[发明专利]基于单片机控制步进电机的振镜控制系统及控制方法

说明书

本发明提供一种基于单片机控制步进电机的振镜控制系统及控制方法，所述控制系统包括脉冲发生器、单片机、电机驱动电源电路、放大电路、X、Y方向步进电机及振镜。本发明的控制系统，用步进电机替代原振镜系统中的检流计，用脉冲发生器和单片机输出控制波形驱动步进电机旋转，结构紧凑，便于控制，而且成本低，同时采用步进电机作为驱动原件还可以做到及时刹车抑制振镜转动时的惯性，以免造成扫描时的范围误差及扫描失真。

技术领域

本发明属于振镜控制领域，具体涉及一种基于单片机控制步进电机的OCT振镜控制系统及控制方法。

背景技术

在OCT的振镜扫描系统中，振镜的设计思路完全沿袭检流计的设计方法，即载流线圈在磁场中受到力矩而偏转的原理，镜片取代了表针，而检流计指针偏转的信号由计算机控制的-5V至+5V或-10V至+10V的直流信号取代，以完成预定的动作。在振镜系统工作时，有X、Y两个方向的扫描镜协调动作才能完成对二维平面的扫描，即将激光束入射到两反射镜(扫描镜)上，控制反射镜的反射角度，这两个反射镜可分别沿X、Y轴扫描，从而达到激光束的偏转，而控制反射镜的反射角度，需要分别提供给两个振镜的驱动电路一个特定的信号波，并且需要控制好两个波形信号对应的变化时间来完成振镜的预定动作。

给振镜驱动电路提供波形信号的多为波形发生器，而现有的波形发生器已经产品化，且体积较大，不便于和OCT系统集成在一起，因此利用单片机设计振镜控制系统并集成于OCT系统中。

发明内容

本发明的目的是，提供一种基于单片机控制步进电机的OCT振镜控制系统及控制方法。

为了达到上述技术目的，本发明的技术方案如下：基于单片机控制步进电机的OCT振镜控制系统，包括脉冲发生器、单片机、电机驱动电源电路、放大电路、X、Y方向步进电机及振镜；

所述脉冲发生器与单片机连接，为其提供脉冲信号；

所述单片机为X、Y方向步进电机提供步进信号，且该步进信号经放大电路放大后进入X、Y方向步进电机；

所述电机驱动电源电路经放大电路供电给X、Y方向步进电机，

所述X、Y方向步进电机与所述振镜连接，驱动振镜的运动。

优选地，所述单片机采用STC89C52RC芯片。

优选地，所述单片机还连接有外部I/O扩展芯片，且该I/O扩展芯片与放大电路连接，以便于扩展，同时具有经济实惠，成本相对较低的优点，能获得最佳的性能性价比。

进一步优选地，所述I/O扩展芯片的型号为74HC165。

优选地，还包括操作按键；所述操作按键连接到所述单片机，用于调节振镜扫描速度。进一步地，所述操作按键包括4个独立按键，用于振镜扫描开始，扫描停止及速度选择功能。

本发明的另一方面还提供了一种OCT振镜的控制方法，所述OCT振镜控制系统包括脉冲发生器、单片机、电机驱动电源电路、放大电路、X、Y方向步进电机及振镜；所述控制方法包括以下步骤：

(1)脉冲发生器提供特定频率的脉冲信号，

(2)单片机接收脉冲发生器产生的脉冲信号并计数，

(3)单片机根据计数结果发出步进信号，通过放大电路放大后作用于X、Y方向步进电机，然后电机驱动电源电路发出信号，X、Y方向步进电机根据步进信号驱动振镜，改变振镜扫描时的视场范围。

本发明的有益效果是：本发明的基于单片机控制步进电机的OCT振镜控制系统，用步进电机替代原振镜系统中的检流计，用脉冲发生器和单片机输出控制波形驱动步进电机旋转，结构紧凑，便于控制，而且成本低，同时采用步进电机作为驱动原件还可以做到及时刹车抑制振镜转动时的惯性，以免造成扫描时的范围误差及扫描失真。