基于USB接口的激光打标控制器设计

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1、摘要传统的基于计算机ISA总线或PCI总线的激光打标控制器由于要和计算机一起使用，增加了控制器的成本和体积，同时也降低了控制器的稳定性。而基于单片机的激光打标控制器虽然成本低、运行可靠，但由于其存储容量有限、运算速度慢，限制了它的应用范围。为了解决这两方面的问题，本课题通过把USB传输和单片机控制结合起来，设计一种新的振镜扫描式激光打标控制器—基于USB接口的激光打标控制器。它结合了计算机运算速度快、处理能力强和单片机成本低、工业现场运行稳定可靠的优点，是USB总线技术在远程控制领域的又一个具体应用。本文首先介绍了激光打标的原理，激光打标技术的

2、发展现状以及激光打标系统的组成。在分析了USB总线技术在激光打标中应用的可行性和目前激光打标控制器的不足以及用户对打标系统的不同使用要求的基础上，提出了基于USB接口的激光打标控制器的设计思想，并对其联机和脱机使用功能做了简要说明。接下来，在对USB总线技术作了简要介绍后，着重对激光打标控制器硬件的总体框图和各功能单元的电路设计作了详细说明。本文还详细介绍了控制器与计算机进行USB通信协议的制定，其中包括打标数据的格式和传输类型、传输和输出顺序，控制信号的自定义设备请求以及控制器与计算机进行USB传输过程等内容。在此基础上，对激光打标控制器固件

3、的程序框架流程图以及各功能模块的流程图作了详细说明。通过在实际打标系统中的测试，该控制器实现了预期的功能，取得了满意的打标效果。关键词：激光打标控制器USB打标数据硬件固件IABSTRACTThetraditionallasermarkingcontrollerbasedonISAbusorPCIbushasincreasedthecostandvolumeofthecontrolleranddecreasedsimultaneouslythestabilityofthecontrollerduetobeusedtogetherwithcomp

4、uter.Thelasermarkingcontrollerbasedonthesinglechipcontrolislowcostandcanrunsteadily,butthelimitedstoragecapacityandthelowrunningspeedrestrictitsapplicationrange.Inordertosolvethesetwoproblems,anewtypeofgalvanometer-scanninglasermarkingcontrollerbasedonUSBisdesignedinthisthes

5、isviacombiningtheUSBtransfersandthesinglechipcontrol.Ithasboththecomputeradvantagesofhighrunningspeedandstrongdisposeabilityandthesinglechipvirtuesoflowcostandhighfieldworkreliability.ItisanotherUSBtechnologyapplicationintheremotecontroldomain.Theprincipleoflasermarking,thed

6、evelopmentactualitiesoflasermarkingtechnology,andthecomposeoflasermarkingsystemareintroducedfirstly.ThedesignideaoflasermarkingcontrollerbasedonUSBisputforwardafteranalyzingthefeasibilityofUSBtechnologyapplyingtolasermarking,thedeficiencyofcurrentlasermarkingcontroller,andth

7、euserdifferentrequirement.Andthecontrollerusefunctionofonlineandofflineisilluminatedbriefly.AftertheUSBtechnologyisintroducedbriefly,thegeneralhardwareframeofthecontrollerandthecircuitdesignoffunctionmodulesareilluminateddetailedly.Inaddition,theprotocoloftheUSBcommunication

8、sbetweenthecontrollerandthecomputerisintroducedindetail,whichincludesthefor