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基于TDC-GP1的激光测距系统
资料介绍
激光测距是国防科技研究中的重要课题之一。 本文首先分析了脉冲激光测距法、相位测距法、三角测距法、反馈测距法等现行激光测距方法的基本工作原理,及其相应的测试特点。接着在此基础上,针对单片微机固有计数频率低,计数量化误差大和延时不固定等问题,利用TDC时间转换器精度高和微机控制功能强的优势提出了基于TDC的激光测距方案,该系统以TDC-GP1测量芯片为核心,利用单片机STC89C54RD+完成激光测距的控制及信号处理等功能。 TDC-GP1是德国生产的时间数字转换芯片,主要以CMOS为基础,实际的测量精度根据使用的半导体处理方法最高可以达到30ps~300ps。它可提供两通道250ps或单通道125ps分辨率的时间间隔测量。GP1不仅仅只是能达到很高的测量精度这个特点,而且更在于它的可用性、适应性、电路可实现性,等等。 本文旨在用时间数字转换芯片TDC代替传统的分立元件,设计激光测距机的控制和信息处理电路。采用TDC芯片比采用分立元件有更大的规模、更高的工作速度、更高的时间分辨率、更小的计数误差。可有效地减小电路规模,使测距机更加小型化,对于降低硬件成本、提高系统的可靠性、灵活性、适应性,缩短开发周期,具有重大的实际意义。同时,本文设计了温度测试功能,以便进行温度补偿,使得测量结果更精确。另外,为了解决测量系统的非线性度问题,本文提出了对测量结果进行标定的方案,从而改善了测量的精度。
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