高精度脉冲激光测距仪的研究

【摘要】本文采用了一种基于时间数字转换芯片（TDC）的激光测距的方法。通过时间数字转换芯片精确计算出激光在空间中的飞行时间,从而精确计算飞行距离。实验结果表明,使用时间数字转换芯片的脉冲激光测距仪能够有效的提高精度、降低成本、简单易行,实用价值较高。论文分别对脉冲激光发射模块、接收模块、脉冲时刻鉴别模块、高压偏置模块、高精度时间测量模块、微控制器模块进行了设计。激光发射系统主要包括激光二极管、激光驱动电路、脉冲发生信号器等电路,其中激光发射二极管选择欧司朗公司的SPLLL903、MOSFET驱动芯片EL7104和脉冲发生器DS1040,然后对激光发射电路进行了电路设计激光接收电路选择SiliconSensor公司的AD500-9雪崩二极管,对微弱光信号具有高灵敏度。脉冲时刻鉴别模块是采用美信公司MAX913比较器,能够准确的鉴别出脉冲达到的时刻。高压偏置模块通过调节555定时器的占空比,对电路升压,仿真结果是输出稳定的200V左右的恒压,电压纹波较小。微控制器采用德州仪器的超低功耗MSP430F149,作为激光系统的控制中心,控制发射信号的产生和测量数据的显示。最后对TDC-GP2的外围电路进行了设计,实现了TCD-GP2和MSP430F149之间的通信。
【作者】陈羽；
【导师】孙钊；张涛；
【作者基本信息】西安工业大学，控制工程，2014，硕士
【关键词】激光测距；脉冲法；APD雪崩二极管；TDC-GP2；MSP430F149；

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