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基于TDC-GP2的激光测距系统设计

消耗积分:0 | 格式:pdf | 大小:1034KB | 2017-06-14

周振飞

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　　为解决激光测距系统普遍存在成本高、稳定性差等问题， 设计了一个基于 TDC-GP2 计时单元，以飞行时间 TIME-OF-FLIGHT（TOF）法中的脉冲激光测距法来实现激光测距的系统。应用低功耗 Atmega128 单片机和低成本的 SPLPL90_3 作为激光发射管，实现了激光的发射， 并采用 OSRAM 公司生产的 SFH203PFA 作为激光探测器，将光信号转换为电流信号，经过放大、滤波等进一步处理后，通过 TDC-GP2 计时，从而实现激光测距。它不需要用高压来供电，增加了系统的稳定性。经试验证明，该系统在要求测量范围（50m）内，测量精度可以达到 0.01m。为汽车间距测量和机器人避障等领域中问题提供可行的测量距离的方法。

　　激光测距是以激光器作为光源进行测距，其方法从技术途径上一般可分为三角测距法和飞行时间（TOF）法两大类。三角测距法一般主要用在三维空间的定位等领域。飞行时间法一般又可分为两种：脉冲法激光测距和相位法激光测距 ［1］。其中相位法测距是通过测量连续的幅度调制信号在待测距离上往返传播所产生的相位延迟，通过相位延迟间接地测定信号传播时间，从而得到待测距离的，这种测量方法精度较高，通常可以达到毫米级，但是一般成本都比较高；脉冲激光测距法以其峰值功率高、测量距离远、测距精度较高、对光源相干性要求低等优点，在工业、大地测量、航空航天、机器人和建筑测量等领域获得了广泛的应用［2］。在本系统中，综合考虑测量精度和成本的需要，选用脉冲激光测距法进行设计。

基于TDC-GP2的激光测距系统设计

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