基于微处理器的光楔夹角检测电路设计.doc

摘要:光楔是光学系统中实现小角度偏转的元件,其夹角的精度对光学系统的影响非常重要,然而目前对光楔夹角的检测方法停留在手工检测阶段，对光楔夹角自动检测的设备并未出现，因此，设计出一种能够对光楔夹角进行自动检测的装置具有重要的意义。

设计首先是通过氦氖激光器发出激光，经过光纤投射在准直透镜上，形成平行光，再经一柱面会聚镜后成为线光源入射到光楔上，其干涉条纹由线阵CCD接收，其次通过驱动CCD线阵，把干涉条纹的暗条纹和亮条纹在探测器线阵上转换为不同的电压信号。之后通过STC12C5A16AD芯片进行光强信号后数据处理，对所获得电压信号反相放大后进行A/D转换，最后通过显示出的干涉条纹的每个像素元的灰度值，经过计算就能够得到光楔的夹角。

实验结果表明该方法测量光楔角度是非常准确和方便的，所以该方法在光楔角度测量方面具有非常重要的意义。

关键字：光楔 线阵CCD 夹角检测 单片机

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪  论-1

1.1 工程背景-1

1.2夹角检测的现状和发展趋势-1

1.2.1 圆光栅测角法-1

1.2.2 光学内反射小角度测量法-2

1.2.3 激光干涉测角法-2

1.2.4 环形激光测教法-2

1.3设计目标-3

2 夹角检测电路硬件设计-4

2.1夹角检测电路的总体框图-4

2.2 硬件设计-4

2.2.1处理器的选择-5

2.2.2 激光源部分-8

2.2.3 光楔和CCD-10

2.2.4数据处理系统-15

2.2.5数据输出处理部分-17

2.2.6串口通讯电路的设计-18

2.2.7夹角的计算-20

2.3本章小结-24

3 夹角检测软件设计-25

3.1 CCD驱动电路软件设计-25

3.2数据采集及处理软件设计-25

3.3本章小结-27

4 结束语-28

致  谢-29

参考文献-30

附录1 电路原理图-31

附录2 程序清单：-32