基于脉冲激光的测距系统设计.doc

本科毕业设计（论文）

基于脉冲激光的测距系统设计

2015年6月

PAGE\*MERGEFORMATIII

本科毕业设计（论文）

基于脉冲激光的测距系统设计

学院：电气工程学院专业：测控技术与仪器学生姓名：学号：指导教师：答辩日期：2015年6月26日

燕山大学毕业设计(论文)任务书
学院：电气工程学院系级教学单位：仪器科学与工程系
学
号1101学生
姓名专业
班级精仪11-2题
目题目名称基于脉冲激光的测距系统设计题目性质1.理工类：工程设计（）；工程技术实验研究型（）；
理论研究型（）；计算机软件型（）；综合型（）。
2.文管类（）；3.外语类（）；4.艺术类（）。题目类型1.毕业设计（）2.论文（）题目来源科研课题（）生产实际（）自选题目（）主
要
内
容1.掌握脉冲激光法测距的基本原理，了解影响测量性能的因素；
2.以二极管激光器作为激光发射源，设计激光测距系统，主要包括脉冲激光发射电路、激光接收电路，并用仿真软件进行模拟分析。基
本
要
求1.完成激光测距系统的总体方案设计；
2.完成关键部件的选型与设计；
3.通过仿真软件对所设计系统进行模拟、调试；
4.按照燕山大学电气学院本科生学位论文撰写规范完成毕业设计说明书（论文）的编写。参
考
资
料1.刘锋，脉冲半导体激光测距机的研制及应用[J]，红外与激光工程，2003
2.周炳琨，激光原理[M]，国防工业出版社，2001
3.朱林泉，现代激光工程应用技术[M]，国防工业出版社，2008周次1—4周5—8周9—12周13—16周17周应
完
成
的
内
容熟悉任务，查阅相关资料，完成设计方案和技术分析。关键部件的选型、设计、分析和计算。完成算法与硬件电路设计，对系统进行仿真调试。整理数据，完成论文。制作PPT，准备答辩。指导教师：徐伟
职称：讲师2014年12月30日系级教学单位审批：
年月日

摘要
PAGE\*MERGEFORMATII

PAGE\*MERGEFORMATI

摘要
激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性等优点，所以，利用激光传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，激光测距是目前应用最普遍的一种，本课题介绍了激光传感器的原理和特性，以及Atmel公司的AT87C51单片机的性能和特点，并在分析了激光测距的原理基础上，指出了设计测距系统的思路和所需考虑的问题，给出了以AT87C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示激光测距的硬件电路和软件设计方法，该系统设计合理，工作稳定，能量良好，检测速度快，计算简单，易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业应用的要求。并且应用TDC-GP21时间测量原理，设计了基于TDC-GP21的时间间隔测量单元。

关键词激光；测距；单片机；TDC-GP2

燕山大学毕业设计（论文）
第1章绪论
PAGE\*MERGEFORMATII

PAGE\*MERGEFORMATIX

Abstract
Laserpossesseshighbrightness,highdirectional,highmonochromaticandhighcoherenceandsoforth,therefore,combiningthelasersensortechnologyandautomaticcontroltechnologyinthedistancemeasurement,laserrangingisoneofthemostpopularapplications.Theprincipleandcharacteristicsoflasersensorareintroducedinthispaper,andtheperformanceandcharacteristicsofAT87C51singlechipmicrocomputer.Andonthebasisofanalyzingtheprincipleoflaserranging,theideaandtheproblemofthedesignofrangingsystemarepointedout.Thehardwarecircuitandsoftwaredesignmethodoflowcost,highprecisionandmicrodigitaldisplayofthecoreofAT87C51microcontrolleraregiven,thesystemisreasonable,stable,andenergyisgood,thedetection