基于单片机的激光共聚焦扫描系统的研究
2 扫描系统
激光共聚焦扫描一个很重要的部分便是扫描控制技术，本系统采用的是光学扫描成像技术。
本激光高速扫描系统中采用单片机作为系统控制的核心，用以实现对扫描系统的控制。通过单片机控制振镜的偏转实现光学扫描，因此只有实现振镜良好控制才能实现激光高速扫描。
2．1 单片机控制系统
该激光扫描控制系统采用单片机AT89S51处理器为核心，如图2所示，整个系统包括快速振镜驱动及时钟部分、慢速振镜部分、电平转换部分、D／A转换、信号探测及处理部分、数据采集部分。本文引用地址：http://www.amcfsurvey.com/article/171288.htm
系统通过电平转换模块将快速振镜扫描时钟板输出的像素使能信号(RS232电平)转换成单片机能接收的TTL电平接入单片机的外部中断和外部计数端口，单片机对像素使能信号加以计数，通过外部中断服务程序将像素使能信号的计数值读出，并通过D／A转换部分将其转换成模拟信号，用来驱动慢速振镜的偏转。同时，电平转换模块将快速振镜扫描时钟板输出的像素时钟信号(RS422电平)也转换成TTL电平接入A／D数据采集卡的触发端，触发采集卡进行信号的采集。PC机则通过串口控制单片机对扫描分辨率和幅度进行调节。
2．2 快速振镜模块
激光共聚焦扫描显微镜的光学扫描方式存在非线性畸变，当振镜作等角扫描时，其像素点的间距存在差异，为了消除非线性畸变，可选用CRS系列振镜。CRS系列扫描振镜带有像素同步脉冲，其作用是线性化整个扫描区域的采样点位移，因此能够很好的解决扫描区域的非线性问题。
(1) CRS振镜
本系统Y方向振镜选择CRS 8k振镜。CRS 8k振镜是一种高频共振扫描器件，其共振额定频率是7910Hz，最大扫描角度26°。
(2)振镜驱动板电路
CRS驱动板的设计特别考虑了扫描系统工作时相位特性和品质冈素Q存在的微小变化，驱动板包含了一个自身振荡回路，用以保持扫描系统存工作中可以达到机械共振。
(3)像素时钟板
像素时钟是用来线性化整个扫描场。CRS振镜存在一个正弦角位移，频率等于该扫描振镜工作时的共振频率，这个正弦角位移就相当于振镜工作时的一个噪声，必须加以去除。使用恒速像素，边沿象素就会扩散，中部会压缩。而像素时钟提供了速度更正，像素时钟以不断变化的速度，配合扫描仪的角速度变化来达到共振频率。最小扫描失真的实现与线性化像素时钟可以实现位像素等距扫捕场。而此时像素时钟，便用来纠正小型扫描共振频率变异和扭曲。
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