Устройство для лазерного зондирования глаза человека

НТУУ КПИ им. И. Сикорского
Факультет электроники
Кафедра конструирования электронно-вычислительной аппаратуры
Дипломный проект по специальности "Радиоэлектронные аппараты и средства"
На тему: "Устройство для лазерного зондирования глаза человека"
Киев 2017

Исходные данные: устройство для формирования пучка из 64 лазерных лучей, диаметр пучка не более 6 мм; необходимо обеспечить возможность включения лазерных диодов: 1) по одному, от центра наружу, 2) концентрическими кругами, от центра наружу, 3) произвольно, по команде с ПК. Габариты устройства не более 500*80 мм. Время экспозиции всех лазерных диодов не более 300 мс. Связь устройства с ПК по интерфейсу USB. Питание по интерфейсу USB напряжением 5 В.

В дипломной работе разработан упрощенный и удешевленный (по сравнению с рыночными аналогами) лазерный излучатель для зондирования человеческого глаза. Рассчитаны электрические и надежностные параметры устройства. Выполнен расчет и разработка печатных плат устройства, элементов конструкции устройства.
Графическая часть содержит структурные и принципиальные электрические схемы, сборочные чертежи печатных плат, сборочные чертежи и деталировку устройства.

Зміст
Арк.
ПЕРЕЛІК СКОРОЧЕНЬ 3
ВСТУП 4
1. ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА 7
1.1. Методи аберометрії ока 7
1.2. Аналіз рівня техніки 11
Висновки до розділу 1 13
2. СХЕМОТЕХНІЧНА ЧАСТИНА 14
2.1. Структурна схема і принцип роботи пристрою 14
2.2. Принципова схема пристрою 17
2.2.1. Блок лазерних випромінювачів 19
2.2.2. Вибір елементної бази 21
Висновки до розділу 2 26
3. ПРОГРАМНА ЧАСТИНА 27
3.1. Розробка програми керування пристроєм 27
3.2. Інтерфейс зв’язку пристрою з ПК 31
Висновки до розділу 3 32
4. КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА 33
4.1. Моделювання роботи пристрою 33
4.2. Проектування конструкції пристрою 38
4.2.1. Вибір матеріалів конструкції 41
4.3. Проектування блоку лазерних випромінювачів 44
4.4. Проектування друкованих плат 47
4.4.1. Вибір та обґрунтування матеріалу 47
4.4.2. Конструкторсько-технологічний розрахунок 49
4.4.3. Електричний розрахунок 53
4.4.4. Розрахунок надійності пристрою 54
4.4.5. Розрахунок віброміцності друкованих вузлів 57
4.4.6. Розрахунок теплового режиму 60
4.5. Оцінка власної аберації пристрою 61
4.5.1. Компенсація негомогенності лазерних променів 72
Висновки до розділу 4 76
5. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 77
5.1. Принцип роботи лазерного діода 77
5.2. Аналіз конструкції та матеріалів лазерного діода 80
Висновки до розділу 5 85
ВИСНОВКИ 86
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 88