激光测距仪系统设计毕业设计论文
基于脉冲激光的测距系统设计毕业论文
1.2.2
国内的样机的研究是从20世纪70年代开始的，是在原来的固体和气体激光测距机的基础上发展起来的[9]。目前已经具备了基础技术，主要是解决工程应用方面的问题。
至今，激光测距仪已经发展至第三代。
第一代激光测距仪是采用0.69μm的红宝石激光器及光电倍增管探测器，这也是最早的激光测距仪。20世纪70年代初，少量的激光测距仪开始装备到了军队里，例如美国的AN/GVS-3、日本的70型，但是，由于第一代的激光测距机效率较低、隐蔽性较差、体积大、重量大、耗电多等一系列的原因，很快被第二代激光测距机所取代。第二代激光测距仪采用了1.06μm的Nd:YAG激光器和硅光电二极管或雪崩二极管作为探测器。与第一代相比，在隐蔽性、体积、重量、耗电等方面都有着很大的改善，因此，第二代激光测距仪开始迅速发展。美国于1977年研制出了AN/GVS-5型的第一台手持式Nd:YAG激光测距机，该测距机的外形采用了普通手持式双筒望远镜的外形特征，而且大小与普通望远镜相当，重量仅为2kg。经过近些年的发展，激光测距技术的发展已经日趋成熟，激光测距仪已经发展至第三代[6]，称为人眼安全激光测距。其采用波长为1.54μm的饵玻璃激光器和波长为10.6μm的CO2激光器。例如美国的“斯米尔”人眼安全激光测距仪[7]。这类激光器具有在烟雾中的传输性好，兼容性好，对方探测困难等优点，但也存在一些问题，比如激光易被湿气吸收、目标反射率低、需要制冷等。
讲师2014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
激光测距 毕业设计
激光测距毕业设计激光测距毕业设计近年来，随着科技的不断发展，激光测距技术在各个领域得到了广泛的应用。
激光测距技术以其高精度、高速度的特点，成为了许多工程项目中不可或缺的重要工具。
本文将探讨激光测距技术在毕业设计中的应用，并介绍其原理和实施方法。
首先，我们来了解一下激光测距技术的原理。
激光测距技术利用激光器发射出的激光束，经过目标物体的反射或散射后，由接收器接收到反射回来的光信号。
通过测量光信号的时间差，再结合光的传播速度，就可以计算出目标物体与激光器之间的距离。
激光测距技术的精度可以达到毫米级，非常适合进行精确测量。
在毕业设计中，激光测距技术可以应用于多个领域。
例如，在建筑工程中，我们可以利用激光测距技术来测量建筑物的尺寸和形状。
通过激光测距仪，我们可以快速准确地获取建筑物各个部位的距离，并据此进行建筑设计和施工规划。
这对于提高工程的质量和效率具有重要意义。
此外，在机械制造领域，激光测距技术也发挥着重要作用。
例如，在汽车制造过程中，我们可以利用激光测距技术来测量汽车零部件之间的间距和位置，以确保装配的精度和一致性。
同时，激光测距技术还可以用于检测机械零件的尺寸和形状，以及进行机械加工过程中的实时监控。
除了建筑工程和机械制造，激光测距技术还可以应用于其他领域。
例如，在地质勘探中，我们可以利用激光测距技术来测量地下岩层的厚度和距离，以帮助矿产勘探和地质灾害预测。
在环境监测中，激光测距技术可以用于测量大气污染物的浓度和分布，以及水体的深度和流速。
这些应用都对于保护环境和人类生活具有重要意义。
在实施激光测距技术的毕业设计中，我们需要选择适当的激光测距仪和相关设备。
目前市场上有许多不同型号和品牌的激光测距仪可供选择，我们需要根据具体需求来进行选择。
同时，我们还需要学习激光测距技术的基本原理和操作方法，以确保测量的准确性和可靠性。
在进行实际测量时，我们需要注意一些技巧和注意事项。
首先，为了提高测量的精度，我们需要保持激光测距仪与目标物体之间的垂直关系。
《脉冲式半导体激光测距系统的设计》范文
《脉冲式半导体激光测距系统的设计》篇一一、引言随着科技的进步，激光测距技术已经广泛应用于各个领域，如工业自动化、机器人导航、地形测绘等。
其中，脉冲式半导体激光测距系统以其高精度、快速响应等优点，逐渐成为主流的测距方式。
本文将详细介绍脉冲式半导体激光测距系统的设计，以期为相关研究和应用提供参考。
二、系统概述脉冲式半导体激光测距系统主要由激光发射器、接收器、信号处理与控制系统等部分组成。
其中，激光发射器负责发射激光脉冲，接收器负责接收反射回来的激光脉冲，信号处理与控制系统则负责对接收到的信号进行处理，并输出测距结果。
三、系统设计1. 激光发射器设计激光发射器是脉冲式半导体激光测距系统的核心部件之一，其性能直接影响测距精度和速度。
设计时需考虑激光器的类型、功率、波长等因素。
为提高测距精度和速度，通常选用高功率、高稳定性的半导体激光器作为发射器。
此外，为确保激光脉冲的准确性和一致性，还需设计相应的驱动电路和调制电路。
2. 接收器设计接收器负责接收反射回来的激光脉冲，并将其转换为电信号。
设计时需考虑接收器的灵敏度、噪声抑制能力等因素。
通常采用高灵敏度的光电二极管作为接收器的主要部件，同时需设计相应的放大电路和滤波电路以提高信噪比。
3. 信号处理与控制系统设计信号处理与控制系统负责对接收到的电信号进行处理，并输出测距结果。
设计时需考虑信号处理的算法、控制系统的稳定性等因素。
通常采用数字信号处理技术对接收到的信号进行处理，以提高测距精度和速度。
此外，为确保系统的稳定性和可靠性，还需设计相应的控制系统，对系统的各个部分进行控制和监测。
四、系统实现在系统实现过程中，需根据设计要求进行硬件选型和制作、软件编程和调试等工作。
具体而言，需完成以下步骤：1. 根据设计要求选择合适的硬件器件，如激光器、光电二极管、放大器等；2. 设计并制作电路板，包括驱动电路、调制电路、放大电路、滤波电路等；3. 编写控制系统软件，实现系统的控制、监测和数据处理等功能；4. 对系统进行调试和测试，确保其性能达到设计要求。
激光测距系统的设计本科毕业论文
激光测距系统的设计本科毕业论⽂本科毕业论⽂（设计）激光测距系统的设计Design of laser ranging system毕业设计（论⽂）原创性声明和使⽤授权说明原创性声明本⼈郑重承诺：所呈交的毕业设计（论⽂），是我个⼈在指导教师的指导下进⾏的研究⼯作及取得的成果。
尽我所知，除⽂中特别加以标注和致谢的地⽅外，不包含其他⼈或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历⽽使⽤过的材料。
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作者签名：⽇期：学位论⽂原创性声明本⼈郑重声明：所呈交的论⽂是本⼈在导师的指导下独⽴进⾏研究所取得的研究成果。
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涉密论⽂按学校规定处理。
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激光测距论文
目录摘要一.激光传感器的简单介绍及其优点二.激光测距传感器原理及应用2.1.传输时间激光距离传感器的发展2.2 测距传感器的工作原理2.3.应用实例2.3.1、测量传送带上箱子的宽度2.3.2、保护液压成型冲模2.3.3、二轴起重机定位三.激光测距传感器在激光测距望远镜中的应用3.1.激光测距望远镜基本结构与性能3.2.主要性能参数3.3.功能描述四,结束语参考文献摘要:激光传感器已经广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等各方面，激光传感器正以自己独特的优势焕发勃勃生机,本文简单介绍了激光测距传感器工作的原理和应用。
一、激光传感器简单介绍及其优点激光传感器是利用激光技术进行测量的传感器。
它由激光器、激光检测器和测量电路组成。
激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。
激光具有4个重要特性：（1）高方向性（即高定向性，光速发散角小），激光束在几公里外的扩展范围不过几厘米；（2）高单色性，激光的频率宽度比普通光小10倍以上；（3）高亮度，利用激光束会聚最高可产生达几百万度的温度。
（4）高相干性，两束光交迭时，产生明暗相间懂得条纹（单色光）或彩色条纹（自然光）的现象称为光的干涉。
只有频率和振动方向相同，周相相等或周相差恒定的两束光才具有相干性。
应用——利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特点可实现无接触远距离测量。
激光传感器常用于长度、距离、振动、速度、方位等物理量的测量，还可用于探伤和大气污染物的监测等。
二、激光测距传感器原理及应用激光测距的原理它的原理与无线电雷达相同，将激光对准目标发射出去后，测量它的往返时间，再乘以光速即得到往返距离。
由于激光具有高方向性、高单色性和高功率等优点，这些对于测远距离、判定目标方位、提高接收系统的信噪比、保证测量精度等都是很关键的，因此激光测距仪日益受到重视。
在激光测距仪基础上发展起来的激光雷达不仅能测距，而且还可以测目标方位、运运速度和加速度等，已成功地用于人造卫星的测距和跟踪，例如采用红宝石激光器的激光雷达，测距范围为500～2000公里,误差仅几米。
激光测距仪系统设计毕业设计论文
军事上装备的激光测距仪，重量一般为10kg左右，最小的只有0.36k用巨大的天线就可以发射极窄的光束。
3.分辨率高，抗干扰能力强
窄的光束和短的脉冲宽度，不仅使横向和纵向目标分辨率大大提高，而且不受电磁干扰和地波干扰，例如在导弹的初始阶段，微波测距由于严重的地波干扰而不能使用，激光测距却能得心应手。
德国博世(BOSCH)公司研制生产的手持式高精度激光测距仪，体积小巧，携带方便，广泛适用于房地产、室内装潢、建筑施工、测量测绘等众多领域。该公司研制生产的DLE150激光测距仪不但可以测量、校正、计算，而且可以非常快速地进行探测。它的测量范围为0.3m－150m,测量精度<±3mm,测量时间一般<0.5秒，测量分辨率为lmm,它采用先进技术，能测量高度，面积，数量，角度或斜面；可持续测量，用于测定固定参考点的最大或最小距离；间接测量功能，能对一些不能直接测量的距离，例如，房屋的墙高等进行间接测量；存储检索，检索最新存储的资料和最近20个测量结果：“显示激光光束”模式，激光光束会在测量过程中一直处于显示状态，可以快速准确地寻找测量目标；使用万能尾件可以对角落、平面和边缘进行测量；防尘防水设计。
Keywords:Laser ranging;Phase;Phase locked loop;Frequencymixer; Frequencydivider;Single chip microcomputer
第1章 绪论
1.1
随着科学技术的不断发展，人类在民用和军事领域，对距离量的测量要求非常广泛。测量范围和测量精度的要求都在不断增加，因此人类在不停研究新的测量方法和理论。近年来，激光技术迅速发展和完善，导致了光学及其应用技术的巨大革命，促进了物理学和相关学科的发展。激光器已被确认为20世纪最重要的发明之一。而激光技术的发展，标志着人们掌握和利用光波进入了一个新阶段。激光技术出现后，很快被应用到各种测量（大地测量、地形测量、工程测量、航空摄影测量以及人造地球卫星的观测和月球的光学定位等航天测量）中。与此同时，现代电子技术的飞速发展和光电器件性能的不断提高，使激光测距仪成为距离测量的主要仪器之一。
激光测距毕业论文
激光测距毕业论文激光测距技术在现代科技领域中扮演着重要的角色，它不仅被广泛应用于工业制造、测绘地理、无人驾驶等领域，还在军事、医疗等方面发挥着关键作用。
本篇文章将探讨激光测距技术的原理、应用以及未来的发展。
首先，让我们来了解激光测距技术的原理。
激光测距是利用激光束的特性来测量目标物体与测距仪之间的距离。
激光束通过发射器发出，并在目标物体上产生反射。
测距仪接收到反射回来的激光束，并通过计算激光束的传播时间来确定目标物体与测距仪之间的距离。
这种技术具有高精度、高分辨率和快速测量的特点，因此被广泛应用于各个领域。
其次，激光测距技术在工业制造中具有重要意义。
在制造过程中，精确的测量是确保产品质量的关键。
激光测距技术可以用于测量零件的尺寸、检测产品的平整度和表面质量，以及判断产品的装配精度。
通过激光测距技术，制造商可以实时监测和调整生产过程，提高生产效率和产品质量。
此外，激光测距技术在测绘地理领域也扮演着重要角色。
传统的测量方法需要耗费大量时间和人力，而激光测距技术能够快速、准确地获取地形数据。
通过激光测距技术，测绘人员可以获取地面、建筑物、山脉等目标物体的三维坐标信息，为地理信息系统的建设提供了重要的数据支持。
这对于城市规划、土地管理和资源开发具有重要意义。
激光测距技术在无人驾驶领域也发挥着关键作用。
无人驾驶车辆需要实时感知周围环境并做出决策，而激光测距技术可以提供高精度的障碍物检测和距离测量。
通过激光测距技术，无人驾驶车辆可以准确判断与前方车辆、行人或其他障碍物的距离，从而做出相应的避让动作。
这对于提高交通安全和推动无人驾驶技术的发展至关重要。
然而，激光测距技术仍然存在一些挑战和限制。
首先，复杂的环境条件会对激光测距技术的精度和可靠性产生影响。
例如，在雨雪天气或者强光照射下，激光束的传播和反射会受到干扰，导致测量结果的不准确。
其次，激光测距技术的成本较高，限制了其在某些领域的广泛应用。
随着技术的不断发展和成本的降低，相信这些问题将逐渐得到解决。
激光测距系统的设计
一 、引言
随着激光技术的发展 ,激光的应用越来越广泛 , 尤其是在军事上 ,激光测距机的诞生 ,对军队的作战 和训练等产生了革命性的影响 。在激光测距机出现 以前 ,坦克炮 、地炮 、高炮和舰炮等通常用光学测距 机测距 。光学测距机无论是合象式的还是体视式 的 ,其测试精度随距离而变化 ,测程越远 ,精度越差 , 操作也比较复杂 , 而且仪器的体积受基线长短的限 制 。针对上述光学测距存在的问题 , 本文设计了激 光测距光学系统 。该系统突出的优点是 : (1) 测距精 度高 ,并且与测程远近无关 ; (2) 仪器体积小 ,测距迅 速 ; (3) 便于数字信息处理 ; (4) 角分辨力高 , 抗干扰 能力强等 。
输出功率 15mW
重复频率 90pps (每秒钟的周期数或脉冲
数)
接收探测器 硅雪崩光电二极管
接收镜孔径 18～100mm
四 、应用与展望
随着激光 、红外 、电视 、微光 、光纤 、多光谱和全 息等现代光学技术的不断发展以及它们与电子技 术 、计算机技术等日益密切的结合 ,使得光电子技术 在侦察 ,测距 、火控 、导航 、制导 、指挥 、控制 、通讯等 军事领域的应用日益广泛 。精确测距 、精确制导的 导弹 、炮弹和炸弹等武器 ,攻击目标广 ,命中精度高 , 是现代战争中的重大威胁力量 。预计激光测距以及 激光武器将是未来战略威胁力量的一个重要组成部 分。
激光测距系统进一步发展的主要环节应该是以 下几个方面 :一是大视场 ;二是由于激光束的漂移 , 加之激光束的发散角极窄 ,因而难以捕获目标 ,为此 必须解决激光束稳定问题 , 所以采用高稳定度的 CO2 激光器 ;三是频移调制器 ;四是快速扫描的双轴 机械扫描器 。
参考文献
[ 1 ] 张承铨. 国外军用激光仪器手册. 兵器工业出版社 ,1989 [ 2 ] Dang K V , Kauff man1CL ,Derzko ZI1SPIE ,1992 ,1686 [ 3 ] 贺安之 ,阎大鹏. 激光瞬态干涉度量学. 机械工业出版社 ,1993
基于51单片机的手持式激光+测距仪设计与实现-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---1.1 课题的背景和意义 (2)1.2 国内外现况 (3)1.3 本课题主要研究内容 (4)1.最小的单芯片系统的硬件设计; (4)2.液晶屏的硬件设计; (4)3.警告声光报警电路; (4)4.硬件功能测试程序。
(4)1.4 开发环境介绍 (4)1) 开发环境 (4)2) 运行环境 (5)第二章硬件介绍 (6)2.1 STC89C52概述 (6)图2-1 51单片机管脚图 (6)1 主电源引脚 (7)2 时钟源 (7)3 控制,选通或复用 (7)4 多功能I/O端口 (7)2.2 keilC51的开发环境 (8)2.2 Nokia/诺基亚5110 LCD (9)图2-2 Nokia5110显示屏 (10)2.3 GP2Y0A02YK0F红外激光测距模块 (10)1、距离测量范围： 20 to 150 cm (10)2. 信号输出类型：电压模拟信号 (10)3. 包装尺寸：29.5×13×21.6 mm (10)4. 功耗：标称值33 mA (10)5. 供电电压：4.5 to 5.5 V (10)6.精度和采集的AD位数以及转化计算公式相关，10AD一般能达到0.1CM (10)图2-3 测距原理 (12)图2-4传感器数值曲线图 (12)第三章硬件系统介绍 (13)3.1 红外激光测距的实现构想 (13)3.2 结构框图 (13)图3-1 结构框图 (13)3.3系统硬件结构电路图 (14)图3-2 整体电路图 (14)3.3.1 ISP电路 (14)图3-3 下载与擦除电路 (15)3.3.2 稳压电路 (15)图3-4 稳压电路 (15)3.3.3 显示模块Nokia5110lcd (15)图3-5 5110显示电路 (16)3.3.4 键盘 (16)图3-6 按键 (17)3.3.5红外激光测距模块 (17)图3-7 测距模块 (17)3.3.6复位电路 (17)图3-8 复位电路 (18)3.3.7 时钟电路 (18)图3-9 时钟电路 (19)3.3.8蜂鸣器电路 (19)图3-10 蜂鸣器电路 (19)3.4测距原理与测距方法的选择 (20)3 3.1相位激光测距 (20)3.4.2脉冲法激光测距 (20)3.4.3 激光三角法测距 (21)3.4.4激光的选择 (22)1. 采用红外激光的发光二级管，结构很简单，体积小，成本较低 (23)2. 对红外的调制很简单，能够实现编码发射 (23)3. 红外线不会通过阻碍物 (23)4. 具有低耗能，反应快的特点 (24)5. 具有极强的在干扰环境下工作的能力 (24)6. 不会对环境造成污染，基本上对于人畜无害 (24)第四章软件系统设计 (25)4.1 系统软件流程图 (25)图4-1 软件流程图 (25)4.2 部分代码 (26)LCD部分 (26)c -= 32; (27)x <<= 3; (27)y <<= 1; (27)第五章实物制作与调试说明 (31)5.1 材料的选择 (31)5.2 电路板PCB的设计 (31)5.3 印刷电路板的制作 (32)5.4 单片机测试 (32)5.5 电路调试 (32)5.6 红外激光测距的调试 (33)第六章总结 (33)第一章绪论1.1 课题的背景和意义这个项目的需求是不用进行接触测量，开发出运行快速，准确度高，而且具有能够忍受强干扰，体积小，重量轻的激光测距仪。
激光测距论文
摘要激光测距技术是随着激光技术的出现而发展起来的一种精密测量技术，因其良好的测距性能而广泛应用在军事和民用领域。
激光测距方法从原理上主要分为相位法测距和脉冲法测距两种。
本文将脉冲激光测距和相位激光测距进行了原理分析与比较,根据课题设计需要选择了测程远、精度高、成本低且结构简单的脉冲激光测距作为设计方法。
本文对组成脉冲激光测距系统的几个重要单元电路做了深入研究。
主要包括激光发射电路、激光接收电路、高精度时间测量电路、单片机以及LCD显示。
在发射电路中采用集成芯片LM555和74LS123设计的窄脉冲发生电路。
在接收电路中对回波信号的放大、滤波、整形和时刻鉴别进行了分析和研究，对已有的时刻鉴别电路做了对比与选择,设计了前沿时刻鉴别电路,有效地减小了由于幅度的随机抖动而引起的误差。
脉冲飞行时间测量精度直接影响着脉冲激光测距系统的整体测距精度,因此在高精度计时电路中采用了高精度计时芯片TDC—GP2测量脉冲飞行时间,不仅使电路结构变得简单,而且有效地提高了计时精度。
关键词：激光测距；脉冲法；发射电路；接收电路；高精度计时ABSTRACTWith the development of laser technology，laser ranging becomes a new precise measurement technology, and is extensively used in the military and civil field for its high accuracy.The laser range finder is divided into pulse and phase two types at present.This paper analyzed the pulse laser range finder and phase laser range finder，chose the pulse laser range finder as the research method because of high precision，low cost and simple structure.The paper had been done deeply study of pulse laser measuring system, mainly including the laser emitting circuit, the laser receiving circuit, the high precision time measurement circuit,single chip and LCD display. The narrow pulse generating circuit was designed using LM555 and 74LS123 integrated chip in the emitting circuit.In the receiving circuit analyzed and studied for the signal of echo amplification, filtering, shaping and time identify circuit，cutting edge moment discrimination circuit are designed to reduce the error of due to amplitude random jitter by comparison and selection the existing time discrimination circuit.Pulse time of flight measurement accuracy directly affects the whole measurement of the pulse laser ranging system accuracy, so high precision time measurement chip TDC—GP2 is used measurement pulsed time of flight in the high precision time measurement circuit.It not only makes the circuit structure become simple but also improves accuracy.Key words：Laser range finder；Pulse method；Emitting circuit；Receiving circuit；High precision time measurement目录第一章绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2国外研究现状 (2)1.3课题研究容 (3)第二章激光测距系统理论分析与设计 (4)2.1激光技术 (4)2.1.1激光简介 (4)2.1.2激光及其产生 (6)2.1.3激光的特性 (8)2.1.4激光器的基本组成 (9)2.1.5激光器的种类 (10)2.1.6激光器的选择 (11)2.1.7半导体激光二极管的特性 (12)2.2激光测距原理 (15)2.2.1相位法激光测距 (15)2.2.2脉冲法激光测距 (17)2.2.3两种测距方式的性能分析及其对比 (19)2.2.4激光测距的要求与方法的选择 (20)第三章系统总体方案与电路设计 (21)3.1系统总体方案 (21)3.1.1系统基本组成 (21)3.1.2系统工作流程 (22)3.2系统电路的设计 (23)3.2.1激光发射电路的设计 (23)3.2.1.1窄脉冲发生电路 (23)3.2.1.2激光驱动电路 (28)3.2.1.3半导体激光器 (31)3.2.2激光接收电路的设计 (32)3.2.2.1接收光路 (32)3.2.2.2光电探测器 (34)3.2.2.3放大电路 (37)3.2.2.4比较整形电路 (41)3.2.2.5时刻鉴别电路 (43)3.2.2.6高压产生电路 (45)3.2.3高精度计时电路 (47)第四章单片机与液晶显示 (51)4.1单片机 (51)4.1.1 AT89C51简介 (52)4.1.2 AT89C51主要特性 (52)4.1.2 AT89C51引脚说明 (53)4.1.3 AT89C51外围电路 (55)4.2液晶显示 (55)4.2.1 LM016L简介 (56)4.2.2 LM016L引脚说明 (56)4.2.2 LM016L外围电路 (57)第五章总结 (57)致 (59)参考文献 (60)附录一激光测距仪程序框图 (61)附录二激光测距仪程序 (62)第一章绪论1.1课题研究背景及意义随着科学技术的不断发展，人们在民用和军事领域对距离测量的需求日益增加。
激光测距仪光学系统设计
激光测距仪光学系统设计摘要：激光测距仪是利用激光器来对距离进行准确测量的仪器。
相位式激光测距仪工作时会向目标发射一束准直光，由感光元件接收目标漫反射回的光，计算准直光从发射到接收的时间，从而算出从观测者到目标的距离。
本文利用相位式测距原理的激光测距仪，在无合作目标测距时，采用可见激光进行瞄准，这对激光光斑有非常高的要求，激光的准直程度是指光斑在被测目标上的大小，这直接影响到测距精度和测程，所以，激光测距的发射光学系统的设计至关重要，解决这个问题对提高无合作目标的测程和精度都是十分有益的。
关键词：无合作目标；激光；相位测距；激光准直1无合作目标相位激光测距原理将相位式测距系统中的发射器和接收器同轴放置，发射器发出的是调制频率为的正弦调幅波，当发出的激光照射到待测目标点时，物体的表面会发生漫反射，这中间的与发射波同轴的返回波会被探测器所接收。
由于发射波和接收波之间会产生一个相位差，记为，通过测试相位差，就可以得到要测量的距离d。
；其中，c是真空中的光速；为系统的调制频率，通常在10MHz以上。
测距仪的测距能力是由从被测目标反射回探测器的光能量的多少来决定的。
由此探测器接收的最大功率的表达式就是；其中，D是接收透镜直径，是发射光学系统透过率，是接受光学系统透过率，P是发射激光平均功率，是被测物反射率，是被测点法线和测量方向之间的夹角，是大气衰减系数，d是被测距离。
上式是假定反射光照射在目标上产生漫反射，实际调制时一般都采用大口径长焦距平行光管，这就可以使可见激光光源在无穷远处的成像同接收光纤或APD所成的像相重合，接收光纤或者APD都可以用可见光对其表面进行照射，这样在平行光管里就能观察到它的像。
在短程测距时，一般不需要在被测目标上单独放置像棱镜之类的合作目标，只需要利用接收器直接来接收物体表面的漫反射信号，从而实现测距功能，也就是我们所说的无合作目标测距。
便携式无合作目标的激光测距仪体积一般较小，使用方便，主要应用于家庭或室内装修测距。
手持式激光测距仪的设计(机械cad图纸)大学毕设论文
目录摘要 (1)关键词 (1)1 前言 (3)1.1激光测距研究及发展现状 (3)1.2课题的研究目的和意义 (4)1.3课题研究的内容 (7)2 相位式激光测距技术研究 (7)2.1相位式激光测距技术原理 (7)2.2相位式激光测距多测尺原理 (9)2.3差频测相原理 (11)2.4自动增益控制原理 (12)2.5光电探测器 (13)3 相位式激光测距仪控制电路的设计 (18)3.1相位式激光测距仪的整体设计 (18)3.2光电检测器的选择 (19)3.3APD高压偏置电路的设计 (20)3.4温度补偿电路 (23)3.5自动增益控制电路AGC (27)3.6混频电路 (32)4 相位式激光测距仪软件系统设计 (34)5 仿真结果及分析 (35)5.1APD高压偏置电路的仿真结果及分析 (35)5.2自动增益控制电路的仿真结果及分析 (39)6 结论 (42)参考文献 (43)致谢 (43)附录 (48)手持式激光测距仪的设计摘要:本文首先介绍了相位式激光测距仪的研究背景、意义，总结和概括了激光测距的有关理论基础，并且介绍了相位式激光测距仪的测距原理，提出了测距系统的实现框图；接着围绕接收系统的性能开展深入研究，主要研究探测器件的选择，偏压电路、混频电路、自动增益控制电路的设计等问题；利用Proteus技术对APD偏压电路和自动增益控制电路进行仿真，通过仿真结果不断完善设计，并对这一设计进行研究、发展和创新，使得测距系统的测量精度得到了很好的保证及提高，降低了硬件成本，简化了控制电路。
关键词: 激光测距；雪崩二极管；相位；混频；自动增益控制Design of Hand-held Type Laser RangefinderAbstract:This paper started from the background, the purposes, meanings of phase-shift laser ranging, then summarized the related theoretical basis of it. The principle of phase laser ranging and a practical ranging system is discussed. This paper concentrate on the researh of improving the porperty of receiving system. Lots of research have done on choosing detection element，design of the bias circuit and automatic gain control circuit. Then，the proteus is used for simulation of them. With the help of the simulation, the design was improved,and with the research, development and innovation of the technology, we have ensured and developed the measurement accuracy of the ranging system, reduced the cost of the hardware and simplified the control circuit.Key Words:laser ranging; avalanche diode; phase; mixer circuit; automatic gain control1 前言在各个应用领域中，随着我国科学技术的日益发展，对距离量的测量要求愈来愈高。
脉冲式激光测距系统设计
脉冲式激光测距系统设计本科毕业设计说明书摘要本文通过对高精度脉冲式激光测距系统的研究，并在参照课题技术指标的基础上，旨在提供一种高精度脉冲式激光测距系统的解决方案，并对脉冲式激光测距仪系统设计中所涉及的脉冲读取与放大电路、时刻鉴别、时间间隔测量等关键技术进行了深入的研究和探讨。
本论文详细讨论了一种可实现高速激光测距的接收电路和计时电路。
实验系统采用APD作为光电传感器，将激光脉冲信号转变为微弱电流脉冲，经过两级放大后，信号变为幅度较大的电压脉冲，经过时点鉴别电路分别确定计时起点和终点后，由计时电路来精确测量两个时间点之间的时间间隔。
关键词:脉冲激光测距，时刻鉴别，TDC-GP2，传递延时，APD共Ⅱ页本科毕业设计说明书Abstract：A high-precision pulse laser rangefinder solution is proposed in this paper through the research of high-precision pulsed laser rangefinder system on the basis of referring to the subject technical indexes. Besides,some key technology involved in pulse laser range finder system design suchas pulse reading, amplifying circuit, timing discrimination, time-interval measurement, etc, have been researched and discussed in depth.A type of receiver circuit and timing circuit which can be applied inhigh-speed laser range- finder is discussed in this paper. After two-level amplification we got a voltage pulse that had a enough amplitude to be applied，the timing point was discriminated by the constant-fraction timing discriminator circuit.Key words: Pulsed Laser Rangefinder,TimingDiscrimination,TDC-GP2,Propagation delay,APD共Ⅱ页本科毕业设计说明书目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景意义 (1)1.2 激光测距机的发展状况 (1)1.3 论文研究的目的、内容 (2)2 脉冲激光测距及测距方程 (3)2.1 脉冲激光测距基本原理 (3)2.2 脉冲激光测距性能方程 (3)2.2.1 脉冲激光测距的测距方程 (3)2.2.2脉冲激光测距的信噪比方程 (7)2.2.3 脉冲激光测距仪的测距性能指标 (10)2.3 激光脉冲飞行时间法的关键技术 (13)2.3.1 时间间隔的测量 (13)2.3.2 起止时刻时间鉴别技术 (13)2.3.3 回波信号探测技术 (14)2.4 激光测距系统结构 (16)2.5 本章总结 (17)3 脉冲激光测距系统激光发射、接收电路设计 (18)3.1 半导体激光器简介 (18)3.2 发射单元电路图 (18)3.3 光电检测传感器的选择 (19)3.4 PD接收单元电路设计 (21)3.5 APD接收单元电路设计 (22)3.5.1 APD反向偏压发生电路 (22)3.5.2 电压控制反馈电路 (25)3.5.3 APD反向偏压发生电路整体 (26)3.5.4 放大电路 (26)3.5.5 定比例时点判别法的原理 (27)共Ⅱ页本科毕业设计说明书4 脉冲激光测距计时电路 (29)4.1 时间数字转换法 (29)4.2 基于TDC-GP2 高精度时间间隔测量模块设计.............................294.2.1 TDC 工作原理及功能描述 (29)4.2.2 TDC-GP2 硬件电路设计 (30)4.2.3 TDC-GP2 系统硬件程序设计 (32)4.2.4 TDC-GP2 测量控制流程 (33)5 总结 (36)参考文献 (37)致谢 (40)共Ⅱ页毕业设计说明书1 绪论1.1 课题研究的背景意义在当今这个科技发达的社会，激光测距的应用越来越普遍。
stm32激光测距毕业设计__概述说明以及解释
stm32激光测距毕业设计概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本篇长文介绍了关于stm32激光测距毕业设计的概述和说明。
激光测距技术作为一种精确测量目标距离的方法，在各个领域广泛应用。
通过将stm32微控制器与激光传感器相结合，可以实现高精度、快速且稳定的距离测量。
本文将详细介绍这一毕业设计项目的背景、设计要点以及硬件与软件平台选择。
1.2 文章结构本文分为五个部分进行论述。
引言部分主要对整个文章进行概述说明，以便读者能够有一个清晰的认识和理解。
第二部分将介绍stm32激光测距毕业设计的背景以及相关的设计要点，并探讨硬件与软件平台选择问题。
第三部分将详细阐述激光测距原理和技术，并解释stm32如何与激光传感器进行通信。
第四部分将详细叙述整个设计实现过程，并提供关键问题的解决方案，包括硬件设计流程和软件设计流程。
最后一部分是结论与展望，对实验结果进行分析总结，并提出存在问题的改进方向和对毕业设计的建议性意见。
1.3 目的本文的目的是为读者提供一个全面、系统的介绍和解释，使其能够深入了解stm32激光测距毕业设计的背景、原理以及实现过程。
通过对硬件设计和软件设计的流程以及关键问题解决方案进行详细说明，帮助读者理解整个项目的开发过程和技术要点。
最后，结合实验结果和总结评价，给出存在问题的改进方向和对毕业设计的建议性意见。
该篇长文旨在为相关领域研究人员提供有用的参考和指导，促进激光测距技术在更广泛范围内的应用与推广。
2. stm32激光测距毕业设计:2.1 背景介绍:在现代技术中，激光测距技术在很多领域得到广泛应用，例如自动驾驶、机器人导航、工业检测等。
本文旨在设计并实现一套基于STM32的激光测距系统，通过该系统可以准确、快速地测量目标物体的距离。
2.2 设计要点:针对激光测距系统的设计，我们需要考虑以下几个关键要点：- 精确性：设计一个精度高、误差小的激光测距系统是非常重要的。
在选择硬件和实施软件算法时要注重精确性。
激光测距仪毕业设计
激光测距仪毕业设计激光测距仪毕业设计在现代科技的快速发展中，激光技术已经成为了许多领域中不可或缺的一部分。
其中，激光测距技术的应用越来越广泛，尤其在测量领域中起到了重要的作用。
本文将探讨激光测距仪的毕业设计，旨在设计一款高精度、高稳定性的激光测距仪。
首先，我们需要了解激光测距仪的原理。
激光测距仪利用激光束的传播速度和反射回来的时间差来计算目标物体与测距仪的距离。
通过发射一束激光束，然后利用接收器接收反射回来的激光束，测量激光束的传播时间，最后通过计算得到目标物体的距离。
因此，设计一款高精度的激光测距仪需要考虑多个因素。
首先，激光测距仪的测量精度是设计的关键。
为了提高测量精度，我们可以考虑使用高频率的激光脉冲，以减小时间测量误差。
此外，合理选择激光发射和接收器的参数也是提高测量精度的关键。
例如，选择合适的激光功率和接收器的灵敏度，可以提高信号的强度和稳定性，从而提高测量的准确性。
其次，激光测距仪的稳定性也是设计中需要考虑的因素。
在实际应用中，激光测距仪需要在各种环境条件下进行测量，包括温度、湿度等因素的变化。
为了保证测量结果的准确性，我们需要设计一款具有良好稳定性的激光测距仪。
可以考虑使用温度传感器和湿度传感器来监测环境条件的变化，并根据监测结果进行相应的调整，以保证测量结果的稳定性。
此外，激光测距仪的实用性也是设计中需要考虑的因素之一。
在设计中，我们需要考虑激光测距仪的便携性和易操作性。
设计一款小巧轻便的激光测距仪可以方便用户在不同场合进行测量，并且易于携带。
同时，设计一个简单易懂的用户界面，使用户能够轻松操作激光测距仪，减少使用过程中的困扰。
最后，激光测距仪的安全性也是设计中需要考虑的重要因素。
激光束具有高能量和高聚焦性，如果不正确使用或者设计不当，可能会对人眼和皮肤造成伤害。
因此，在设计中需要考虑激光测距仪的安全性，采取一系列安全措施，如添加激光束防护装置和警示标识，以保护用户的安全。
综上所述，激光测距仪的毕业设计需要考虑多个因素，包括测量精度、稳定性、实用性和安全性等。
激光测距的研究本科毕业设计(论文)
毕业设计（论文）题目激光测距的研究目录摘要 (1)关键词 (3)前言 (2)一脉冲激光测距的研究状况 (3)1.1国外研究状况 (3)1.2国内研究状况 (3)二激光测距原理 (3)2.1相位法激光测距 (4)2.2相位法优缺点 (6)2.3脉冲激光测距的基本原理 (7)2.4脉冲激光测距仪的测距性能指标 (15)2.5激光脉冲飞行时间法的关键技术 (17)2.6小结 (20)三激光发射电路设计 (21)3.1M ULTISIM简介 (21)3.2M ULTISIM的界面 (21)3.3激光脉冲发射电路设计 (22)四脉冲激光接收电路设计 (24)4.1基本要求 (24)4.2前放设计分析 (24)4.3整形电路 (27)4.4计数电路 (28)4.5接收电路 (29)4.6PCB板 (30)五结束语 (31)致谢 (31)参考文献： (31)激光测距的研究摘要:论文中讨论了相位激光测距和脉冲激光测距的基本原理，并就两种方法的优缺点做了对比分析。
本论文就脉冲激光测距的方法进行了深入分析和研究，分析了脉冲激光测距系统工作的基本特征，分析了相关的一些主要参数，并依据原理设计了相关的电路，设计过程中优化了电路参数，并做了仿真分析和实践验证，文中也提供了系统的PCB图，系统工作稳定可靠。
Abstract:In this paper, the principles of laser range based on phase and pulse were discussed in this paper, and the advantages and disadvantages were compared and analyzed. The typical characteristics of pulse laser range finder were studied with the theory, the circuit graph was deigned and optimized by analyzing the main parameters, the laser range finder system was stable and reliable by simulation and verification, and, the PCB of the circuit was shown in it.关键词: 激光测距；脉冲；相位；PCBkey words：Laser Ranging Finder ；Pulse；Phase；Printed circuit board 前言脉冲半导体激光测距技术研究的目标是增大作用距离,提高测距精度,并在解决二维光学扫描的基础上,实现对目标的三维测量。
毕业设计激光测距
毕业设计激光测距激光测距技术在现代科技领域中扮演着重要的角色。
它不仅广泛应用于工业、建筑、测绘等领域，还在军事、航天等高科技领域中发挥着重要作用。
作为一种高精度、高稳定性的测量手段，激光测距技术在毕业设计中的应用也越来越受到关注。
首先，激光测距技术在毕业设计中的应用可以帮助学生更好地理解和掌握相关的理论知识。
通过实际操作和实验，学生可以深入了解激光测距的原理、测量误差的来源以及如何提高测量精度等方面的知识。
这对于毕业设计的顺利进行和论文的撰写都起到了积极的促进作用。
其次，激光测距技术在毕业设计中的应用可以拓宽学生的实践能力和创新能力。
在毕业设计中，学生需要根据自己的研究方向和兴趣选择合适的激光测距应用项目，并进行实际的设计和实现。
这个过程需要学生具备一定的实践能力和创新能力，通过自主思考和实际操作，解决实际问题，提高自己的技术水平和综合能力。
此外，激光测距技术在毕业设计中的应用还可以促进学生与行业的深入联系。
随着激光技术的不断发展和应用的广泛推广，相关行业对于激光测距技术的需求也越来越大。
通过毕业设计中的激光测距应用项目，学生可以与企业、研究机构等行业内部建立联系，了解行业的最新动态和需求，为自己的就业和未来发展打下坚实的基础。
在进行毕业设计激光测距应用项目时，学生需要考虑多个因素。
首先是选择合适的激光测距设备。
不同的项目需要不同类型的激光测距设备，如测距仪、激光雷达等。
学生需要根据自己的项目需求和预算选择合适的设备，并了解设备的性能和使用方法。
其次是设计合理的实验方案。
毕业设计激光测距应用项目需要有明确的目标和实验方案。
学生需要确定实验的具体步骤和测量方法，合理安排实验时间和资源，并制定详细的实验记录和数据分析方案。
最后是充分考虑实验的安全性和可行性。
激光测距技术涉及到激光辐射等安全问题，学生在进行毕业设计激光测距应用项目时需要充分了解和遵守相关的安全规范和操作规程，确保实验过程的安全性和可行性。
激光测距学士学位论文
摘要现代社会高速公路的迅猛发展和汽车制造水平的快速提高，导致了汽车的行驶速度不断上升。
现在，各种汽车在高速公路上每小时跑上100-120公里，己经是很平常的事了。
但是自然界中的恶劣气候及驾驶员的疲劳不适等诸多因素，随时都有可能引发各种意外交通事故。
而高速公路上一旦发生意外交通事故，恐怕就会出现类似于“多米诺骨牌”的效应,数辆甚至是数十辆汽车高速的碰撞在一起，彼此碰的残头破面、支离破碎。
为防止汽车与前方物体发生碰撞，使汽车始终在安全车速下行驶，减少事故的发生，设计了一种基于激光测距和单片机最小系统的汽车安全报警装置，在出现跟车距离小于安全距离等紧急情况时，发出报警来提醒驾驶员注意并采取减速或制动措施，从而达到有效预防追尾碰撞事故发生的目的，提高了汽车的主动安全性。
关键词：激光测距；单片机；最小系统AbstractThe rapid development of modern society and the rapid increase in highway automobile manufacturing level, leading to a driving speed of vehicles on the rise. Now, all kinds of cars on the highway ran 100-120 kilometers per hour, has been a very common thing. But the nature of fatigue and bad weather driver's discomfort and many other factors, may at any time cause various unexpected accidents. The accident on the highway in the event of accidents, I am afraid there will be similar to the "domino" effect, the number of vehicles or even dozens of cars speed collision with another touch of residual head broke the surface, fragmented. To prevent car collided with the front of the object, so that the car is always at a safe speed driving, reduce accidents, the design of automotive safety alarm device and a laser ranging system based on the smallest single-chip, appears safe following distance is less than the distance When an emergency alarm to alert the driver to slow down or brake and take measures in order to achieve the purpose of effectively prevent rear-end collision accidents, improve active safety car.Keywords: Laser Ranging; microcontroller; minimum system目录1 绪论 (1)1.1 课题的背景和研究意义 (1)1.2 国内外概况 (1)1.2.1 国外概况 (1)1.2.2国内概况 (2)1.3 本课题的主要研究内容 (4)2 系统总体设计 (5)2.1 总体设计 (5)2.2 系统硬件结构 (6)3 系统硬件设计 (8)3.1 相关软件介绍 (8)3.1.1 Protel软件的介绍 (8)3.1.2 Protel软件的使用 (9)3.1.3 特殊元件的布局 (11)3.2 各部分电路设计 (12)3.2.1 主控制模块 (12)3.2.2 电源设计 (14)3.2.3 激光测距模块 (14)3.2.4 时钟电路设计 (14)3.2.5 复位电路设计 (15)3.2.6 声光报警电路设计 (16)3.2.7 显示模块 (17)3.2.8 时间芯片 (18)3.2.9 按键电路 (19)3.3 PCB板制作 (19)4 系统软件设计 (26)4.1 系统软件流程图 (26)5 电路测试与结果 (27)5.1测试方法和结果 (27)III5.1.1电源部分安装调试 (27)5.1.2 STC12C5A60S2单片机调试 (27)5.1.3 液晶显示电路调试 (27)5.2 整体电路显示结果 (27)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录A 英文原文 (32)附录B 汉语翻译 (38)IV1 绪论1.1 课题的背景和研究意义当今社会高速公路的快速发展和汽车制造技术水平的快速提高，导致了汽车的行驶速度不断加快。
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2．体积小，重量轻，携带方便
军事上装备的激光测距仪，重量一般为10kg左右，最小的只有0.36kg，体积只有香烟盒那么大，激光由于方向性好，所以可以不用巨大的天线就可以发射极窄的光束。
关键词:激光测距；相位；锁相环；混频器；分频器；单片机
SystemDesignof a LaserRange Finder
ABSTRACT
Thephase-ranging methodis adopted in the system designof thelaser range finder. It isalso known as amplitude modulation of continuous wave laser rangingandis usually based on the detection ofthephaseofthe target echo, has been widelyused in many fieldssuch as military, aerospace, industrial and sports etc.
Keywords:Laser ranging;Phase;Phase locked loop;Frequencymixer; Frequencydivider;Single chip microcomputer
第1章 绪论
1.1
随着科学技术的不断发展，人类在民用和军事领域，对距离量的测量要求非常广泛。测量范围和测量精度的要求都在不断增加，因此人类在不停研究新的测量方法和理论。近年来，激光技术迅速发展和完善，导致了光学及其应用技术的巨大革命，促进了物理学和相关学科的发展。激光器已被确认为20世纪最重要的发明之一。而激光技术的发展，标志着人们掌握和利用光波进入了一个新阶段。激光技术出现后，很快被应用到各种测量（大地测量、地形测量、工程测量、航空摄影测量以及人造地球卫星的观测和月球的光学定位等航天测量）中。与此同时，现代电子技术的飞速发展和光电器件性能的不断提高，使激光测距仪成为距离测量的主要仪器之一。
与其它测距技术相比，激光具有角分辨力高、抗干扰能力强，可以避免微波贴近地面的多路径效应和地物干扰问题，并且具有天线尺寸小、质量轻、结构小巧、和安装调整方便等优点，激光测距仪是目前高精度测距最理想的仪器之一。由于以上各方面的原因，使得激光测距在测量领域得到了青睐，并被迅速推广应用，在国民经济和国防建设中具有非常重要的意义[1]。
毕 业 设 计（论 文）
题目：激光测距仪系统设计
（英文）：SystemDesignofa Laser Range Finder
院别：机电学院
专业：机械电子工程
姓名：
学号：
指导教师：
日期：
激光测距仪系统设计
摘 要
本次激光测距仪系统设计采用的是相位式测距法，相位激光测距又称调幅连续波激光测距通常是基于对目标回波相位的探测，在诸如军事、航空、工业和体育等领域已经取得广泛的应用。相位激光测距仪的发展趋势是小型化、高可靠性、便于与其他仪器集成。
激光与普通光源的光束具有一系列新的特点：激光有小的发散角，即所谓的方向性好或准直性好；激光的单色性好，即相干性好；激光的输出功率虽然有限，但是功率密度很高，一般的激光亮度要比太阳表面的亮度大。
自第一台红宝石激光器在1960年问世后，激光技术在军事和民用领域的很多方面都得到了快速而广泛的应用。如军事领域中的激光雷达、激光测距、激光制导和激光武器等；民用领域中的激光切割、激光通信和激光医学应用等。其中特别是激光测距技术，在第一台激光器诞生的第二年，就已经有人进行了激光测距的试验。
本文介绍了相位式激光测距仪的测距原理，提出了测距系统的具体设计方案。设计围绕接收和发射系统的性能开展，主要包括了锁相环、分频器、信号整形与放大电路、弱信号检测滤波与放大电路、混频器、鉴相测相器、信号处理与显示电路、单片机89C51的软硬件设计和C语言软件编程等问题。利用Proteus软件对系统电路进行绘制以及利用CAD设计了系统机械的结构。
1.2
1.2.1
1．测距精度高
激光测距的精度与操作者的经验和被测距离无关，误差仅取决于仪器本身的精度。战术激光测距仪的误差在5m以内，科学实验的测距仪精度更高，例如，在月球上安装角反射器（合作目标），最好的测距记录是384401km，误差仅为10cm。
用激光测距对卫星进行精密测轨，精度已达1cm，日本用于预防地震的长距离监测系统，全程84km，误差小于1mm。