受系统电连接。在另一种实现方式中，所述阻抗匹配电路包括一个射极跟随器，所述射极跟随器包括:三极管、第一电位器、第二电位器和直流电源，所述三极管的基极通过所述第一电位器与所述输出电路连接，所述三极管的集电极与所述直流电源连接，所述三极管的发射极通过所述第二电位器接地。在另一种实现方式中，所述三极管为NPN型三极管。在另一种实现方式 中，所述信号接受系统包括:至少两个激光器、以及用于接收所述至少两路脉冲信号以控制所述激光器产生的激光的通断的至少两个声光调制器，所述声光调制器与所述单片机控制装置电连接，所述声光调制器位于所述激光器的光路上。本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:通过采用单片机同时输出多路脉冲信号，对信号接受系统进行时序控制，避免了每一路信号的时序控制都采用一个独立的时序控制电路，而造成的时序控制的精确度和稳定度无法保证，输出的时序控制信号稳定度和精确度高。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本实用新型实施例提供的时序控制系统结构示意图；图2是本实用新型实施例提供的冷原子光频标中时序控制系统应用的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。实施例
本实用新型实施例提供了一种时序控制系统，参见图1，该系统包括:单片机控制装置101、参考源102、供电装置103，单片机控制装置101分别与参考源102和供电装置103电连接；单片机控制装置101用于在参考源102的作用下产生至少两路脉冲信号，并将至少两路脉冲信号输出至信号接受系统；参考源102用于作为单片机控制装置101的外部时钟参考。优选地，单片机控制装置101包括:单片机芯片和与单片机芯片连接的外围电路。单片机芯片可以是24个引脚的处理器芯片，通过芯片内部程序控制内部的定时器中断使每一路引脚输出不同时序的高低电平，从而获得多路脉冲信号。容易知道，这里的内部程序可以通过C语言来实现。优选地，参考源102可以为原子钟。由于原子钟精度和稳定度高，为单片机控制装置时序输出提供精准时钟，保证时序输出精准。优选地，供电装置103包括:用于将220V交流电转换为5V直流电的转换电路，由于单片机控制装置是5V供电，为保证整个系统稳定工作，采用220V交流转5V直流电路用于提供稳定输出的标准电压。上述供电装置103还可以是电池。可选地，该系统还包括:用于显示单片机输出装置101是否输出脉冲信号的发光二极管104，发光二极管104与单片机控制装置101电连接。由于脉冲信号包括多路，可用多个发光二极管观测信号，每个发光二极管观测一路时序，直观明了。可以将发光二极管直接与单片机I/O (input/output,输入输出)的输出口连接。可选地，该系统还包括:用于减小输出阻抗的阻抗匹配电路105，阻抗匹配电路105分别与单片机控制装置101和信号接受系统电连接。阻抗匹配电路105的作用是减小输出阻抗，使脉冲信号输入信号接受系统(如声光调制器)时，信号接受系统能够被驱动，从而正常运行。优选地，该阻抗匹配电路105可用一个射极跟随器完成，射极跟随器包括:三极管、第一电位器、第二电位器和直流电源，三极管的基极通过第一电位器与单片机控制装置101连接，三极管的集电极与直流电源连接，三极管的发射极通过第二电位器接地。同时，在三极管的发射极引出一个输出端口作为阻抗匹配电路105的输出端。优选地，上述三极管为NPN型三极管，第一电位器为50ΚΩ电位器，第二电位器为IKΩ电位器，直流电源为12V直流电源。进一步地，上述信号接受系统包括:至少两个激光器、以及用于接收至少两路脉冲信号以控制激光器产生的激光的通断的至少两个声光调制器，声光调制器与单片机控制装置101电连接,声光调制器位于激光器的光路上。下面以冷原子光频标的激光脉冲的时序控制为例，对本实施例提供的时序控制系统做进一步说明，参见图2，时序控制系统200如前所描述。时序控制系统200分别输出四路时序控制信号(脉冲信号)至第一声光调制器211、第二声光调制器212、第三声光调制器213和第四声光调制器214，容易知道，第一声光调制器211、第二声 光调制器212、第三声光调制器213和第四声光调制器214分别用于控制第一激光器221、第二激光器222和第三激光器223、第四激光器224、荧光采集225的输出。时序控制信号加于四路连续激光及荧光采集上，以实现产生激光脉冲的目的。第一激光器221输出的激光的脉冲长度控制在7ms，第二激光器222和第三激光器223输出的激光的脉冲长度控制在3ms左右，由于第二激光器222和第三激光器223输出的激光时序一样，这里用同一时序控制信号进行控制。荧光采集用一路时序控制信号控制，采集时间为2msο这样，总的脉冲时间控制在10毫秒以内。由时序控制系统200产生的四路脉冲信号按顺序分别加于激光，第一路与激光I叠加，第二路与激光2和3叠加，第三路与激光4叠加，第四路与荧光采集脉冲叠加，可实现对冷原子光频标的激光脉冲的时序控制。另外，由于声光调制器的反应时间很快，但消光不够彻底，因此，为了解决消光不够彻底的问题，可以采用使激光两次通过声光调制器的方法来解决，可以在激光通过声光调制器后通过反射镜让激光再次通过。同时，由于光速很快，两次通过声光调制器时间很短，可以忽略不计，排除较多延时的问题。这样达到了既有效地提高了消光比又保持了快速开关速度的目的。单片机控制装置101完成整体时序的控制，跟传统技术相比，我们可以更灵活的控制每一个激光器的输出时序，由于单片机控制装置101采用原子钟作为参考源，例如参考源频率为12MHZ，那么单片机控制装置101的一个机器周期，即一个脉冲源为一个微秒，而传统技术中时序控制在毫秒量级，所以整个时序控制是相当精确稳定的，并且，在一定程度上可以大大减小从第一激光器时序开始到荧光采集时序结束的时间，这样用于原子钟系统环路响应时间的减小，以进一步提闻冷原子光频标短期稳定度。本实用新型实施例通过采用单片机同时输出多路脉冲信号，对信号接受系统进行时序控制，避免了每一路信号的时序控制都采用一个独立的时序控制电路，而造成的时序控制的精确度和稳定度无法保证，输出的时序控制信号稳定度和精确度高。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。·
权利要求1.一种时序控制系统，其特征在于，所述系统包括:参考源、供电装置、以及用于在所述参考源作用下产生至少两路脉冲信号，并将所述至少两路脉冲信号输出至信号接受系统的单片机控制装置； 所述单片机控制装置分别与所述参考源和所述供电装置电连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述参考源为原子钟。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述供电装置包括:用于将220V交流电转换为5V直流电的转换电路。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括:用于显示所述单片机控制装置是否输出脉冲信号的发光二极管，所述发光二极管与所述单片机控制装置电连接。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括:用于减小输出阻抗的阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路分别与所述单片机控制装置和所述信号接受系统电连接。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述阻抗匹配电路包括:一个射极跟随器，所述射极跟随器包括:三极管、第一电位器、第二电位器和直流电源，所述三极管的基极通过所述第一电位器与所述单片机控制装置连接，所述三极管的集电极与所述直流电源连接，所述三极管的发射极通过所述第二电位器接地。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述三极管为NPN型三极管。
8.根据权利要求1-7任一项所述的系统，其特征在于，所述信号接受系统包括:至少两个激光器、以及用于接收所述至少两路脉冲信号以控制所述激光器产生的激光的通断的至少两个声光调制器，所述声光调制器与所述单片机控制装置电连接，所述声光调制器位于所述激光器的光 路 上。
专利摘要本实用新型公开了一种时序控制系统，属于信号传输领域。所述系统包括参考源、供电装置、以及用于在参考源作用下产生至少两路脉冲信号，并将至少两路脉冲信号输出至信号接受系统的单片机控制装置；单片机控制装置分别与参考源和供电装置电连接。本实用新型通过采用单片机同时输出多路脉冲信号，对信号接受系统进行时序控制，避免了每一路信号的时序控制都采用一个独立的时序控制电路，而造成的时序控制的精确度和稳定度无法保证。
文档编号H04L7/00GK203166948SQ20132015361
公开日2013年8月28日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者雷海东 申请人:江汉大学