c) Hệ thống kết nối trung tâm
3.2.4 Chương trình điều khiển
Để điều khiển hệ thống đo phổ laser đánh dấu phân cực PLS ta sử dụng phần mềm Lapview. LAPVIEW (Viết tắt của từ tiếng Anh Laboratory Virtal Instrumentation Engineering Workbench) là ngôn ngữ đồ họa hiệu quả trong việc giao tiếp đa kênh giữa con người, thuật toán và các thiết bị.
Điểm khác biệt giữa LapView với các ngôn ngữ lập trình khác (như C, Python, Basic…) là thay vì sử dụng các từ khóa cố định thì LapView sử dụng các khối hình ảnh sinh động và các dây nối để tạo các lệnh và các hàm (hình ). Chính sự đơn giản đã làm cho LapView trở thành công cụ phổ biến trong các ứng dụng thu thập dữ liệu từ các cảm biến và điều khiển các thiết bị tại các phòng thí nghiệm.
Các thuật toán trên LapView được áp dụng lên các mạch điện các cơ cấu chấp hành thực nhờ vào việc kết nối hệ thống thật với LapView thông qua nhiều chuẩn giao tiếp RS232 (giao tiếp qua cổng COM), chuẩn USB, chuẩn giao tiếp mạng TCP/IP, UDP, chuẩn GPIB.
Hình 3.19: Giao diện của LapView
Giao diện của LapView gồm có hai cửa sổ: Front Panel (màu xám) và Block diagram (màu trắng) (hình 3.19). Trong LapView các nút nhấn, nhập giá trị gọi là Control, các hiển thị LCD gọi là Indicator, các hàm tính toán gọi là Function. Các Control và Indicator nằm ở cửa sổ trước (Front panel) và hàm nằm ở cửa sổ sau (Block diagram), còn gọi là cửa sổ chứa các sơ đồ khối.
Dưới đây là chương trình viết để điều khiển hệ thống phổ laser đánh dấu phân cực cho phòng Quang học – Quang phổ, ĐH Vinh.
Hình 3.20a: Front Panel của chương trình điều khiển, gồm khối điều khiển laser
(Laser config), khối kết nối với Boxcar SR245, tín hiệu thu nhận dưới dạng đồ thị và bảng.
Hình 3.
Khối điều khiển laser bơm được kết nối vào cổng COM1, với tốc độ truyền dữ liệu 11520
Hình 3.21: Khối điều khiển laser bơm quét tự động trong khoảng bước sóng và
tốc độ quét được nhập từ bàn phím máy tính
Hình 3.22: Khối kết nối với boxcar SR245
Kết luận chương 3
Dựa vào nguyên tắc của phổ đánh dấu phân cực và các trang thiết bị hiện có tại phòng thí nghiệm Quang học – Quang phổ, trường ĐH Vinh, chúng tôi đã thiết kế, xây dựng mô-đun tạo và thu tín hiệu phân cực cho hệ thống phổ laser đánh dấu phân cực.
Mô-đun tạo tín hiệu phân cực bao gồm hai laser màu (laser bơm và laser dò) cùng được bơm bởi một laser rắn Nd-YAG. Laser bơm được điều khiển bằng máy tính để quét bước sóng tự động đi qua buồng tạo mẫu chứa hơi các phân tử và tạo nên sự bất đẳng hướng quang học, dẫn đến một sự thay đổi phân cực của chùm dò đi qua buồng mẫu. Ngoài ra còn có hai kính phân cực đặt trước và sau buồng mẫu mà có hệ số tắt quyết định độ nhạy của kỹ thuật phổ đánh dấu phân cực (tỷ số tín hiệu trên nhiễu).
Mô-đun thu tín hiệu phân cực bao gồm một ống nhân quang điện đặt sau máy đơn sắc để ghi nhận tín hiệu, rồi đưa vào hệ thống boxcar và hệ thống giao diện máy tính đồng bộ với các tín hiệu khác trước khi được đưa vào máy tính. Để điều khiển toàn bộ hệ thống phổ laser đánh dấu phân cực, cũng như thu nhận và đồng bộ các tín hiệu từ bộ giao diện máy tính chúng tôi sử dụng chương trình Lapview.
Một điểm cần lưu ý là các thiết bị quang học để xây dựng mô-đun này đều là các trang thiết bị hiện đại, đắt tiền vì thế các thông số kĩ thuật của các trang thiết bị đã được liệt kê đầy đủ. Với mục đích vận hành một cách hiểu quả các thiết bị, tránh hỏng hóc khi sử dụng.