一种用于单片机的脉冲光功率检测系统及检测方法

技术领域

本发明属于检测系统技术领域，具体涉及一种用于单片机的脉冲光功率检测系统及检测方法。

背景技术

大功率激光器由于功耗和发热原因不能实现连续工作，一般采用脉冲方式工作，由于脉冲工作的特性一般的光功率计只能检测连续式激光功率，一般只能通过测量连续脉冲的平均功率的方式，再通过设定的占空比计算激光器脉冲工作时的光功率，但由于激光器工作的上升沿、下降沿以及占空比的误差会干扰最终计算的光功率值，导致最终计算的光功率准确性低。

因此，针对上述技术问题，有必要提供用于单片机的脉冲光功率检测系统及检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于单片机的脉冲光功率检测系统及检测方法，以解决现有技术中无法精准测量脉冲光功率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于单片机的脉冲光功率检测系统，包括电源模块以及与电源模块电性连接的脉冲触发信号处理模块、脉冲光功率信号处理模块、单片机主控模块和功率显示模块，

所述脉冲光功率信号处理模块包括用于将脉冲信号进行滤波放大处理的运放滤波放大电路；

所述脉冲触发信号处理模块用于接收脉冲光的脉冲电源发出的触发信号，并传递给单片机主控模块进行开始检测；

所述单片机主控模块与脉冲光功率信号处理模块、脉冲触发信号处理模块以及功率显示模块电性，用于接收脉冲光功率信号处理模块、脉冲触发信号处理模块传递过来的信号并进行计算处理，并将得出的脉冲光的光功率数值传递给功率显示模块；

所述功率显示模块，用于显示单片机主控模块检测出的脉冲光的光功率数值。

作为本发明的一种优选技术方案，所述脉冲光功率信号处理模块还包括光电传感器，用于将脉冲光信号转换成电信号。

作为本发明的一种优选技术方案，所述脉冲触发信号处理模块设置有光耦转换器，用于隔离脉冲电源发出的触发信号而产生的电磁干扰。

作为本发明的一种优选技术方案，所述单片机主控模块包括A/D转换装置，用于将脉冲光功率转换模块传递过来的信号进行处理计算，并换算为实时的光功率

作为本发明的一种优选技术方案，所述电源模块包括主电源和辅助电源，所述主电源包括用于稳定宽电压输入电压的主降压电路，所述辅助电源包括5伏和3.3伏稳定降压芯片以及5伏负压转换芯片。

作为本发明的一种优选技术方案，所述脉冲光功率信号处理模块还包括继电器，用于对处理后的脉冲信号进行自动调整放大。

作为本发明的一种优选技术方案，所述功率显示模块包括液晶显示装置。

一种用于单片机的脉冲光功率检测方法，包括：

S1，所述脉冲光功率信号处理模块接收脉冲光信号，所述脉冲触发信号接收模块脉冲光的脉冲电源同时发出的触发信号；

S2，所述脉冲光功率信号处理模块处理脉冲光信号并传递给单片机主控模块，所述脉冲光触发信号接收模块同时命令单片机主控模块接收脉冲光功率信号处理模块传递的信号；

S3，所述单片机主控模块计算处理从脉冲光功率信号处理模块接收至的脉冲信号，并将处理结果传递给功率显示模块；

S4，所述功率显示模块将计算处理结果显示在液晶显示装置上。

作为本发明的一种优选技术方案，S3中，所述单片机主控模块通过外部中断装置接收到脉冲光功率信号处理模块传递的信号。

作为本发明的一种优选技术方案，所述单片机主控模块通过A/D转换装置将外部中断装置接收到的信号，处理计算为脉冲光的实时功率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过脉冲光功率信号处理模块将光功率信号转化电信号，并进行处理，将处理过的功率电信号传输给单片机主控模块，通过单片机主控模块计算出实时的光功率值，避免了传统测量方式带来的误差，有效的提高检测功率的准确性，具有直接测量脉冲光的实时功率，提成检测脉冲光功率的准确度的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施方式中主降压电路的电路图；

图2是本申请一实施方式中5伏稳定降压芯片的电路图；

图3是本申请一实施方式中3.3伏稳定降压芯片的电路图；

图4是本申请一实施方式中5伏负压转换芯片的电路图；

图5是本申请一实施方式中脉冲光功率信号处理模块内的电路图；

图6是本申请一实施方式中脉冲触发信号处理模块内的电路图；

图7是本申请一实施方式中单片机主控模块内的电路图；

图8是本申请一实施方式中功率显示模块内的电路图；

图9是本申请一实施方式中单片机主控模块的运行原理图；

图10是本发明一种用于单片机的脉冲光功率检测方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

如图1～10所示，一种用于单片机的脉冲光功率检测系统，包括电源模块以及与电源模块电性连接的脉冲触发信号处理模块、脉冲光功率信号处理模块、单片机主控模块和功率显示模块，

脉冲光功率信号处理模块包括用于将脉冲信号进行滤波放大处理的运放滤波放大电路；

脉冲触发信号处理模块用于接收脉冲光的脉冲电源发出的触发信号，并传递给单片机主控模块进行开始检测；

单片机主控模块与脉冲光功率信号处理模块、脉冲触发信号处理模块以及功率显示模块电性，用于接收脉冲光功率信号处理模块、脉冲触发信号处理模块传递过来的信号并进行计算处理，并将得出的脉冲光的光功率数值传递给功率显示模块；

功率显示模块，用于显示单片机主控模块检测出的脉冲光的光功率数值。

为了将脉冲光信号转化成电信号，脉冲光功率信号处理模块还包括光电传感器，用于将脉冲光信号转换成电信号。

其中，如图6所示，脉冲触发信号处理模块设置有光耦转换器(图6中的 U7)，用于隔离脉冲电源发出的触发信号而产生的电磁干扰，将脉冲电源发出的触发信号经过光耦转换器的隔离作用，使得其抗干扰能力更强，能有效隔离触发信号对整个检测系统的电磁干扰，响应时间更快。

其中，如图7所示，单片机主控模块包括A/D转换装置，用于将脉冲光功率转换模块传递过来的信号进行处理计算，并换算为实时的光功率，起到便于单片机主控模块对冲光功率转换模块传递过来的信号进行计算的作用，同时A/D 转换装置将对信号进行多次采样取均值，以降低检测结果的误差。

其中，如图1～4所示，电源模块包括主电源和辅助电源，主电源包括用于稳定宽电压输入电压的主降压电路，辅助电源包括5伏和3.3伏稳定降压芯片以及5伏负压转换芯片，因为电源模块采用宽电压输入电压，主降压电路采用开关芯片降压方式可保证宽电压输入的同时保障系统的电源稳定的效果，辅助电源可以提供给系统其它单元以及单片机作为电源使用，具有很好的线性和负载调节特性，具有自我保护功能，整个电路采用外围电路较少的电源芯片，以节省PCB布局空间。

其中，如图5所示，脉冲光功率信号处理模块还包括继电器，用于对处理后的脉冲信号进行自动调整放大，以匹配单片机主控模块内的对应的量程自动切换。

其中，功率显示模块包括液晶显示装置，液晶显示装置起到便于检测人员直接观测检测结果的效果。

一种用于单片机的脉冲光功率检测方法，包括：

S1，脉冲光功率信号处理模块接收脉冲光信号，脉冲触发信号接收模块脉冲光的脉冲电源同时发出的触发信号；

S2，脉冲光功率信号处理模块处理脉冲光信号并传递给单片机主控模块，脉冲光触发信号接收模块同时命令单片机主控模块接收脉冲光功率信号处理模块传递的信号；

S3，单片机主控模块计算处理从脉冲光功率信号处理模块接收至的脉冲信号，并将处理结果传递给功率显示模块；

S4，功率显示模块将计算处理结果显示在液晶显示装置上。

其中，S3中，单片机主控模块通过外部中断装置接收到脉冲光功率信号处理模块传递的信号。

其中，单片机主控模块通过A/D转换装置将外部中断装置接收到的信号，处理计算为脉冲光的实时功率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。