UV-LED点光源照射器控制电路及通信接口设计

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UV-LED点光源照射器是一种应用于紫外光固化领域的新型设备,它具有高效率、长寿命、无热辐射、节能环保、响应时间短等良好特性,在电子产品、光纤光缆以及光学系统透镜等热敏感、高精度的粘接应用中体现出巨大优势。目前国内部分企业及高校已进行了一些UV-LED光源系统的研究,但都主要注重于UV-LED光源的照射功率、光源稳定性以及照射持续性等方面的研究,仪器功能相对简易、模式单一,绝大部分产品也不具备程控接口。先进的紫外光固化设备主要从美国、日本等国进口,虽然这些设备在紫外光固化效率和功能的多样性方面,均处于业界领先水平,但其价格高昂。针对这些问题,本文对UV-LED点光源照射器的控制电路以及通信总线接口进行了研究。本文首先分析了国内外UV-LED点光源照射器和仪器接口总线的发展现状,根据照射器的工作原理和主要功能制定了总体设计方案,该方案不仅为照射器配置了丰富的控制按键和液晶显示界面,而且引入了测控领域应用广泛的GPIB总线接口和新一代模块化仪器平台标准接口LXI。然后在总体方案的基础上,设计了以DSP+PPGA架构为核心的控制电路。最后对GPIB接口和LXI接口的硬件电路和软件控制程序进行了设计。本文的主要工作包括三方面:一是系统控制电路设计,制定控制电路实现方案,进行芯片选型,在Altium Designer下完成硬件电路的绘制,在VDSP++以及ISE集成开发环境下进行各模块驱动代码的编写并调试。二是分析并熟悉GPIB接口总线协议,根据GPIB接口需要实现的功能制定出接口设计方案,完成芯片选型,进行硬件电路设计,然后在MPLAB开发环境进行GPIB总线监控程序、数据传输程序、SCPI命令解释程序等的编写并对接口板进行调试。三是分析LXI技术,确定LXI C类仪器接口方案,并完成硬件电路设计,并在Keil开发环境下进行LXI接口通信程序设计并完成LWIP协议栈的移植。本次研究的创新点在于从仪器操作的便捷性以及功能的多样性进行了改进,UV-LED点光源照射器配置了GPIB和LXI两种总线接口,使照射器能方便的接入自动测试系统,接受远程控者的控制。
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