基于DAC8563模块的低速模拟振镜驱动，实现直线插补，点到点划线

之前看了一下其他人的帖子，感觉遮遮掩掩不是太清楚，我这次来个教程手把手搭建，相关模块都会说清楚，真正做到知无不言，让国内技术板块的分享更加细致和友好，抛砖引玉，斗胆希望更多的大神可以将不涉及知识产权的代码和教程放上来。振镜介绍挺多，用在投影、SLA3D打印、光刻、激光雕刻、医学美容仪器中，这里给个图意思一下。

需要材料：

（1）可以开发stm32的arduino开发环境（需要这个环境配置好stm32 arduino core，具体在github上，https://github.com/stm32duino/Arduino_Core_STM32）arduino开发环境，支持C++

（2）STM32 f407 vet6开发板（其实C8t6也可以的，但是c8t6供电不行，带不动DAC模块，如果不嫌慢，arduino uno也能用，库我修改了，直接兼容）原库地址（https://github.com/k164v/DAC8562）【注意】这个库只能兼容arduino uno等8位单片机，代码习惯有问题stm32的编译器报错，我修改了下，完美兼容了uno和stm（https://github.com/bignest/dac8563-for-stm32-on-arduino-IDE）里面包括了改好的库，以及扫描例程，扫描例子下面也会讲到，欢迎疯狂star，增加一下本人声誉。谢谢

（3）某宝购入的15kHz低速振镜套装，188元一套，带有【振镜】【±12电源】【驱动板】

（4）405nm激光器，500mw，200块左右【警告，这个功率其实会伤害眼睛实际测试可以烧穿a4纸】

（5）简单的光学平台，搭建稳定的光路，这个我用的是很小的光学平台+配套支架，价格不菲，各位同学可以用铝板和万能怪手代替。

（6）最重要的放最后，DAC8563模块，可以输出±5信号，16bit精度，spi接口，带有隔离

连线

代码



#include <DAC8562.h> //把我改好的库用上
#define REF_POWER 5
#define SS_PIN 10    //这里的10会自动被识别为PD5
#define printimpact 0.5  //这个参数影响图像大小
#define compensaimpact 100  // 这个参数影响图像细分，直接影响振镜运行速度
float x1,r1,x,y,k,b,distance;
//Initialize the DAC object
DAC8562 dac=DAC8562(SS_PIN,REF_POWER);

void setup() {
pinMode(SS_PIN, OUTPUT);  
dac.begin();


}

void loop() {

scan(0*printimpact,3*printimpact); //这个里面的值代表五角星的各个点
scan(1*printimpact,1*printimpact);
scan(3*printimpact,1*printimpact);
scan(1*printimpact,-1*printimpact);
scan(2*printimpact,-3*printimpact);
scan(0*printimpact,-1*printimpact);
scan(-2*printimpact,-3*printimpact);
scan(-1*printimpact,-1*printimpact);
scan(-3*printimpact,1*printimpact);
scan(-1*printimpact,1*printimpact);
}

void scan(float x2, float y2)  //最核心的直线插补，用就完了，自己手敲的
{ 
distance=sqrt((float)(x1-x2)*(x1-x2)+(float)(r1-y2)*(r1-y2));
k=(y2-r1)/(x2-x1);
b=y2-k*x2;


if(x1<x2)
{ 
for (x=x1; x<x2; x=x+(abs(x1-x2))/(distance*compensaimpact)) 
  {
  y=k*x+b;
 
  dac.writeA(x);

  dac.writeB(y);

  }
  x1=x2;
  r1=y2;
}


if(x1>x2)
{ 
for (x=x1; x >x2; x=x-(abs(x1-x2))/(distance*compensaimpact)) 
  {
  y=k*x+b;
 
  dac.writeA(x);

  dac.writeB(y);

  }
  x1=x2;
  r1=y2;
}

if(x1==x2)
{ 
  if(y2>r1)
  {
for (y=r1; y<y2; y=y+0.005) 
  {
  dac.writeA(x);
  dac.writeB(y);
  }
  x1=x2;
  r1=y2;
}
  if(y2<r1)
 {
  for (y=r1; y>y2; y=y-0.005) 
    {
      dac.writeA(x);
     dac.writeB(y);
    }
  x1=x2;
  r1=y2;
 }
}
  
}

演示

快门比较慢，可以看到轨迹是五角星。设想一下，把现在的代码加上通讯协议，就可以解析G代码了，这也是我之后要做的。

一些解释

（1）图像尺寸其实并不是真实的，角度关系和光斑位移关系需要三角函数计算，这不难，但我想直接测量实际光斑和输入值的对应数据，用matlab拟合。这样更暴力。

（2）计算过程中使用了很多浮点数，这可能导致速度慢，其实可以不用的，但是要改下库。或者使用带有浮点运算优化功能的单片机

（3）自己敲的代码中，之所以要把点对点长距离分解成很多分来走，是因为如果不这样，振镜电机很容易过冲。【在这里我姑且把这一方式叫做直线插补，其实这样叫不规范】事实上，调低细分参数compensaimpact到1，arduino uno也能运行的很快，但是边角都变圆了。如果用于3D打印机或者激光切割机，基于F407的话500就可以。到1000，就太慢了。总之，只要运算能力够，这个值越大越好.

（4）为什么不用F407自带的12bit DAC输出？其实可以用的，也能用，粗略的算下，100mm的长度，分配4096份是0.02441mm（16bit为0.001526），用于3D打印和雕刻应该够了，fdm打印出的成品也就0.1mm左右。。不过这样的话要松开振镜螺丝从新校对零点，stm32DAC 0-3.3v的，上电初始化要到1.65V,图像边缘的分辨率又会有损失。但这的确是一种省事的办法。

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