图2.6 光功率计软件程序框图
3 步进电机功率计实时画图软件
要实现线性平移台和光功率计实现同步工作，必须把步进电机和光功率计两台设备结合起来编程，放在一个软件当中。
和前面的步进电机和光功率计控制软件相比，实时画图软件相当于把两款软件整合到一起，这里少了其他控制电机的运行方式，因为我们只需要平移台行进指定距离然后画图就可以了，如图3.1所示。在控制面板上控制步进电机的前进或后退，光功率计能同步地记录并画图，点数据保存可以把位置和功率幅值数据保存。
图3.1步进电机功率计实时画图软件
这里涉及到的同步问题是关键。实验中碰到了许多问题。 问题一：电机开始运行，画图总是延迟0.5s左右开始。
解决办法：用一个计时模块发现光功率计的通信模块耗时546ms，因此把通信模块放在事件外面。
问题二：起先我用while循环，用freetime子vi判断电机是否忙来控制循环的结束，一旦电机运行结束后空闲就停止功率计读数，后来发现freetime这个函数总会有几百ms的延
迟，导致电机运行结束后软件还在向功率计取数并画图。
解决办法：改用for循环，次数由用户输入的增量决定。比如，用户设置速度为1mm/s，增量为5mm，那么电机将会运行5s，for循环每次运行为0.1s，也就是说要运行50次，即向功率计取数50次，每次平移台的运行位移为0.1mm。执行发现平移台运行和功率计画图几乎实时同步，误差为0.2s，这误差为固定误差，即平移台运行2mm和20mm都为0.2s，猜测为for循环判断结束条件的时间消耗。
步进电机功率计实时画图软件的程序框图如图3.2所示。
图3.2步进电机功率计实时画图软件的程序框图
4 结果和分析
因为我们的程序是基于labview语言的，必须在装有labview的电脑上才能运行。要想脱离labview单独运行，必须生成安装文件。我们用项目浏览器（如图4.1）生成了步进电机控制
图4.1 项目浏览器
软件、光功率计软件、步进电机光功率计实时画图软件，安装包如图4.2所示。
图4.2 软件安装包
接着我们来将我们的软件自动方式和手动方式进行对比。因为课题组CdSe量子点样本已损坏，我们这里另外搭置了一个检测装置来检测我们这个步进电机功率计实时画图软件，如图4.3。从左到右依次为473nm激光光源、f=15mm的凸透镜、放在步进电机线性平移台上的光功率计。
图4.3 检测装置
由于透镜的焦距为15mm，激光光源出射的平行光被透镜聚焦在前方15mm处，然后又重新发散，距离越远发散的越多，光斑也就越大。我们光功率计的探头接收面积是有限的，首先将平移台运行到最长处，接着把探头放置在激光光斑面积和探头接收面积大致相当处固定，这样保证了平移台行进过程中不同位置的激光功率都不一样。
我们分别测试了平移台前进40mm和后退40mm两组实验，分别作软件画图和手动画图，手动画图即人工调2mm记录一个功率值，最后将功率和位置导入到excel里画图。软件画图如图4.4所示。软件画图和手动画图的比较如图4.5和4.6所示。
图4.4 软件画图，左边为电机后退，右边为前进
图4.5 手动画图和软件画图比较（前进）
图4.6手动画图和软件画图比较（后退）
从实验结果可看出，手动画图和软件画图大致趋势是一样的，但是还有很大出入。继续多做几组可发现，即使都是手动方式，每次记录下来的数据都不一样，软件自动方式也如此，这是导致我们实验结果不理想很大的原因。而且我们的实验装置搭建不够精细，用透镜的方式略显粗糙，在不同位置处的功率值差别不大。如果用CdSe量子点等对位置区分比较大的样本或装置，我们的实验结果应该会理想一点。 5 结论
本项目设计了一种基于LabVIEW的光学自动测量系统。通过对步进电机编程，能实现步进电机转速、运行方式的调节；同时还对光功率计编程，实现光功率计记录数据并实时画图；最后对步进电机和光功率计进行整合编程，实现线性平移台运行和光功率计画图的实时同步。
和手动方式相比，软件方式能实现数据的自动记录并画图，既减轻了劳动力又加快了实验时间，同时还能避免人工实验的倦怠出错和不精确性。
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