基于PCI总线的激光打标机控制系统设计开题报告

 2021-08-08 14:14:04

1. 研究目的与意义

激光加工是激光应用最有发展前途的领域之一,国外已开发出20多种激光加工技术。目前已成熟的激光加工技术包括:激光焊接技术、激光打孔技术、激光切割技术、激光微调技术、激光存储技术、激光划线技术、激光清洗技术、激光打标技术等。

从激光加工的整体来看,无论是可靠性、精度、生产效率和自动化程度,我国与世界工业化国家相比还存在不小的差距。随着我国国民经济的发展、企业设备改造和技术更新的深入开展,各行业对激光加工的需求量将大幅度增加,这将有力促进激光加工产品的发展。特别是现在企业的用工成本增加及劳动力短缺,对激光加工设备的需求量将大幅度增加。采用基于PCI总线的板卡设计出高精度、高可靠性、柔性化、网络化的激光打标系统具有广阔的应用前景。

2. 国内外研究现状分析

20世纪70年代中期,美国率先将激光引入打标机领域,综合利用激光扫描激光和照相技术,研制出激光打标机。早期的激光打标机主要采用HE-NE激光器,它是一种与大型计算机配套的高速输出设备,它体积大、成本高、价格昂贵,应用面不光,但它在打印质量、打印数量、打印精度、稳定性和图像质量方面具有突出的优势。随着半导体激光技术的发展设计水平的不断进步,生产工艺不断的进步,激光打标机从采用气体激光器的大型结构发展到采用半导体激光器的小型台式结构,其体积日益减小,成本越来越低。日本、美国等国相继研制出多功能、低价格、高质量的台式激光打标机,激光打标机迅速得到了普及,它为越来越多的计算机所青睐,已从计算机主要输出设备拓宽到各个领域。

进入20世纪90年代以来,由于大功率半导体激光器的发展和计算机控制技术的广泛应用,激光打标技术日益成熟,成本不断降低,其市场份额已经超过针式打印机,成为打印机市场的主流产品之一。我国激光打标发展技术许多知名公司都研制生产了自己的汉字激光打印机产品。凭借汉字处理优势在我国打印市场征战一席之地。但国内产品生产批量小是成本难以下降,很难与国外进口低价打印机竞争,因此国内目前所使用的打印机大多数为国外产品。激光打印机的发展趋势,首先是有台式低速打印机向着小型化、高速度和高分辨率方向发展。

3. 研究的基本内容与计划

一、题目内容及要求

研究激光打标机控制系统的组成及实现方式,并针对pci板卡提出激光打标系统的整体实现方案。实现计算机、pci板卡及驱动电路的连接。完成pci总线驱动的配置,最终实现

整个系统的功能,并能进行打标图形失真的修正处理。采用工控机作为控制器,完成a/d变换,时间控制,图像处理编辑等功能。

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4. 研究创新点

激光打标机在工业产品标记方面的应用越来越普遍,本文对现有的激光打标机做了比较详细的调研, 提出了一种基于PCI总线, 以FPGA为控制核心的设计方案。

该测量方法的最大优点是系统电路简单 , 不需要锁相环 ,占用的逻辑资源少 , 选用低端 FPGA芯片完全能满足要求, 具有一定的应用价值。

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