专利名称：一种测距仪用激光信号源的制作方法
技术领域：
本实用新型属于激光测距技术领域，特别涉及一种测距仪用激光信号源。
背景技术：
相位法激光测距技术以其精度高，功率小、角分辨率高，抗干扰能力强，便于数字信息处理而应用越来越广泛。目前，基于相位法激光测距的信号源的产生方法主要有:直接式频率合成法，锁相式频率合成法以及直接接有源晶振法。由于采用相位法的激光测距系统中需要高精度的稳定波形来对激光进行调制，而上述的几种方法频率不能随意更改、精度不高，因此改进激光源的调制方法有重要意义。
发明内容本实用新型的目的是提供一种频率可调的高精度测距仪用激光信号源。本实用新型通过以下技术方案来实现:该激光信号源包括按键与显示部分、单片机最小系统、调制信号生成部分和放大驱动部分，其中调制信号生成部分包括数字合成电路和低通椭圆滤波器电路。各部分的连接关系为:按键与显示部分作为人机接口与单片机最小系统相连，单片机最小系统的输出接口与调制信号生成部分连接，由单片机控制生成指定频率的调制波形。调制信号生成部分产生的调制波形经由放大驱动部分进行功率放大，驱动激光发射管发出调制后的激光束。所述按键与显示部分主要由贴膜按键和IXD5110组成，贴膜按键可向单片机最小系统输入指令，控制单片机工作。单片机可将相关内容实时显示在LCD5110上。所述单片机最小系统采用MSP430单片机，其最小系统电路包括复位电路、ISP下载线接口电路等。所述调制信号生成部分包括数字合成电路和低通椭圆滤波器电路，数组合成电路主要由AD9835组成，实现指定频率波形的产生；低通椭圆滤波器电路为7阶椭圆滤波器。所述放大驱动部分主要由MAX7171组成。本实用新型的有益效果为:由于采用了直接数字式频率合成技术和7阶低通椭圆滤波器，本激光信号源电路结构简单，实现了信号的全数字式调制，而且可调制出频率可调、精度高的激光束，可减少误差，提闻相位法激光测距的精度。
图1是所述激光信号源的结构框图。图2是所述激光信号源的工作流程图。
具体实施方式
[0016]本实用新型提供了一种测距仪用激光信号源，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步说明。如图1所示为整个激光信号源各模块的结构图。包括按键与显示部分、单片机最小系统、调制信号生成部分和放大驱动部分，其中调制信号生成部分包括数字合成电路和低通椭圆滤波器电路。各部分的连接关系为:按键与显示部分作为人机接口与单片机最小系统相连，单片机最小系统的输出接口与调制信号生成部分连接，由单片机控制生成指定频率的调制波形。调制信号生成部分产生的调制波形经由放大驱动部分进行功率放大，驱动激光发射管发出调制后的激光束。所述按键与显示部分主要由贴膜按键和IXD5110组成，贴膜按键可向单片机最小系统输入指令，控制单片机工作。单片机可将相关内容实时显示在LCD5110上。所述单片机最小系统采用MSP430单片机，其最小系统电路包括复位电路、ISP下载线接口电路等。所述调制信号生成部分包括数字合成电路和低通椭圆滤波器电路，数字合成电路主要由AD9835组成，实现指定频率波形的产生；低通椭圆滤波器电路为7阶椭圆滤波器。所述放大驱动部分主要由MAX7171组成。贴膜键盘通过控制MSP430单片机来对数字合成电路的芯片AD9835写入数据，AD9835采用的是DDS (直接数字频率合成器)技术，即从“相位”的概念出发进行频率合成，从而可以产生不同频率的正弦波，单片机向AD9835中写入DDS频率以及相位控制字，数字合成电路产生两个频率相近相位相同的正弦波，但由于数字合成电路输出的正弦信号频谱纯度不高，含有较多的高频信号，因此结合测距方案在DDS的输出端设计了 7阶低通椭圆滤波器，因此从数字合成电路AD9835出来的两路信号(本振数字信号与主振数字信号)，两片AD9835芯片由同一块晶振提供时钟，这样保证了两片AD9835产生的信号是同相位的，本振数字信号与主振数字信号的一路分支进入光接收单元，而主振数字信号的另一路分支则通过低通滤波电路变成标准正弦波送入放大驱动电路，标准正弦波通过放大驱动电路进行功率放大，经过放大的正弦波驱动激光管发出经过调制后的激光束(测距信号)。如图2所示为激光信号源的工作流程图。首先进行系统以及DDS电路的初始化，在初始化后必须先检测发射激光按钮是否已被按下，如果按钮没有按下时，系统无法继续进行激光束的调制。在这种情况下，只有通过延时电路等待。如果检测到发射激光按钮已被按下，则经过DDS合成后的信号进入激光束调制阶段，经过调制的测距信号(激光束)会进行发射并送到MSP430单片机实时显示，同时会把测距信号的数据存入数据存储芯片。
权利要求1.一种测距仪用激光信号源，其特征在于:包括按键与显示部分、单片机最小系统、调制信号生成部分和放大驱动部分； 各部分的连接关系为: 按键与显示部分作为人机接口与单片机最小系统相连，单片机最小系统的输出接口与调制信号生成部分连接，由单片机控制生成指定频率的调制波形；调制信号生成部分产生的调制波形经由放大驱动部分进行功率放大，驱动激光发射管发出调制后的激光束；所述按键与显示部分主要由贴膜按键和IXD5110组成；所述单片机最小系统采用MSP430单片机，其最小系统电路包括复位电路、ISP下载线接口电路；所述调制信号生成部分包括数字合成电路和低通椭圆滤波器电路，数字合成电路主要由AD9835组成，低通椭圆滤波器电路为7阶椭圆滤波器；所述放大驱动部分主要由MAX7171组成。
专利摘要本实用新型属于激光测距技术领域，特别涉及一种测距仪用激光信号源。按键与显示部分作为人机接口与单片机最小系统相连，单片机最小系统的输出接口与调制信号生成部分连接，由单片机控制生成指定频率的调制波形。调制信号生成部分产生的调制波形经由放大驱动部分进行功率放大，驱动激光发射管发出调制后的激光束。本实用新型结构简单，可调制出频率可调、精度高的激光束，提高相位法激光测距的精度。
文档编号G01C3/02GK203037246SQ20122064252
公开日2013年7月3日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者李卫国, 贾鹏飞, 李赟, 张帅, 张学龙, 郭伟 申请人:华北电力大学
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