摘要：本文概述了激光测距技术的国内外研究现状，并对四种常用的激光测距技术及其优缺点进行了介绍，着重介绍了相位式激光测距的原理。拟定出激光测距仪的总体设计方案，将系统分为激光测距传感器模块、利用单片机实现的控制电路和1602液晶屏幕实现的显示电路三个电路模块，其中激光测距传感器组成模块分为激光发射部分、激光接收部分和测相三个主要部分。首先对各模块进行电路原理图的设计，再利用C语言进行软件编程完成各模块的功能实现，然后进行硬件的焊接并制造出可以使用的激光测距仪，最后进行测量距离实验，结果是精度可达毫米。在论文的最后对可能产生的误差作出了简要分析和说明，提出了可能实现的改进方案。

关键字  激光测距  相位测量  单片机

毕业设计说明书外文摘要

Title  Research on Phase - sift Laser Ranging Technique Based on Single Chip

Abstract：This paper summarizes the research status of laser ranging technology at home and abroad, and introduces the four commonly used laser ranging technology and its advantages and disadvantages, and introduces the principle of phase-shift laser ranging . The main design scheme of the laser range finder is developed. The system is pided into two parts: the principle module of the laser ranging sensor, the control circuit realized by the microcomputer and its minimum system and the display circuit of the 1602 liquid crystal screen. The laser distance measuring sensor The principle component module is pided into three parts: laser emitting part, laser receiving part and three main parts. Through the design of circuit schematic of each module, the software is programmed by C language to complete the function realization of each module. Finally, the design of the laser range finder system is experimented, the distance and the test are completed, and the precision result of the test is analyzed. The results show that the designed laser range finder can meet the requirement of setting. At the end of the paper A brief analysis and explanation of the possible errors is made, and an improved scheme is proposed.

KeywordsLaser ranging   phase-shift measurement   single chip

目  次

1  绪论 1

1.1  课题研究背景 1

1.2  激光测距的国内外研究状况 2

1.2.1  激光测距国外发展状况 2

1.2.2  激光测距国内发展状况 2

1.3  激光测距的方法 3

1.3.1  脉冲式激光测距 3

1.3.2  干涉法激光测距 3

1.3.3  三角法激光测距 4

1.3.4  相位式激光测距 5

1.4  本课题研究的意义及内容 6

2  相位式激光测距技术和总体设计方案 7

2.1  相位式激光测距技术 7

2.2  总体设计方案 8

3  激光测距仪模块设计 8

3.1  激光测距传感器 9

3.1.1  激光发射部分 9

3.1.2  激光接收部分 10

3.1.3  测相部分 12

3.2  单片机及其最小系统实现的控制模块 13

3.3  显示模块 15

4  实验结果与讨论 21

4.1  实验结果 21

4.2  实验误差分析 21

结论 23

致谢 24

参考文献 25

1  绪论

1.1  课题研究背景

近年来随着科学技术的不断提升，无论是军事领域还是民用领域，我们对距离的测量要求都变得更加精细和宽泛。测量范围与测量精度的标准都在逐渐提升，人类一直在研究更加新颖的测量方案和测量理论。伴随着激光技术快节奏的发展和升级，使光学和相关技术发生了巨大变革，也激发了其他相关学科的发展。激光技术也已被确认是人类近代历史上包括了电子通信，对核能的利用，微机原理等这些重大发明的其中之一．伴随着激光技术的越来越成熟，人类对光波的应用和理解也变得更加深刻。各种各样的测量(采矿测量、环境测量、天文摄影测量以及对各种各样气象太空星体中的测量)都利用到了激光技术。而在激光技术得到发展的同时，光电器件的性能的逐渐提升和当代电子技术迅猛的发展，也促使了激光测距仪成为了一种测量距离的重要仪器。