激光打標是一種利用高能量的激光束在打標物體表面刻下永久性標識的技術。與傳統的壓刻等方法相比,激光打標具有速度快、無污染、質量高、性能穩定、不接觸物體表面等優點。激光打標是目前工業產品標記的先進技術,是一種高效的標記方法。
傳統的基于ISA總線、PCI總線或者USB總線的激光打標控制器增加了激光打標機的成本和體積。本文提出一種基于ARM+FPGA 架構的嵌入式系統方案,主要的研究工作如下:
首先,介紹了激光打標系統的組成,激光打標技術的發展現狀和激光打標機的原理。根據激光打標控制系統的功能要求和性能要求,提出了ARM+FPGA 的總體設計,并簡要討論了ARM 和FPGA 的特點和優勢。ARM處理器的主要功能是完成打標內容的輸入和變換處理,打標機參數的設置和控制打標。FPGA的作用是接收、存儲和轉換打標數據,然后產生控制信號去控制激光打標設備。然后,詳細討論了激光打標機控制器的硬件電路設計,包括ARM 控制單元電路、FPGA 控制單元電路和數模轉換模塊等。為了使控制器能夠長時間可靠穩定地工作,還采取了隔離技術等許多抗干擾措施。完成了FPGA中各個模塊的程序設計,利用Quartus Ⅱ軟件進行了仿真驗證,調試了控制器的功能。
嵌入式激光打標控制器發揮了ARM和FPGA各自的優勢。經過在實際打標系統中的測試,證明激光打標機控制器實現了預期的功能,取得了滿意的打標效果。