CN217545223U - 一种分时多路脉冲激光发射实验装置 - Google Patents

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牛晓薇
武芳冰
金伟正
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Abstract

本实用新型涉及激光发射技术,具体涉及一种分时多路脉冲激光发射实验装置,包括依次连接的微处理器模块、发射控制模块、半导体激光器模块;微处理器模块包括C8051F342芯片及周围元件,微处理器模块通过控制时钟与通道选择的高低电平确定发射激光;发射控制模块包括74HC08芯片与MAX17601芯片及外围元件,发射时钟与通道选择相与结果输出至MAX17601芯片,由MAX17601芯片驱动控制,当发射时钟与通道同时为高电平时,发射激光;半导体激光器模块由NMOS管和晶体二极管及其周围的电阻电容电感组成,用于从发射控制模块接受信号并控制激光的发射。该装置能实现多路脉冲的分时发送,并节省功率。

Description

一种分时多路脉冲激光发射实验装置
技术领域
本实用新型属于激光发射技术领域,特别涉及一种分时多路脉冲激光发射实验装置。
背景技术
激光发射装置驱动激光二极管以发射激光。例如,存在具有驱动电路和激光二极管的激光发射装置。驱动电路驱动激光二极管以发射相应的激光。
近年来激光在测距方面的应用极其广泛,尤其是在户外远距离测距中的发展更为迅速。但是受制于激光器无法很好的适应户外各种极端条件,例如高温、低温、强震抖动等条件,正是因为这种原因,严重的影响了其发展。现有激光发射装置的封装方式一般为BOX封装或者TO-CAN封装。其中,TO-CAN封装又被称作“同轴TO封装”,具有封装工艺简单、通用性好、生产效率快等多种优势,在光通信
产品中得到广泛应用。但目前大多数激光发射装置都是单通道,消耗功率较大,效率较低,多通道的设计可以使激光分时发送,降低功率,提高效率。
实用新型内容
针对背景技术存在的问题,本实用新型提供一种分时多路脉冲激光发射实验装置。
为解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:一种分时多路脉冲激光发射实验装置,包括依次连接的微处理器模块、发射控制模块、半导体激光器模块;微处理器模块由C8051F342芯片及周围元件组成,微处理器模块通过控制时钟与通道选择的高低电平决定由哪一路发射激光;发射控制模块由74HC08芯片与MAX17601芯片及外围元件组成,发射时钟与通道通过74HC08芯片相与,相与结果输出至MAX17601芯片,由MAX17601芯片驱动控制,当发射时钟与通道同时为高电平时,发射激光;半导体激光器模块由NMOS管和晶体二极管及其周围的电阻电容电感组成,用于从发射控制模块接受信号并控制激光的发射。
在上述的分时多路脉冲激光发射实验装置中,微处理器模块由C8051F342芯片及周围元件组成;周围元件包括为芯片供电的3V直流电源,以及SEND-CLK时钟信号和通道选择CH n,n=1,2.3…16,SEND-CLK时钟信号与C8051F342芯片P1.0管脚连接,通道选择CH m,m=1,2,3…8分别连接C8051F342芯片的P0.0,P0.1,…P0.7管脚,通道选择CH k,k=9,10,11…16分别连接C8051F342芯片的P2.0,P2.1,P2.2,…P2.7管脚,C8051F342芯片通过GND管脚接地;发射控制模块由74HC08芯片与MAX17601芯片及外围元件组成,外围元件包括第四电阻R4、第二电容C2、第三电容C3、5V直流电源和第一12V直流电源,其中,74HC08芯片的VCC管脚接5V直流电源,并通过第三电容C3接地,74HC08芯片的GND管脚与第四电阻R4连接并接地,74HC08芯片的A、B管脚分别接时钟信号SEND-CLK与通道选择CH n,Y脚输出,并接入MAX17601芯片的INB管脚,MAX17601芯片的GND管脚接地、INA管脚连接通道选择CH n、VCC管脚接第一12V直流电源并通过第二电容C2接地;半导体激光器模块由第二12V直流电源、第一NMOS管、第二NMOS管、晶体二极管D1、发光二极管LD1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1和电感L1组成;第一NMOS管栅极通过第二电阻R2连接MAX17601芯片的OUT A管脚,源极接地,漏极分别与晶体二极管D1正极和电感L1与第一电阻R1的串联支路相连接,电感L1与第一电阻R1的串联支路与第二12V直流电源连接,第二NMOS管栅极与MAX17601芯片的OUT B管脚,源极接地,漏极与发光二极管LD1负极连接,发光二极管LD1正极连接第三电阻R3的一端,第三电阻R3的另一端分别连接晶体二极管D1的负极和第一电容C1的一端,第一电容C1的另一端接地。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果:
1、能实现多路脉冲的分时发送;
2、每个时钟之内最多只有一路激光器能发出激光,节省功率。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例分时多路脉冲激光发射实验装置组成框图;
图2是本实用新型一个实施例分时多路脉冲激光发射实验装置电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明,但不作为本实用新型的限定。
本实施例一种分时多路脉冲激光发射实验装置,通过时钟与通道控制的方式,实现16路激光分时发射。
本实施例是通过以下技术方案来实现的,一种分时多路脉冲激光发射实验装置,包括以下模块:微处理器模块,发射控制模块,半导体激光器模块。
微处理器模块,发射控制模块,半导体激光器模块依次连接;如图1所示。
其中,C8051F342芯片及周围元件组成微处理器模块。
其中,在微处理器模块中,发射时钟SEND-CLK和16路通道选择CH1~CH16的其中一路同时为高电平时,才能产生激光发射。
其中,16路通道选择CH1~CH16只有一路为高电平时才能正常工作。
本分时多路脉冲激光发射实验装置通过时钟与通道控制的方式,实现16路激光分时发射,且每个时钟只有一路激光器发射激光,具有节省功率的特点。
微处理器模块由C8051F342芯片及周围元件组成。其中周围元件包括为芯片供电的直流电源,以及为信号提供SEND-CLK时钟信号的PWM波,微处理器模块通过控制时钟SEND-CLK与16路通道(CH1~CH16)选择的高低电平决定由哪一路发射激光。
发射控制模块由74HC08芯片与MAX17601芯片及外围元件组成,外围元件包括负载电阻和电源耦合电容,其中芯片采用5V直流电源供电,发射时钟SEND-CLK与通道控制CH n通过74HC08相与,因此芯片的AB管脚分别接发射时钟信号与通道控制信号,相与结果由Y脚输出,并接入MAX17601的INB管脚,由MAX17601驱动控制,当发射时钟SEND-CLK与通道控制CH n同时为高电平时,才能产生激光发射。
半导体激光器模块由NMOS管和晶体二极管及其周围的电阻电容电感组成,能够从发射控制模块接受信号OUT A和OUT B并控制激光的发射。
将上述三个模块按照电路图连接起来,即微处理器模块与发射模块共用同一个时钟信号SEND-CLK,并将控制信号CH n与时钟信号作为发射模块中74HC08的输入端A,B,发射模块中MAX17601的输出OUT A,OUT B与半导体激光器模块连接起来控制MOS管的开关来实现分时多路的激光发射系统。
本实施例通过将SEND-CLK时钟信号与16路选择信号CH1~CH16联系在一起实现了分时多路的激光发射,即CH1~CH16每次只有一个为高电平,这样确保十六个激光发射器每次只有一个在工作,达到减小功率的效果。
具体实施时,如图2所示,一种分时多路脉冲激光发射实验装置,包括依次连接的微处理器模块、发射控制模块、半导体激光器模块;微处理器模块由C8051F342芯片及周围元件组成,微处理器模块通过控制时钟与通道选择的高低电平决定由哪一路发射激光;发射控制模块由74HC08芯片与MAX17601芯片及外围元件组成,发射时钟与通道通过74HC08芯片相与,相与结果输出至MAX17601芯片,由MAX17601芯片驱动控制,当发射时钟与通道同时为高电平时,发射激光;半导体激光器模块由NMOS管和晶体二极管及其周围的电阻电容电感组成,用于从发射控制模块接受信号并控制激光的发射。
微处理器模块由C8051F342芯片及周围元件组成;周围元件包括为芯片供电的3V直流电源,以及SEND-CLK时钟信号和通道选择CH n,n=1,2.3…16,SEND-CLK时钟信号与C8051F342芯片P1.0管脚连接,通道选择CH m,m=1,2,3…8分别连接C8051F342芯片的P0.0,P0.1,…P0.7管脚,通道选择CH k,k=9,10,11…16分别连接C8051F342芯片的P2.0,P2.1,P2.2,…P2.7管脚,C8051F342芯片通过GND管脚接地;发射控制模块由74HC08芯片与MAX17601芯片及外围元件组成,外围元件包括第四电阻R4、第二电容C2、第三电容C3、5V直流电源和第一12V直流电源,其中,74HC08芯片的VCC管脚接5V直流电源,并通过第三电容C3接地,74HC08芯片的GND管脚与第四电阻R4连接并接地,74HC08芯片的A、B管脚分别接时钟信号SEND-CLK与通道选择CH n,Y脚输出,并接入MAX17601芯片的INB管脚,MAX17601芯片的GND管脚接地、INA管脚连接通道选择CH n、VCC管脚接第一12V直流电源并通过第二电容C2接地;半导体激光器模块由第二12V直流电源、第一NMOS管、第二NMOS管、晶体二极管D1、发光二极管LD1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1和电感L1组成;第一NMOS管栅极通过第二电阻R2连接MAX17601芯片的OUT A管脚,源极接地,漏极分别与晶体二极管D1正极和电感L1与第一电阻R1的串联支路相连接,电感L1与第一电阻R1的串联支路与第二12V直流电源连接,第二NMOS管栅极与MAX17601芯片的OUT B管脚,源极接地,漏极与发光二极管LD1负极连接,发光二极管LD1正极连接第三电阻R3的一端,第三电阻R3的另一端分别连接晶体二极管D1的负极和第一电容C1的一端,第一电容C1的另一端接地。
以上仅为本实用新型较佳的实施例,并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本实用新型说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (2)

1.一种分时多路脉冲激光发射实验装置,其特征在于:包括依次连接的微处理器模块、发射控制模块、半导体激光器模块;微处理器模块由C8051F342芯片及周围元件组成,微处理器模块通过控制时钟与通道选择的高低电平决定由哪一路发射激光;发射控制模块由74HC08芯片与MAX17601芯片及外围元件组成,发射时钟与通道选择通过74HC08芯片相与,相与结果输出至MAX17601芯片,由MAX17601芯片驱动控制,当发射时钟与通道选择同时为高电平时,发射激光;半导体激光器模块由NMOS管和晶体二极管及其周围的电阻电容电感组成,用于从发射控制模块接受信号并控制激光的发射。
2.根据权利要求1所述的分时多路脉冲激光发射实验装置,其特征在于:微处理器模块由C8051F342芯片及周围元件组成;周围元件包括为芯片供电的3V直流电源,以及SEND-CLK时钟信号和通道选择CH n,n=1,2.3…16,SEND-CLK时钟信号与C8051F342芯片P1.0管脚连接,通道选择CH m,m=1,2,3…8分别连接C8051F342芯片的P0.0,P0.1,…P0.7管脚,通道选择CH k,k=9,10,11…16分别连接C8051F342芯片的P2.0,P2.1,P2.2,…P2.7管脚,C8051F342芯片通过GND管脚接地;发射控制模块由74HC08芯片与MAX17601芯片及外围元件组成,外围元件包括第四电阻R4、第二电容C2、第三电容C3、5V直流电源和第一12V直流电源,其中,74HC08芯片的VCC管脚接5V直流电源,并通过第三电容C3接地,74HC08芯片的GND管脚与第四电阻R4连接并接地,74HC08芯片的A、B管脚分别接时钟信号SEND-CLK与通道选择CH n,Y脚输出,并接入MAX17601芯片的INB管脚,MAX17601芯片的GND管脚接地、INA管脚连接通道选择CH n、VCC管脚接第一12V直流电源并通过第二电容C2接地;半导体激光器模块由第二12V直流电源、第一NMOS管、第二NMOS管、晶体二极管D1、发光二极管LD1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1和电感L1组成;第一NMOS管栅极通过第二电阻R2连接MAX17601芯片的OUT A管脚,源极接地,漏极分别与晶体二极管D1正极和电感L1与第一电阻R1的串联支路相连接,电感L1与第一电阻R1的串联支路与第二12V直流电源连接,第二NMOS管栅极与MAX17601芯片的OUT B管脚,源极接地,漏极与发光二极管LD1负极连接,发光二极管LD1正极连接第三电阻R3的一端,第三电阻R3的另一端分别连接晶体二极管D1的负极和第一电容C1的一端,第一电容C1的另一端接地。
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