[實(shí)用新型]基于TDC-GP2的脈沖激光測(cè)距計(jì)時(shí)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320157074.7
• 申請(qǐng)日: 2013-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203224724U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉旭中;閆斌;毛銳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河南中光學(xué)集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G04F13/02
• 分類(lèi)號(hào): G04F13/02;G01S17/10
• 代理公司: 鄭州紅元帥專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 41117
• 代理人: 秦舜生

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于激光測(cè)距電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于TDC-GP2的脈沖激光測(cè)距計(jì)時(shí)裝置。

背景技術(shù)

激光測(cè)距一般采用兩種方式來(lái)測(cè)量距離：脈沖法和相位法。脈沖式激光測(cè)距儀是通過(guò)測(cè)量激光從發(fā)射到返回之間的時(shí)間來(lái)計(jì)算距離的。因此時(shí)間測(cè)量對(duì)于脈沖式激光測(cè)距儀來(lái)說(shuō)是非常重要。由于激光的速度特別快，所以發(fā)射和接收到的激光脈沖之間的時(shí)間間隔非常小。本設(shè)計(jì)采用的時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器TDC-GP2，是脈沖式激光測(cè)距時(shí)差測(cè)量理想選擇。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種典型測(cè)量分辨率可達(dá)50ps?rms，功耗超低，集成度高，測(cè)量靈活性高的基于TDC-GP2的脈沖激光測(cè)距計(jì)時(shí)裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案：該基于TDC-GP2的脈沖激光測(cè)距計(jì)時(shí)裝置，具有時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器、CPU控制電路和通訊傳輸電路，其特征在于：所述時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器采用TDC-GP2芯片，所述CPU控制電路采用C8051F330單片機(jī)，所述TDC-GP2芯片的START端口接收發(fā)射脈沖信號(hào)，所述TDC-GP2芯片的STOP1端口接收光電探測(cè)器產(chǎn)生的一個(gè)Stop?信號(hào)，所述TDC-GP2芯片的EN-START、EN-STOP1端口分別連接C8051F330單片機(jī)的P1.1、P1.0端口，所述TDC-GP2芯片的SSN、SCK、SI、SO、RSTN和ININ端口分別與C8051F330單片機(jī)的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.7和P0.6端口連接；通訊傳輸電路采用?RS232芯片，所述RS232芯片的TIIN、R1OUT端口分別與C8051F330單片機(jī)的P0.4和P0.5端口連接。

采用上述技術(shù)方案的有益效果：基于TDC-GP2的脈沖激光測(cè)距計(jì)時(shí)裝置在激光發(fā)射裝置發(fā)射出激光脈沖時(shí)，同時(shí)將發(fā)射脈沖輸入到TDC-GP2?芯片的start?端口，觸發(fā)時(shí)差測(cè)量；?一旦從物體傳回的反射脈沖達(dá)到了光電探測(cè)器（接收電路）則給TDC?產(chǎn)生一個(gè)Stop?信號(hào)，這個(gè)時(shí)候時(shí)差測(cè)量完成。從Start?到Stop?脈沖之間的時(shí)差被TDC-GP2芯片精確記錄下來(lái)，用于計(jì)算所測(cè)物體與發(fā)射端的距離。C8051F330單片機(jī)對(duì)于TDC-GP2進(jìn)行寄存器配置以及時(shí)間測(cè)量控制，并讀取時(shí)間測(cè)量結(jié)果通過(guò)算法進(jìn)行距離的精確計(jì)算。DTC-GP2有兩種測(cè)量范圍，測(cè)量范圍1的量程為0～1.8us，相對(duì)于距離來(lái)講大約為0～270m；測(cè)量范圍2的量程為500ns～4ms，相對(duì)于距離來(lái)講大約為75m～25Km；因此可能滿足實(shí)際設(shè)計(jì)中的需求。本實(shí)用新型采用的時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器TDC-GP2，典型測(cè)量分辨率可達(dá)50ps?rms，功耗超低，集成度高，測(cè)量靈活性高，是脈沖式激光測(cè)距時(shí)差測(cè)量的理想選擇。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為T(mén)DC-GP2芯片配置電路圖。

圖2為CPU控制電路圖。

圖3為通訊傳輸電路圖。

圖4為CPU控制工作流程。

具體實(shí)施方式

如圖1、2、3所示的基于TDC-GP2的脈沖激光測(cè)距計(jì)時(shí)裝置，具有時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器、CPU控制電路和通訊傳輸電路，所述時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器采用TDC-GP2芯片，所述CPU控制電路采用新華龍C8051F330單片機(jī)，所述TDC-GP2芯片的START端口接收發(fā)射脈沖信號(hào)，所述TDC-GP2芯片的STOP1端口接收光電探測(cè)器產(chǎn)生的一個(gè)Stop?信號(hào)，所述TDC-GP2芯片的EN-START、EN-STOP1端口分別連接C8051F330單片機(jī)的P1.1、P1.0端口，所述TDC-GP2芯片的SSN、SCK、SI、SO、RSTN和ININ端口分別與C8051F330單片機(jī)的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.7和P0.6端口連接；通訊傳輸電路采用RS232芯片，所述RS232芯片的TIIN、R1OUT端口分別與C8051F330單片機(jī)的P0.4和P0.5端口連接。