激光测距实验报告

. -激光脉冲测距试验试验目的距系统进展正确测距，为今后的工程设计奠定理论根底和工程实践根底。试验原理激光脉冲测距与雷达测距在原理上是完全一样的，如图2.1所示。接收。测出从激光放射时刻到被接收时刻之间的时间间隔t，依据光速，即可求出光纤的长度RR=/2 (2-1)式中c为光速。真空中的光速是一个准确的物理常数C1=299792458 m/s光纤中的平均折射率n为n=1.000275266故光纤中的光速为C=299710000可见，激光测距的任务就是准确地测定时间间隔t。当不考虑光纤中光速的微小变化时，测距精度⊿Rt确定的⊿R=C⊿t/2 (2-2)实际脉冲激光测距机中是利用时钟晶体振荡器和脉冲计数器来测定时间间隔t振荡器用于产生固定的频率的电脉冲振荡展计数。设晶体振荡器产生的电脉冲频率为f，那么脉冲间隔T=1/f。假设从激光脉冲发出冲个数为m，那么可计算出被测光纤的长度为R=1/2cmT=cm/f=1.6m(2-3)相应的测距精度为⊿R=1/2Ct=c/(2f) (2-4)可见，脉冲激光测距机的测距精度由晶振的频率打算。常用军用激光测距仪的晶振频率有15MHz、30MHz、75MHz和150MHz等，与其相对应的测距精度分别为正负10m、正负5m、正负2m和正负1m。晶振的频率愈高，测距精度就愈高，度也增加。- .word.zl. -电信号形成的。这两个信号既可由同一探测器供给，也可以用两个探测器供给。技数及显示器和电源几局部组成，如图2.2计算出光纤得电源计数及显示器激光器长度，再通过显示器显示出来。试验装置试验装置包括“激光脉冲放射/接收电路板〞、电脑和“单片机开放板〞。/接收电路板组成及工作原理接收电路板原理框图如图2.330323656为激光驱动器；ＭＡＸ3747为限幅放大器；Ｔ22为单端信号到分差信号转换芯片；Ｔ23为3032被编程为脉冲发生器，输出重复频率为1KHz,脉冲宽度为48ns的电脉冲信号。此信号经MAX3656放大后驱动LD发光。板子下端的ＥＭＰ3032被编程为计数器，对125MHz晶振计数器。其计数的开门信号来自上端的TX信号，关门信号来自PD的输出。计数器的计数12位二进制数据输出，对应时间围为0~32.76us.- .word.zl. -图2.3放射/接收模块原理框图放射/接收模块布局如图2.4所示，TX、RX1、RX2为三个Q9插座。其中，LD的驱动信号由TX口输出；PD接收到的信号由RX输出。接口管脚说明插座J9为计数结果输出管脚，包括12位数据管脚和1位计数指示管脚：数据管脚的高八位〔从第12到5位〕分别对应J9的1、3、5、7、9、11、13、15；数据管脚的低四位〔从第4到11位〕分别对应J9的16、14、12、10。高电平为1，低电平为0；计数指示管脚为J9的第六位。计数指示为1表示正在计数，0表示计数完毕。4.试验容与要求- .word.zl. -图2.4试验系统组成框图试验系统主要由激光脉冲放射/接收电路板〔其上包括脉冲半导体驱动器、脉冲半导体激光器、光电探测接收系统、计数器〕和单片机开发板〔其上包括单片机及显示模块〕组成。其中脉冲半导体激光驱动器产生重复频率为1KH24ns的电脉冲信号驱动半导体器计到的脉冲个数再乘以晶振的周期即为光脉冲在光纤中的传输时间中的传播速度即为光线的长度。单片机将计数器的计数值读入，计算出距离值并显示出来。单片机程序：/****************************************///-------------脉冲测距程序 ////------///****************************************/#include<reg52.h> //头文件#defineucharunsignedchar //两个宏定义，只是为了便利#defineuintunsignedintucharcodeSEG7[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x80};//数码管的编码ucharSAV[6]={10,10,10,10,10,10};//初始化数码管，使其初始时均无显示ucharcodeACT[6]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf}; 编码voiddelay(uchar); //延时函数声明voiddisplay; //显示函数声明voidcount(uint) //计算各个数码管显示数字大小函数的声明uintGet_Data; //读取数据函数声明voidmain //主函数- .word.zl.-.--.word.zl-.word.zl{uintDis_Data;Dis_Data=Get_Data*16; //将读取的数据进展计算，得到距离count(Dis_Data) //计算各个数码管显示数字大小while(1) //主循环{display() //显示函数};}voiddelay(uchartime) //延时函数{while(time>0)time--}voidcount(uintCon_Data) //计算各个数码管显示数字大小函数{SAV[0]=Con_Data%10; //计算个位数据SAV[1]=Con_Data/10%10; //计算十位数据SAV[2]=Con_Data/100%10; //计算百位数据SAV[3]=Con_Data/100/10%10; //计算千位数据}voiddisplay() //显示函数{uchari=0;for(i=0;i<4i++) //for{P0=SEG7[SAV[i]] //显示函数的主体，P0作为字线输出P2=ACT[i];delay(200);P0=0xffP0=SEG7[11];P2=ACT[1]; //P2作为试验板的位线delay(200) //延时函数P0=0xff //防止消灭余辉现象}}uintGet_Data //读取数据函数{uintLast_Data;ucharData;/**/P3=0xff;//while(P3^3!=0); //检验数据传输是否完成Data=P3 //读取P3口数据Last_Data=Data&0xf0; //猎取P3口数据的高四位Last_Data=Last_Data<<4; //数据左移4位，由于读入的是高位P1=0xff; //P1口置高，这是读取数据的需要Data=P1; //读取P1口数据Last_Data=Last_Data+Data; //高四位+第四位=周期数/*以下为未接激光测距芯片时用来测试单片机算法的Last_Data=0xff&0xf0;Last_Data=Last_Data<<4;Data=0x00;Last_Data=Last_Data+Data;*/returnLast_Data}总结：这个试验很有用，特别是对于我们电