文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
基于USB接口的激光打标控制器设计
姓名:廖洪海
申请学位级别:硕士
专业:物理电子学
指导教师:胡兵
20050510
摘要
传统的基于计算机 ISA 总线或 PCI 总线的激光打标控制器由于要和计算机一起使
用,增加了控制器的成本和体积,同时也降低了控制器的稳定性。而基于单片机的激光
打标控制器虽然成本低、运行可靠,但由于其存储容量有限、运算速度慢,限制了它的
应用范围。为了解决这两方面的问题,本课题通过把 USB 传输和单片机控制结合起来,
设计一种新的振镜扫描式激光打标控制器—基于 USB 接口的激光打标控制器。它结
合了计算机运算速度快、处理能力强和单片机成本低、工业现场运行稳定可靠的优点,
是 USB 总线技术在远程控制领域的又一个具体应用。
本文首先介绍了激光打标的原理,激光打标技术的发展现状以及激光打标系统的组
成。在分析了 USB 总线技术在激光打标中应用的可行性和目前激光打标控制器的不足
以及用户对打标系统的不同使用要求的基础上,提出了基于 USB 接口的激光打标控制
器的设计思想,并对其联机和脱机使用功能做了简要说明。接下来,在对 USB 总线技
术作了简要介绍后,着重对激光打标控制器硬件的总体框图和各功能单元的电路设计作
了详细说明。本文还详细介绍了控制器与计算机进行 USB 通信协议的制定,其中包括
打标数据的格式和传输类型、传输和输出顺序,控制信号的自定义设备请求以及控制器
与计算机进行 USB 传输过程等内容。在此基础上,对激光打标控制器固件的程序框架流
程图以及各功能模块的流程图作了详细说明。
通过在实际打标系统中的测试,该控制器实现了预期的功能,取得了满意的打标效
果。

关键词:激光打标控制器 USB 打标数据硬件固件

I
ABSTRACT
The traditional laser marking controller based on ISA bus or PCI bus has increased the
cost and volume of the controller and decreased simultaneously the stability of the controller
due to be used together puter. The laser marking controller based on the singlechip
control is low cost and can run steadily, but the limited storage capacity and the low running
speed restrict its application range. In order to solve these two problems, a new type of
galvanometer-scanning laser marking controller based on USB is designed in this thesis via
combining the USB transfers and the singlechip control. It has both puter advantages
of high running speed and strong dispose ability and the singlechip virtues of low cost and
high fieldwork reliability. It is another USB technology application in the remote control
domain.
The principle of laser marking, the development actualities of laser marking technology,
and pose of laser marking system are introduced firstly. The design idea of laser
marking controller based on USB is put forward after analyzing the feasibility of USB
technology applying to laser marking, the deficiency of current laser