便携式激光测距仪的研制
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-14页 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 课题的国内外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3 课题的研究内容 | 第12-14页 |
| 第二章 激光测距的基本原理 | 第14-20页 |
| 2.1 激光测距的基本原理 | 第14-16页 |
| 2.1.1 脉冲式激光测距 | 第14-15页 |
| 2.1.2 其他激光测距方法 | 第15-16页 |
| 2.1.2.1 相位式激光测距 | 第15-16页 |
| 2.1.2.2 干涉法测距 | 第16页 |
| 2.1.3 激光测距方法比较 | 第16页 |
| 2.2 需求分析 | 第16-17页 |
| 2.3 激光测距系统性能分析 | 第17-18页 |
| 2.4 本章小结 | 第18-20页 |
| 第三章 激光测距系统的总体设计 | 第20-22页 |
| 3.1 系统总体设计 | 第20-21页 |
| 3.1.1 系统总体结构 | 第20页 |
| 3.1.2 主控制单元 | 第20-21页 |
| 3.1.3 激光发射电路 | 第21页 |
| 3.1.4 激光接收电路 | 第21页 |
| 3.1.5 计时电路 | 第21页 |
| 3.2 本章小结 | 第21-22页 |
| 第四章 硬件设计部分 | 第22-60页 |
| 4.1 激光发射电路 | 第22-31页 |
| 4.1.1 激光器的选择 | 第22页 |
| 4.1.2 激光在大气中的传输特性 | 第22-24页 |
| 4.1.2.1 大气分子的吸收 | 第23页 |
| 4.1.2.2 大气分子散射 | 第23页 |
| 4.1.2.3 大气气溶胶的衰减 | 第23-24页 |
| 4.1.2.4 大气湍流效应的影响 | 第24页 |
| 4.1.3 激光二极管 | 第24-27页 |
| 4.1.3.1 半导体激光二极管的发光原理 | 第24页 |
| 4.1.3.2 半导体激光二极管选型 | 第24-25页 |
| 4.1.3.3 激光二极管的相关特性 | 第25-27页 |
| 4.1.4 发射电路设计 | 第27-31页 |
| 4.1.4.1 实际驱动电路 | 第27-28页 |
| 4.1.4.2 高压生成电路设计 | 第28-29页 |
| 4.1.4.3 模拟仿真分析 | 第29-30页 |
| 4.1.4.4 升压原理分析 | 第30-31页 |
| 4.2 回波接收电路 | 第31-43页 |
| 4.2.1 光电二极管 | 第31-34页 |
| 4.2.1.1 工作原理 | 第32页 |
| 4.2.1.2 光电二极管的选择 | 第32-33页 |
| 4.2.1.3 PIN型光电二极管的工作特性分析 | 第33-34页 |
| 4.2.1.4 光电二极管的工作方式 | 第34页 |
| 4.2.2 放大电路设计 | 第34-36页 |
| 4.2.3 高压电路设计 | 第36-37页 |
| 4.2.4 脉冲时刻鉴别 | 第37-40页 |
| 4.2.5 比较电路设计 | 第40-43页 |
| 4.2.5.1 芯片选择 | 第40页 |
| 4.2.5.2 比较电路原理图 | 第40-43页 |
| 4.3 计时单元设计 | 第43-48页 |
| 4.3.1 时间测量方法 | 第43-45页 |
| 4.3.2 计时单元器件选择 | 第45-47页 |
| 4.3.2.1 TDC-GP21特性介绍 | 第46页 |
| 4.3.2.2 TDC-GP21工作原理介绍 | 第46页 |
| 4.3.2.3 TDC-GP21工作模式介绍 | 第46-47页 |
| 4.3.2.4 TDC-GP21内部误差分析介绍 | 第47页 |
| 4.3.3 TDC外围电路设计 | 第47-48页 |
| 4.4 其余模块设计 | 第48-59页 |
| 4.4.1 MP3120电路设计 | 第48-49页 |
| 4.4.1.1 背景介绍 | 第48页 |
| 4.4.1.2 芯片介绍 | 第48-49页 |
| 4.4.1.3 应用电路 | 第49页 |
| 4.4.2 LP3985电路设计 | 第49-50页 |
| 4.4.2.1 背景介绍 | 第49-50页 |
| 4.4.2.2 芯片介绍 | 第50页 |
| 4.4.2.3 应用电路 | 第50页 |
| 4.4.3 主控制器选用 | 第50-51页 |
| 4.4.3.1 背景介绍 | 第50页 |
| 4.4.3.2 芯片介绍 | 第50-51页 |
| 4.4.3.3 应用电路 | 第51页 |
| 4.4.4 LCD驱动电路 | 第51-54页 |
| 4.4.4.1 背景介绍 | 第51-53页 |
| 4.4.4.2 应用电路分析 | 第53页 |
| 4.4.4.3 时序分析 | 第53-54页 |
| 4.4.5 开关电路设计与分析 | 第54-55页 |
| 4.4.5.1 开关电路设计需求分析 | 第54页 |
| 4.4.5.2 应用电路分析 | 第54-55页 |
| 4.4.6 电池模数转换 | 第55-56页 |
| 4.4.6.1 背景介绍 | 第55-56页 |
| 4.4.6.2 应用电路分析 | 第56页 |
| 4.4.7 加速度传感器 | 第56-59页 |
| 4.4.7.1 器件介绍 | 第56页 |
| 4.4.7.2 应用分析 | 第56-59页 |
| 4.4.8 下载接口 | 第59页 |
| 4.4.9 串口模块 | 第59页 |
| 4.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 第五章 误差分析与算法设计 | 第60-70页 |
| 5.1 误差理论分析 | 第60页 |
| 5.2 干扰来源与消除 | 第60-61页 |
| 5.3 上位机对内部数据进行采集 | 第61-67页 |
| 5.3.1 数据分析 | 第62-67页 |
| 5.3.1.1 TDC原始数据 | 第62-63页 |
| 5.3.1.2 实际距离数据 | 第63-64页 |
| 5.3.1.3 聚集点 | 第64-66页 |
| 5.3.1.4 不同天气情况下数据 | 第66-67页 |
| 5.4 误差分析与算法设计 | 第67-69页 |
| 5.4.1 结果分析 | 第67-68页 |
| 5.4.2 算法设计 | 第68-69页 |
| 5.5 本章小结 | 第69-70页 |
| 第六章 软件部分设计 | 第70-78页 |
| 6.1 单片机主控制系统 | 第70-72页 |
| 6.1.1 单片机系统主程序 | 第70-71页 |
| 6.1.2 初始化部分 | 第71页 |
| 6.1.3 定时器主要功能 | 第71-72页 |
| 6.2 测距流程介绍 | 第72-73页 |
| 6.2.1 测距总体流程 | 第72-73页 |
| 6.2.2 TDC-GP21软件工作流程 | 第73页 |
| 6.3 ADXL362软件流程 | 第73-77页 |
| 6.3.1 ADXL角度测量流程 | 第74-75页 |
| 6.3.2 倾角测量原理 | 第75-77页 |
| 6.4 本章小结 | 第77-78页 |
| 第七章 性能测试与结果分析 | 第78-80页 |
| 7.1 性能测试 | 第78-79页 |
| 7.2 性能分析 | 第79页 |
| 7.3 本章小结 | 第79-80页 |
| 第八章 总结与展望 | 第80-82页 |
| 参考文献 | 第82-86页 |
| 致谢 | 第86-88页 |
| 作者在攻读硕士学位期间发表的论文和获奖情况 | 第88页 |
