单片机在光路调整设备的应用_开题报告

一、文献综述

（一）论题研究的背景和意义

光路调整设备一种应用于光驱核心部件--激光头的专用设备，激光头工作是由中心往外移动在Table-of-Contents区域，通过发射激光来寻找光盘上的指定位置，感应电阻接受到反射出的信号输出成电子数据。在激光头读取数据的整个过程中，寻迹和聚焦直接影响到光驱的纠错能力以及稳定性。寻迹就是保持激光头能够始终正确地对准记录数据的轨道。当激光束正好与轨道重合时，寻迹误差信号就为0，否则寻迹信号就可能为正数或者负数，激光头会根据寻迹信号对姿态进行适当的调整。寻迹信号时通过光路传递的，光路就是激光头的核心，光路的稳定对激光头的性能至关重要。因此光路调整设备就是制造这一产品的核心设备。长期以来，在激光头的制造过程中，这种专用的光路调整设备一直受制于外国技术，不仅维护不方便，价格昂贵。而且不会进行技术转让。没有掌握核心技术，企业的经营成本就会提高，严重制约着企业的发展。

使用单片机作为工业自动化控制的核心，来进行工业自动化的控制，能够有效的提高工作效率，降低生产成本的目的，特别是现今的自动化领域经过多年发展，现今已经演变成了通过与计算机技术相结合来达到自动控制对硬件、软件两方面的需求，从而满足系统设计所需要的快速、精确和稳定的要求。

本课题将选用AVR ATMEGE2560-16AU单片机作为光路调整设备的核心，该单片机具有高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位, 它最大的特点就是具有多达86路数字输入输出，特别适合需要大量IO接口的设计。因此以AVR单片机与PC结合使用在光路调整设备，对于提高光路调整设备的高精度、高速度、高稳定性具有很好的改善。对于提高激光头数据读取的稳定性有很大改善。同时也降低了对外国技术的依赖。降低企业生产成本。

（三）国内外研究现状

   国内制造光路调整设备兴起于90年代初，由于各个企业都处于商业竞争技术封锁状态，各个企业的设备标准不统一，核心的技术掌握在外国人手里。虽然各个企业都有研究制造光路调整设备，但无一例外都没有实际应用，存在着各种问题。其中最主要的是该设备特有的单片机受制于人，相关的软件及配套系统开发不足，导致目前该设备一直处于进口状态。其中单片机是设备的关键。

我国单片机的应用量和开发量还比较少，目前大多数企业是以人为主的生产模式。我国单片机应用面较广，但应用的批量主要集中在家用电器领域。即使应用量较多的通信设备及计算机上很多也只是来料加工的方式。一些技术含量较低，国外面临淘汰的技术普遍在用。从事单片机应用的企业和人员很多，但是很多停留在低水平的作坊方式，不但应用量不大而且开发手段及工具也有待改进。一些高精尖的设备只能从国外进口，技术受制于人。

国外由于单片机的发展较为成熟，各种软件和操作系统较为先进。在构成系统整体的测控调整技术和管理上，无论硬件还是软件，都已普遍的采用相应的标准模块集成，并且早已实现组态。光路调整设备已经发展到自动调整自动判定，实现了模块化、智能化的发展，与其他配套设备可以实现无人化的作业。

（三）进展情况

研究单片机在光路调整设备中的应用这一课题，首先必须确定研究方法和需要研究的内容。其次，研究各个系统模块的功能。最后是系统调试。目前的进展还处于第一阶段

•研究方法：采用labview设计编写软件，通过与工业计算机（PC）整合，利用图像处理等方法，然后进行逻辑关系设计及代码编写。

 研究内容：深入了解激光头的工作原理，掌握光路调整的核心。运用机械设计设备硬件部分，再利用labview的语法及逻辑结构构筑软件部分。

（四）存在问题及解决对策

•问题点：1、labview使用不熟练，逻辑关系没有理清

         2、光路结构的理论与实际存在差异，导致光路不稳定

         3、图像处理方面不熟悉

 对策点：1、做好前期准备，认真学习与课题相关的知识

         2、深入生产一线了解光路调整设备的原理及方法。

二、^范文提纲

1光路调整设备介绍

1.1设备各组成部分介绍 

1.1.2光路原理简介

1.1.3设备运行原理介绍

1.2硬件选型及配置

1.2.1伺服马达选型

1.2.2弧形滑台选型

1.2.3设备其他部分选型

1.2.4电气配线原理图

2AVR系列单片机

2.1AVR系列单片机介绍

2.1.1AVR系列单片机特点

2.1.2AVR单片机与PLC比较

2.1.3AVR系列单片机选型

3程序编辑

3.1编辑语言

3.1.1程序编辑语言特点

3.1.2程序原理说明

3.1.3各模块说明

4操作界面

4.1软件操作界面说明

4.1.1软件操作参数编辑

5设备维护与检修

5.1设备日常检修

5.1.2常见问题分析

5.1.3常见问题对策

三、参考文献

著作：

[1]刘海成.《AVR单片机原理及测控工程应用》[M].北京：北京航空航天大学出版社，2008.3 

[2]李泓.《AVR单片机入门与实践》[M].北京：北京航天航空大学出版社，2008.3

[3]李念强.《数据采集技术与系统设计》[M].北京：机械工业出版社，2009.2 

[4]郑剑春，李甫成.《LabVIEW与机器人科技创新活动》[M].北京：清华大学出版社，2012.5

[5] 毕晓普著（美）.《LabVIEW8实用教程》乔瑞萍，林欣译 [M].北京：电子工业出版社，2008.4

[6] 法特希.阿布杜埃萨日等著（埃）.《图像超分辨率技术及其应用》梁燕华译[M].北京：国防工业出版社，2015.2

[7]陈树学，刘萱.《LabVIEW宝典》[M].北京：电子工业出版社，2011.3

[8]马潮.《AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践》[M].北京：北京航空航天大学出版社，2012.6

[9]陈兵旗.《实用数字图像处理与分析》[M].北京：中国农业大学出版社，2008.2

[10]龙华伟、伍俊、顾永刚等.《.LabVIEW数据采集与仪器控制》[M].北京：清华大学出版社，2016.7