一个由LabVIEW编写的扫描探针显微镜控制程序

• 作者: Andres La Rosa John L Freeouf 白江华
• 来源期刊: 测试科学与仪器
• 学科: 工学
• 关键词: 扫描探针显微镜 LabVIEW FPGA 多任务编程 实时控制
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 页码范围: 257-268
• 页数: 12页
• 分类号: TN16
• 字数: 640字
• 语种: 英文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8042.2018.03.008

摘要

本文的主要目的是通过具体示例的详细讲解,来降低自制扫描探针显微镜的门槛.本文用简约易懂的 LabVIEW编程实现了复杂的扫描探针显微镜的控制与图像处理的功能.本控制程序由三大模块用顺序结构完成.它们分别是设备初始化模块、扫描控制与显像模块和设备安全关机模块.控制程序中最复杂、最关键的扫描控制与显像模块采用完全并行处理的方式实现.这种模块化设计,使主控程序简单明了;既方便修改又方便维护.并行处理模块主要有扫描区域调整与像素调整模块、Y方向扫描控制模块、X方向扫描控制与图像传输模块、扫描过程中参数再调整模块、扫描中断与紧急停机模块等组成.FPGA模块的主要功能是完成控制信号的输出与Z方向的实时反馈控制,在主控程序发出紧急停机命令时,FPGA 模块将消除系统可能的振荡,把扫描探针恢复到初始位置以及关闭高压控制信号等等.文章最后,介绍了如何使用该控制器.杂乱无章、横七竖八的连线是 LabVIEW编程中的最大的诟病.当程序复杂时,这一问题更加严重.本文向读者展示了用 LabVIEW实现完全结构化与并行编程的方法;读者可以按照本文描述的编程技巧,用简单、易懂、易维护的模块化程序实现复杂的虚拟仪器应用.