CN102486407B - 激光能量计及其自动休眠与唤醒方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光技术领域，具体涉及一种激光能量计及其自动休眠与唤醒方法，所述激光能量计的自动休眠与唤醒方法包括：S1：激光能量计的控制电路进行开机自检；S2：控制电路进入工作模式；S3：控制电路在规定时间内是否接收到外部触发信号，如果否，执行S4，否则不执行任何操作；S4：控制电路进入休眠模式；S5：控制电路是否接收到外部触发信号，如果是，执行S2，否则不执行任何操作。本发明通过判断控制电路在规定时间内是否接收到外部触发信号来使激光能量计进入休眠模式或工作模式，从而使激光能量计在不进行测量时，各电路处于休眠模式，耗能大大降低。

Description

激光能量计及其自动休眠与唤醒方法

技术领域

本发明涉及激光技术领域，具体涉及一种激光能量计及其自动休眠与唤醒方法。

背景技术

随着光电子技术的发展，激光技术的应用领域日益扩展，与此相应的激光参数计量测试越来越受到重视。在激光医学基础研究和临床应用中，激光辐射量的大小与其对组织的效应直接相关。要准确控制激光辐射量，首先就要对其进行准确测量。激光辐射量的测量中，输出功率(对于连续或准连续激光器)或能量(对于脉冲激光器)的测量是最基本和最重要的，因此，激光能量计就成为了量化激光辐射量的重要工具之一。

但是，现有的激光能量计在不进行测量时，各电路还处于正常工作模式，从而导致激光能量计的耗能较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光能量计，旨在解决现有的激光能量计耗能较大的问题。

本发明的技术方案如下：

一种激光能量计，包括直流转换电路、能量探头、控制电路、显示电路、存储电路，所述直流转换电路与外部供电电源连接，并分别与能量探头和控制电路连接，所述能量探头、显示电路、存储电路分别与控制电路连接，控制电路包括外部触发信号采集模块、监视判断模块、休眠唤醒执行模块，外部触发信号采集模块用于接收外部触发信号，控制电路在开机后处于工作模式，当外部触发信号采集模块在规定时间内没有接收到外部触发信号时，监视判断模块将触动休眠唤醒执行模块使得控制电路由工作模式切换到休眠模式；当外部触发信号采集模块接收到外部触发信号时，监视判断模块将触动休眠唤醒执行模块使得控制电路由休眠模式切换到工作模式。

所述的激光能量计，其中：所述外部触发信号是由能量探头传来的放大后的电脉冲信号或者来自远程通讯接口的串口通讯信号。

所述的激光能量计，其中：所述规定时间由控制电路的软件配置相关的功能寄存器来实现。

所述的激光能量计，其中：所述激光能量计用于测试激光辐射量。

所述的激光能量计，其中：还包括用于与上位机进行通讯的远程通讯接口，所述远程通讯接口与控制电路连接。

所述的激光能量计，其中：所述远程通讯接口为标准的232通讯接口。

本发明还提供一种激光能量计的自动休眠与唤醒方法，包括：

S1：激光能量计的控制电路进行开机自检；

S2：控制电路进入工作模式；

S3：控制电路在规定时间内是否接收到外部触发信号，如果否，执行S4，否则不执行任何操作；

S4：控制电路进入休眠模式；

S5：控制电路是否接收到外部触发信号，如果是，执行S2，否则不执行任何操作。

所述的激光能量计的自动休眠与唤醒方法，其中：所述外部触发信号是由能量探头传来的放大后的电脉冲信号或者来自远程通讯接口的串口通讯信号。

所述的激光能量计的自动休眠与唤醒方法，其中：所述规定时间为1分钟。

本发明的有益效果：

本发明通过判断控制电路在规定时间内是否接收到外部触发信号来使激光能量计进入休眠模式或工作模式，从而使激光能量计在不进行测量时，各电路处于休眠模式，耗能大大降低。

附图说明

图1是激光能量计的电路结构示意图。

图2是控制电路的主要电路结构示意图。

图3是激光能量计的自动休眠与唤醒方法的流程图。

具体实施方式

图1是激光能量计的电路结构示意图。本发明的激光能量计包括直流转换电路、能量探头、控制电路、显示电路、存储电路和远程通讯接口。

直流转换电路与外部供电电源连接，通过一个隔离式的DC-DC模块转换出±5V的直流电压，由这两个直流电压给激光能量计的各部分供电，同时给外接的能量探头供电，激光能量计的内部电路的功能地与外部供电电源的功能地隔离，大大减少了由输入电源串入的干扰。外部供电电源为直流电源，电压范围是18V-36V，优选为24V/0.5A，这样使得用户选择供电电源更为方便。

能量探头采用一种高精度能量探头，用户可通过更换不同的能量探头来实现激光能量计的量程和探测的激光波长的灵活变换。该能量探头可以进行高精度的脉冲光电信号转换。该能量探头具有低干扰、低噪声、高精度、超快速等特性，大大降低了放大电路的输入误差。

控制电路的核心器件是C8051F020单片机，其主要功能是接收标准的远程通讯接口的信息，并控制自身的AD何时开始采样及采样的平均次数。此单片机I/O口资源丰富，有高精度的ADC，同时具有标准的I2C串行接口。同时这款单片机的低功耗模式使得系统在空闲时处于休眠模式，大大提高了系统的抗干扰性能。

请参阅图2，与本发明相关的是，控制电路包括三个工作模块：外部触发信号采集模块，监视判断模块，休眠唤醒执行模块，该三个工作模块也是C8051F020单片机自身所具有的。外部触发信号采集模块的主要功能是接收外部触发信号，外部触发信号可以是延时信号，也可以是电平信号(可以由软件配置)。本实施例中外部触发信号主要是由能量探头传来的放大后的电脉冲信号和来自远程通讯接口的串口通讯信号两种信号，这两种信号可作为控制电路的唤醒源。若控制电路已经在工作唤醒模式，持续的外部触发信号将作为维持控制电路唤醒状态的触发源。如果控制电路在规定时间(此时间的长短可由控制电路的软件配置相关的功能寄存器来实现)内没有接收到任何外部触发信号，监视判断模块将触动休眠唤醒执行模块使得控制电路由工作模式切换到休眠模式。处于休眠模式的控制模块将处于低功耗状态，通用I/O口处于弱上拉模式，所有的A/D、D/A和所有的定时器停止工作。但是监视判断模块将继续监视外部触发信号采集模块的信号，一旦有正常的外部触发信号传来，监视判断模块将触动休眠唤醒执行模块使得控制电路重新被唤醒，处于工作模式。此时所有的I/O口和A/D、D/A和所有的定时器均恢复到正常工作模式。

AD采样是采用C8051F020单片机自身的12位快速AD实现，并将转换结果处理后通过远程通讯接口发送给上位机，同时在显示电路上显示。由于该C8051F020单片机的采样精度较高，并且采用了软件滤波，使得激光能量计测量精度很高。采用C8051F020单片机自身的AD与外扩AD相比，减少了外部连接线串入干扰的可能，进一步保障了激光能量计数据的准确性和稳定性。

存储电路是采用一片数据保存芯片AT24C02，对重要的数据进行保存，激光能量计的出厂参数也保存在该芯片中，用户可通过远程通讯接口发送相应指令，恢复能量计的出厂设置和保存重要参数。

显示电路采用液晶显示屏，用于显示相关的能量信息及设置信息。

远程通讯接口为标准的232通讯接口，用于与上位机进行通讯。

在使用时，先连接好能量探头，接通外部供电电源，系统自检后进入待机状态。当有激光脉冲打到能量探头上，激光能量计会通过自身的液晶显示屏显示此能量值，并通过远程通讯接口向上位机发送能量值数据。

该激光能量计可通过更换不同类型的能量探头来实现对不同激光波长和不同能量的适应。远程通讯接口可以连接到上位机，实现远程开机，远程唤醒，参数设定，能量值校准，数据保存，恢复出厂设置，自动换挡等功能。

该激光能量计的单片机可采用C8051Fxxx系列单片机中具有同种功能的其他型号代替，在精度要求不高的场合，能量探头可以采用光电二极管或者其他公司的能量探头来替代。

本发明将高精度的能量探头和高精度的AD集于一体，体积小巧，成本低廉，采用标准的232串行通讯方式，控制方便，可以轻松实现自校准。供电电源只需DC24V/1A输入即可，供电方便。

请参阅图3，激光能量计的自动休眠与唤醒方法的工作流程包括：

S1：控制电路开机自检；

S2：控制电路进入工作模式；

S3：控制电路在规定时间内是否接收到外部触发信号，如果否，执行S4，否则不执行任何操作；

S4：控制电路进入休眠模式；

S5：控制电路是否接收到外部触发信号，如果是，执行S2，否则不执行任何操作。

在上述步骤中，外部触发信号是由能量探头传来的放大后的电脉冲信号或者来自远程通讯接口的串口通讯信号。

在上述步骤中，规定时间可由控制电路的软件配置相关的功能寄存器来实现，规定时间优选为1分钟。

本发明通过判断控制电路在规定时间内是否接收到外部触发信号来使激光能量计进入休眠模式或工作模式，从而使激光能量计在不进行测量时，各电路处于休眠模式，耗能大大降低。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种激光能量计，包括直流转换电路、能量探头、控制电路、显示电路、存储电路，所述直流转换电路与外部供电电源连接，并分别与能量探头和控制电路连接，所述能量探头、显示电路、存储电路分别与控制电路连接，其特征在于：控制电路包括外部触发信号采集模块、监视判断模块、休眠唤醒执行模块，外部触发信号采集模块用于接收外部触发信号，控制电路在开机后处于工作模式，当外部触发信号采集模块在规定时间内没有接收到外部触发信号时，监视判断模块将触动休眠唤醒执行模块使得控制电路由工作模式切换到休眠模式；当外部触发信号采集模块接收到外部触发信号时，监视判断模块将触动休眠唤醒执行模块使得控制电路由休眠模式切换到工作模式；还包括用于与上位机进行通讯的远程通讯接口，所述远程通讯接口与控制电路连接。

2.根据权利要求1所述的激光能量计，其特征在于：所述外部触发信号是由能量探头传来的放大后的电脉冲信号或者来自远程通讯接口的串口通讯信号。

3.根据权利要求1所述的激光能量计，其特征在于：所述规定时间由控制电路的软件配置相关的功能寄存器来实现。

4.根据权利要求1所述的激光能量计，其特征在于：所述激光能量计用于测试激光辐射量。

5.根据权利要求1所述的激光能量计，其特征在于：所述远程通讯接口为标准的232通讯接口。

6.根据权利要求1所述的激光能量计，其特征在于：所述控制电路包括C8051F020单片机，该C8051F020单片机包括外部触发信号采集模块、监视判断模块、休眠唤醒执行模块。

7.一种激光能量计的自动休眠与唤醒方法，其特征在于，包括：

S1：激光能量计中的控制电路进行开机自检；

S2：控制电路进入工作模式；

S3：控制电路在规定时间内是否接收到外部触发信号，如果否，执行S4，否则不执行任何操作；

S4：控制电路进入休眠模式；

S5：控制电路是否接收到外部触发信号，如果是，执行S2，否则不执行任何操作。

8.根据权利要求7所述的激光能量计的自动休眠与唤醒方法，其特征在于：所述外部触发信号是由能量探头传来的放大后的电脉冲信号或者来自远程通讯接口的串口通讯信号。

9.根据权利要求7所述的激光能量计的自动休眠与唤醒方法，其特征在于：所述规定时间为1分钟。

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