Автоматизированная система оптических измерений жидкокристаллических элементов с улучшенными характеристиками выходного сигнала

Рассматривается разработанная автоматизированная система для исследования ячейки жидкого кристалла, которая состоит из аппаратной и программной частей. В отличие от ранее разработанных устройств оптических измерений жидкокристаллических элементов представленная автоматизированная система обеспечивает точность формирования сигнала в пределах 0,5 % и помехозащищенность SFDR не менее 80 дБ. Аппаратная часть системы включает разработку схемы для формирования сигнала напряжения определенной амплитуды и частоты, формирование сигналов для управления движением шагового двигателя и управления интенсивностью светового потока четырех лазерных светодиодов, разработку и трассировку печатной платы. Программная часть заключается в разработке прикладного исполнительного алгоритма, который осуществляет построение синусоидального сигнала на выходе цифро-аналогового преобразователя микроконтроллера. В качестве микроконтроллера используется STM32F746IGT6 на базе ядра ARM Cortex-M7, имеющий суперскалярную архитектуру с динамическим предсказанием, модуль защиты памяти (MPU), блок вычислений с плавающей запятой FPU, а также контроллер прямого доступа к памяти DMA (direct memory access), который используется для ускоренного обмена данными между памятью и периферией. Интерфейс DMA использовался для быстрого управления цифро-аналоговым преобразователем.

Automatized system of optical measurements of liquid crystal elements with improved output signal characteristics

The article discusses the developed automated system for the re-search of a liquid crystal cell, which consists of hardware and software parts. Unlike previously developed devices for optical measurements of liquid crystal elements, the automated system under consideration provides signal generation accuracy within 0.5% and SFDR noise immunity of at least 80 dB. The hardware part of the system includes the development of a circuit for generating a voltage signal of a certain amplitude and frequency, the formation of signals for control-ling the movement of a stepper motor and controlling the intensity of the lumi-nous flux of four laser LEDs, the development and tracing of a printed circuit board. The software part consists in the development of an applied executive algorithm that builds a sinusoidal signal at the output of a digital-to-analog con-verter of a microcontroller. This example uses the STM32F746IGT6 microcon-troller based on the ARM Cortex-M7 core, which has a superscalar architecture with dynamic prediction, a memory protection module, a floating-point compu-ting unit, as well as a direct memory access controller DMA (direct memory access), which is used for accelerated data exchange between memory and pe-ripherals. The DMA is used to quickly control the digital-to-analog converter.