CN103887706A - 一种激光控制电路、控制方法及具有该控制电路的激光墨线仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光控制电路，包括至少两个激光管及分别控制所述至少两个激光管的控制单元，所述控制单元向所述至少两个激光管发送控制信号以控制其开启/关闭；所述控制单元包括：主脉冲信号发生器及逻辑控制单元；所述主脉冲信号发生器、逻辑控制单元及至少两个激光管依次连接，所述逻辑控制单元将所述控制信号分成不同类型的控制信号并发送至所述至少两个激光管，使所述至少两个激光管呈现不同工作状态。采用上述技术方案后，可对激光管更加灵活地控制，减小激光管的工作电流，并使得工作电流更加平稳连续，避免了尖峰干扰的现象。

Description

一种激光控制电路、控制方法及具有该控制电路的激光墨线仪
技术领域
本发明涉及激光设备领域，尤其涉及一种激光控制激光控制电路、控制方法及具有该控制电路的激光墨线仪。
背景技术
激光墨线仪器在激光设备领域中已是常规的使用配置。而对于激光墨线仪的激光管的控制，一般采用如下方式：如图1所示，设计非常简单的控制电路，每一激光管配置一控制信号发生器，采用直接发送方波或高低电平的方式对激光管的通断进行控制。
由于上述方式中控制电路同时对所有激光管发出相同的控制信号，所有激光管的开启或关闭状态均一致，功能显得较为单调，无法满足使用者的需求。而且，更为重要的是，激光管的同时开启/关闭将在电源上导致尖峰干扰，当电流较大时，造成的尖峰干扰幅值也较大，将极大地损伤激光管。另外，由于激光墨线仪的供电方式采用的是碱性干电池或镍氢电池，非连续的大电流放电，会缩短电池的放电时间。
因此，为了克服上述缺陷，解决现有技术中的问题，提高使用者对激光墨线仪的使用体验，本发明提出了一种新型的激光控制电路，可对激光管更加灵活地控制，减小激光管的工作电流，避免尖峰干扰的现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光控制电路，为具有该激光控制电路的激光墨线仪提供连续平稳的工作电流，并减少激光管因尖峰干扰而导致的损伤。
本发明公开了一种激光控制电路，包括至少两个激光管及分别控制所述至少两个激光管的控制单元，所述控制单元向所述至少两个激光管发送控制信号以控制其开启/关闭；所述控制单元包括：主脉冲信号发生器及逻辑控制单元；所述主脉冲信号发生器、逻辑控制单元及至少两个激光管依次连接；所述主脉冲信号发生器向所述逻辑控制单元发送所述控制信号；所述逻辑控制单元将所述控制信号分成不同类型的控制信号并发送至所述至少两个激光管，使所述至少两个激光管呈现不同工作状态。
优选地，所述逻辑控制单元包括：非门；所述至少两个激光管分为第一激光管组及第二激光管组；所述主脉冲信号发生器的信号输出端分别与所述非门的输入端及所述第一激光管组连接，以向所述非门的输入端及所述第一激光管组发送主控制信号；所述非门的输出端与所述第二激光管组连接，反相所述主控制信号，使所述第一激光管组与所述第二激光管组交替开启/关闭。
优选地，所述控制单元还包括：至少两个从脉冲信号发生器及至少两个与门；每一所述从脉冲信号发生器与每一所述与门的第一输入端连接，向所述与门发送从控制信号；当所述与门的输出端与所述第一激光管组的每一激光管连接时，所述与门的第二输入端与所述主脉冲信号发生器连接；当所述与门的输出端与所述第二激光管组的每一激光管连接时，所述与门的第二输入端与所述非门的输出端连接，使所述主脉冲信号发生器及所述从脉冲信号发生器共同控制每一所述激光管的开启/关闭。
优选地，所述主脉冲信号发生器及从脉冲信号发生器为单片机。
优选地，所述主控制信号及从控制信号的频率为10kHz。
优选地，所述第一激光管组和第二激光管组内包含的激光管的数量分别为1个。
本发明还公开了一种具有上述激光控制电路的激光墨线仪。
本发明又公开了一种激光管控制方法，将所述激光管分为第一激光管组及第二激光管组；对应所述第一激光管组及第二激光管组设置一控制单元，所述控制单元分别向所述第一激光管组及第二激光管组发出第一控制信号及第二控制信号；所述控制单元控制所述第一激光管组与所述第二激光管组交替开启/关闭。
优选地，所述控制单元包括与门，使所述第一控制信号及第二控制信号反相。
采用上述技术方案后，第一激光管组和第二激光管组的开启/关闭状态可交替进行，将工作电流控制在激光管组的最大工作电流上，而非现有技术中的叠加，以减少工作电流，避免尖峰干扰现象，保护了激光管免受可能造成的损伤。另外，该激光墨线仪工作时需要的是连续平稳的电流，延长了碱性干电池和镍氢电池的放电时间。
附图说明
图1为现有技术中控制电路示意图；
图2为本发明一优选实施例中控制电路示意图。
附图标记：1主脉冲信号发射器、2从脉冲信号发射器。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
如图2所示，为本发明一优选实施例中控制电路的配置示意图。激光控制电路包括至少两个激光管及分别控制这至少两个激光管的控制单元，而控制单元向每一激光管发送控制信号来控制激光管的开启/关闭状态。本发明中，为了解决上述问题，首先将至少两个激光管分为两组，分别为第一激光管组和第二激光管组，该分组方式并未有任何限定，使用者可根据实际工作需求将需要显示不同状态的激光划归为第一组或第二组，例如，将一个激光管定义为第一激光组，将其与激光管定义为第二激光组，亦可将所有激光管均分为对应的两组，具体分组情况可灵活变化。
在此基础上，控制单元还包括一主脉冲信号发生器11，该主脉冲信号发生器11同控制单元中其他控制器相同，可发出控制激光管状态的控制信号。进一步地，控制单元还包括逻辑控制单元，设于主脉冲信号发生器1及第一、第二激光组间，将主脉冲信号发出的控制信号分为两个类，分别发送给第一激光组及第二激光组，收到不同的控制信号后，第一激光组呈现开启/关闭的状态，而第二激光组则呈现关闭/开启的状态即与第一激光组呈现的工作状态相反。
该优选实施例中，逻辑控制单元为一非门，其与主脉冲信号发生器1和第一、第二激光组的连接方式为：主脉冲信号发生器1的信号输出端与非门的输入端及第一激光管连接，这样，第一激光管直接地收到主脉冲信号发生器1发出的控制信号，并根据该控制信号决定是否开启/关闭。而非门的输出端与第二激光管组连接，则主脉冲信号发生器1发出的控制信号经非门反相后发送给第二激光管组，由此第二激光管组与第一激光管组接收到的控制信号始终为反相的，即保证了第一激光组和第二激光组呈现的工作状态相反。
其他实施例中，逻辑控制单元也可采用与非门的结构（未示出），即主脉冲信号发生器1输出两输出端，均连接至与非门的输入端，另外，主脉冲信号发生器1的输出端其一直接与第一激光器组连接，使得第一激光器组接收到的控制信号即为主脉冲信号发生器1发出的控制信号。而经过与非门的控制信号在输入同为高电平时输出低电平，则第一激光器组开启，第二激光器组关闭；在输入同为低电平时输出高电平，则第二激光器组开启、第一激光器组关闭。达到了两激光器组反相的技术效果。
但相比于前述的逻辑控制单元为非门的技术配置，与非门的配置中控制电路更为复杂，对电路要求更高，因此，采用非门更为简洁实用。
可以理解的是，本领域技术人员可通过不同的逻辑块的组合来形成本发明中所述的逻辑控制单元，上述实施例中对逻辑控制单元的描述并非对其进行具体的限制，任何可达到该效果的逻辑控制单元均可应用在本发明中。
为了使外部控制设备仍可对每一激光管进行控制，进一步优选地，控制单元还包括至少两个从脉冲信号发生器2及至少两个与门。其中所述从脉冲信号发生器2为与上述主脉冲信号发生器1相对应，对应每一激光管，均配置有一从脉冲信号发生器2及与门，他们的连接方式为：每一从脉冲信号发生器2与与门的第一输入端连接，用于向与门发送从控制信号，而非门的第二输出端的连接方式则由激光管的分类情况决定，具体地，与第一激光管组连接的与门的第二输入端与主脉冲信号发生器1连接，而与第二激光管组连接的与门的第二输入端则与非门的输出端连接，即所有与第一激光管组连接的与门的两个输入端分别输入的是从控制信号和主控制信号，而所有与第二激光管组连接的与门的两个输入端分别输入的是从控制信号和反相后的主控制信号。同时，与门的输出端与每一激光管连接。
具有上述配置后，只有在从脉冲信号输入高电平时，激光管才可根据主控制信号是否反相来开启/关闭，当外部控制设备受到控制，将从脉冲信号输入低电平时，则无论与门的第二输入端输入的是低电平还是高电平，与门的输出端必将输出低电平，激光管将无法开启。因此，上述配置使得使用者可利用外部控制设备手动控制激光管的开启/关闭。
一优选实施例中，主脉冲信号发生器1及从脉冲信号发生器2为单片机，其具有对控制信号的调制功能，相比于简单定时器及其他时间源的配置，提高了控制信号的占空比。
而对于主控制信号及从控制信号的具体配置，可采用信号频率为10kHz的控制信号。由于使用者可选择不同的调制频率，比如7.8125KHz,5KHz等。虽然采用何种频率主要是取决于激光探测器的需要，但采用10kHz的信号可提高激光探测时对阳光的抗干扰性。
所有上述优选实施例中，可将第一激光组和第二激光组内包含的激光管的数量限制在1个。由于数量越多，需要的工作电流由于叠加也将越大，依然会造成开启或关闭电源时的尖峰干扰的现象，因此，将激光管的总数量控制在2个，且均分这两个激光管，使得第一激光组的激光管数量为1个，第二激光组的激光管的数量也为1个，这样，整个激光组的工作电流则为这两个激光管的最大电流。具体来说，参照下表，可将第一激光组内的第一激光管的工作电流定义为I1，将第二激光组内的第二激光管的工作电流定义为I2。
Figure BDA0000479618560000061
则现有技术中，激光墨线仪的最大工作电流为两个激光管的电流之和，即I1+I2。而本发明中，由于两个激光管交替开启，则当第一激光管工作时，激光墨线仪的最大工作电流为I1，而当第二激光管工作时，激光墨线仪的最大工作电流为I2，这样配置的有益效果在于，当第一激光管的工作电流I1和第二激光管的工作电流I2相等时，较于现有技术，最大工作电流减少为原来的50%，同时工作电流更加平稳连续，减少了激光管因尖峰干扰而导致的损坏。
本发明还公开了一种具有上述激光控制电路的激光墨线仪，由于控制电路与外部电路的连接方式并未改变，因此可通过与现有技术相同的连接方式将该控制电路安装到激光墨线仪内，使得整个激光墨线仪的工作电流平稳连续，且其工作时的激光效果更为丰富。
本发明又公开了一种上述激光管的控制方法，首先，需要将所有激光管分为第一激光管组及第二激光管组，以便满足不同激光管呈现不同效果的要求，其次，对应第一激光管组和第二激光管组设置一控制单元，控制单元分别向第一激光管组和第二激光管组发送不同的第一控制信号和第二控制信号。根据不同的控制信号，便完成了控制单元控制第一激光管组和第二激光管组交替开启/关闭的效果。
其中，正如上述优选实施例中所采用的，控制单元包括逻辑控制单元，优选地为与门，将控制信号分为原始控制信号和反相后的控制信号，使得第一控制信号即为上述主控制信号，而第二控制信号即为上述反相后的主控制信号。
采用上述技术方案后，第一激光管组和第二激光管组的开启/关闭状态可交替进行，将工作电流控制在激光管组的最大工作电流上，而非现有技术中的叠加，以减少工作电流，避免尖峰干扰现象，保护了激光管免受可能造成的损伤。另外，该激光墨线仪工作时需要的是连续平稳的电流，延长了碱性干电池和镍氢电池的放电时间。
应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种激光控制电路，包括至少两个激光管及分别控制所述至少两个激光管的控制单元，所述控制单元向所述至少两个激光管发送控制信号以控制其开启/关闭；
其特征在于：
所述控制单元包括：
主脉冲信号发生器及逻辑控制单元；
所述主脉冲信号发生器、逻辑控制单元及至少两个激光管依次连接；
所述主脉冲信号发生器向所述逻辑控制单元发送所述控制信号；
所述逻辑控制单元将所述控制信号分成不同类型的控制信号并发送至所述至少两个激光管，使所述至少两个激光管呈现不同工作状态。
2.如权利要求1所述的激光控制电路，其特征在于：
所述逻辑控制单元包括：非门；
所述至少两个激光管分为第一激光管组及第二激光管组；
所述主脉冲信号发生器的信号输出端分别与所述非门的输入端及所述第一激光管组连接，以向所述非门的输入端及所述第一激光管组发送主控制信号；
所述非门的输出端与所述第二激光管组连接，反相所述主控制信号，使所述第一激光管组与所述第二激光管组交替开启/关闭。
3.如权利要求2所述的激光控制电路，其特征在于：
所述控制单元还包括：
至少两个从脉冲信号发生器及至少两个与门；
每一所述从脉冲信号发生器与每一所述与门的第一输入端连接，向所述与门发送从控制信号；
当所述与门的输出端与所述第一激光管组的每一激光管连接时，所述与门的第二输入端与所述主脉冲信号发生器连接；
当所述与门的输出端与所述第二激光管组的每一激光管连接时，所述与门的第二输入端与所述非门的输出端连接，使所述主脉冲信号发生器及所述从脉冲信号发生器共同控制每一所述激光管的开启/关闭。
4.如权利要求3所述的激光控制电路，其特征在于：
所述主脉冲信号发生器及从脉冲信号发生器为单片机。
5.如权利要求3所述的激光控制电路，其特征在于：
所述主控制信号及从控制信号的频率为10kHz。
6.如权利要求1至5任一项所述的激光控制电路，其特征在于：
所述第一激光管组和第二激光管组内包含的激光管的数量分别为1个。
7.一种具有如权利要求1所述激光控制电路的激光墨线仪。
8.一种激光管控制方法，其特征在于：
将所述激光管分为第一激光管组及第二激光管组；
对应所述第一激光管组及第二激光管组设置一控制单元，所述控制单元分别向所述第一激光管组及第二激光管组发出第一控制信号及第二控制信号；
所述控制单元控制所述第一激光管组与所述第二激光管组交替开启/关闭。
9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于：
所述控制单元包括与门，使所述第一控制信号及第二控制信号反相。
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