摘要：

激光測距技術被發現并研制出以后,因為它的測量精度非常高,與其他傳統測距技術相比具有的優點非常多,并且激光測距基本能夠應用在所有測量環境,激光測距的基本方法是用激光在目標物與發射器之間傳播時間來測定距離的,因為激光脈沖具有的方向性強、單向性好等優點,所以激光測距的精確度比傳統測距儀器要高得多,且激光測距儀具有體積結構小,易于調整等特性,故激光測距儀是發展至今各個領域都優選的距離測量儀器。可以用于測量長度、距離、速度等。本文詳細介紹了激光測距的發展史及國內外激光測距的情況。并設計了一種基于單片機的脈沖激光測距系統。該系統是以光在空氣中傳播速度為基本條件,通過測量激光發射與接收到目標物體反射回的激光的時間差,再利用單片機進行計算出待測距離。論文對比了兩種激光測距方法,相位法激光測距常用于小距離測距,該方法具有高精度特點、設計相對脈沖法簡單。脈沖式激光測距則普遍用于遠距離測距范疇中,該方法具有很強的抗干擾能力,并且測量精度高較其他測距方法都要高。并分析了脈沖法或連續波發的原理。脈沖激光測距的原理,是通過激光發射器向目標發射一列很窄的光脈沖,并且脈沖到達目標后會在目標處進行的漫反射,能夠將少量能量反射接收系統,利用測量這個往返的時間來測量目標的距離。相位法激光測距的原理為利用測量連續的調制信號在與目標之間距離上來回傳播而生成的相位變化,從而能夠測量出信號的傳播時間,并根據時間能夠求出距離。本設計介紹了TDC-GP2芯片的計時原理和工作過程,完成了脈沖激光測距系統的各模塊電路設計。并以單片機和TDC-GP2為核心確定了脈沖激光測距的設計方案。系統包括激光發射電路,激光接收電路,單片機控制電路,計時電路及LED顯示電路,工作過程為:由單片機控制激光器發射激光,TDC-GP2開始計時,返回的激光信號通過APD轉化為電信號,再將電信號進入TDC-GP2觸發停止計時,使用單片機讀取TDC-GP2內部寄存器中的時間值,然后通過計算得到精確測量的距離,在LED上顯示出來。本設計使用C語言給系統編寫了控制程序,配合電路完成了仿真。由單片機集中控制整個系統,原理簡單,設計合理,重復性好,能夠達到較高的測量精度。

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總結

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