[發明專利]一種適用于高精度測距的程控自適應窄脈沖驅動電路

在審

• 申請號: 202010467805.2
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111474550A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 董濤;羅瀟;郭凱凱;張國雷;裴淑曼;王明義;周巍;張凱祥;崔息戈
• 申請（專利權）人: 洛陽頂揚光電技術有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10;G01S7/483;H01S5/042
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 衛煜睿

本發明提供一種適用于高精度測距的程控自適應窄脈沖驅動電路，包括對目標返回信號的脈寬進行實時檢測的信號檢測電路，信號檢測電路隨外界目標反射率改變之后輸出與反射率相適應的數據信息，還包括MCU最小系統、MCU控制電路和窄脈沖生成電路，所述的信號檢測電路、MCU最小系統、MCU控制電路和窄脈沖生成電路依次連接，MCU最小系統從信號檢測電路讀取目標反饋的脈寬信息后進行判斷，并通過MCU控制電路改變參數，影響窄脈沖生成電路生成合適的半導體驅動脈寬，本發明能夠實現完全自適應調節窄脈寬的驅動方式，可以提高微型激光測距機的整體精度。

技術領域

本發明屬于激光光電技術領域，具體涉及一種適用于高精度測距的程控自適應窄脈沖驅動電路。

背景技術

半導體激光器的工作原理是：半導體激光二極管利用半導體物質在能帶間躍遷發光，在此基礎上，利用半導體晶體使光振蕩、反饋，輸出激光。半導體激光器相對于固體激光器具有體積小、穩定性好、功耗低等突出優點，因而在微型激光測距中激光發射穩定可靠的驅動為重中之重。

目前市場上已有的半導體激光器的窄脈寬驅動一般為十納秒級，MCU控制器無法提供精準的脈寬控制，需要由硬件電路驅動控制，因此驅動的窄脈寬是固定模式，而在實際的測距過程中由于環境復雜，需要改變脈寬來提高精度和測程，鑒于現有的驅動電路脈寬對目標反射率適應性差，亟需提出一種可以程序控制自適應調節的窄脈沖驅動電路。

發明內容

為了克服現有技術中存在的問題，本發明提供一種適用于高精度測距的程控自適應窄脈沖驅動電路，以提高半導體激光測距機在不同目標下的精度問題，減小目標反射率的差異對激光測距精度的影響。

本發明所采用的技術方案是：一種適用于高精度測距的程控自適應窄脈沖驅動電路，包括對目標返回信號的脈寬進行實時檢測的信號檢測電路，還包括MCU最小系統、MCU控制電路和窄脈沖生成電路，所述的信號檢測電路、MCU最小系統、MCU控制電路和窄脈沖生成電路依次連接，MCU最小系統從信號檢測電路讀取目標反饋的脈寬信息后進行判斷，并控制窄脈沖生成電路生成合適的半導體驅動脈寬；

所述窄脈沖生成電路包括微控制器U3、微控制器U4和驅動芯片U5，微控制器U3的1腳與3腳共同連接至電容C15后接地且微控制器U3的1腳還與MCU最小系統相連，微控制器U3的5腳、微控制器U4的5腳以及驅動芯片U5的1腳均連接至供電電壓VCC，微控制器U3的6腳經電阻R9連接至微控制器U4的1腳，微控制器U4的1腳經電容C12接地，微控制器U4的3腳經電容C16后接地，微控制器U4的3腳和微控制器U3的4腳均連接至MCU控制電路，微控制器U4的4腳經電阻R11連接至驅動芯片U5的4腳，微控制器U4的6腳經電阻R8連接至驅動芯片U5的3腳，驅動芯片U5的3腳和4腳分別與電容C14和電容C17相連后接地，驅動芯片U5的1腳經電容C13接地，驅動芯片U5的2腳接地，驅動芯片U5的5腳和6腳共同作為脈沖輸出端口，用于生成合適的半導體驅動脈寬；

所述MCU控制電路包括數字電位計U2，數字電位計U2的1腳接供電電壓VCC，數字電位計U2的5腳和8腳均連接至MCU最小系統，數字電位計U2的3腳和4腳分別連接至微控制器U3的4腳和微控制器U4的3腳。

進一步的，所述MCU最小系統采用STM32系列單片機。

進一步的，所述MCU最小系統的5腳和6腳共同與晶振Y1相連后接地。

進一步的，所述MCU最小系統的5腳和6腳還分別與電容C3和電容C2相連后接地。

進一步的，所述MCU最小系統的43端口為脈沖輸入端口并與微控制器U3的1腳相連。

進一步的，所述MCU最小系統的7腳為復位端口，MCU最小系統的1腳用于連接供電電壓VCC。

進一步的，所述MCU最小系統的12腳和13腳分別連接至數字電位計U2的5腳和8腳。