[发明专利]基于C51单片机的光斑位置偏移检测和校准装置

说明书

本发明公开了基于C51单片机的光斑位置偏移检测和校准装置，涉及信号检测和自动控制技术领域，包括：光敏传感器模块、模数转换模块、单片机模块、步进电机控制模块和电控平移台和电控旋转台模块。本发明通过光敏传感器模块和模数转换模块，使得光信号转换为数字电信号，方便对单片机信号进行处理。单片机模块通过对信号数值进行逻辑运算，判断出光路的偏移情况，进而发送指令到步进电机控制器完成对光信号接收截面的位置校准。通过以上设计，实现了对偏移光路的自动校准，解决了人工判断方式精度不足的问题，同时也不影响光信号传输系统整体的时空分辨率和性能。

技术领域

本发明涉及信号检测和自动控制技术领域，尤其涉及一种基于C51单片机的光斑位置偏移检测和校准装置。

背景技术

现有的方法有两种，一种方法是在光信号的接收区域安置靶板，通过人工识别的方式观察光斑是否出现在指定位置。但这种方法过分依赖观察者的经验，同时缺乏稳定性，精确性，亦不能在信号传输的过程中做同步校准。另一种方法是在已有的系统中增加谱仪和信号探测器，对探测器收集到的信号进行数据分析，以判断光斑是否完全进入接受面，但此种方法以牺牲系统的时空分辨率，降低性能为代价，同时额外的谱仪和探测器设备造价昂贵。

目前的激光信号传输系统不能很好的完成散射激光信号收集，激光信号收集系统包含光学透镜，三维移动支架，以及光纤接收截面等部分。在实际的收集系统中，在测量区域产生的激光信号漂移量会被收集透镜成倍数减小，但考虑到光纤接受截面的长宽，缩小之后的偏移量可能仍然会导致散射信号部分或者完全脱离光纤收集截面的情况。

因此，提出一种基于C51单片机的光斑位置偏移检测和校准装置，来解决现有技术存在的困难，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了基于C51单片机的光斑位置偏移检测和校准装置，可以应对光信号传输和收集系统中出现的激光光路偏移所导致的散射光信号脱离光纤收集截面的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于C51单片机的光斑位置偏移检测和校准装置，包括：光敏传感器模块、模数转换模块、单片机模块、步进电机控制模块和电控平移台和电控旋转台模块；其中，

所述光敏传感器模块，与所述模数转换模块电性连接，用于收集光信号；

所述模数转换模块，与所述单片机模块电性连接，用于将收集的光信号转换为数字电信号；

所述单片机模块，与所述步进电机控制模块电性连接，用于接收数字电信号，输出指令；

所述步进电机控制模块，与所述电控平移台和电控旋转台模块电性连接，用于接收所述单片机模块的指令对所述电控平移台和电控旋转台模块进行控制；

所述电控平移台和电控旋转台模块，用于对光斑位置进行偏移检测和偏移校准。

上述的装置，可选的，所述光敏传感器模块采用GL5516光敏传感器。

上述的装置，可选的，所述单片机模块采用STC89C52单片机。

上述的装置，可选的，所述步进电机控制模块采用SC100步进电机控制器。

上述的装置，可选的，所述电控平移台和电控旋转台模块采用MTS103型电控平移台、MRS102型精密电控旋转台。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了基于C51单片机的光斑位置偏移检测和校准装置，通过光敏传感器模块和模数转换模块，使得光信号转换为数字电信号，方便对单片机信号进行处理。单片机模块通过对信号数值进行逻辑运算，判断出光路的偏移情况，进而发送指令到步进电机控制器完成对光信号接收截面的位置校准。通过以上设计，实现了对偏移光路的自动校准，解决了人工判断方式精度不足的问题，同时也不影响光信号传输系统整体的时空分辨率和性能。