專利名稱：一種測距儀用激光信號源的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于激光測距技術領域，特別涉及一種測距儀用激光信號源。
背景技術：
相位法激光測距技術以其精度高，功率小、角分辨率高，抗干擾能力強，便于數字信息處理而應用越來越廣泛。目前，基于相位法激光測距的信號源的產生方法主要有:直接式頻率合成法，鎖相式頻率合成法以及直接接有源晶振法。由于采用相位法的激光測距系統中需要高精度的穩定波形來對激光進行調制，而上述的幾種方法頻率不能隨意更改、精度不高，因此改進激光源的調制方法有重要意義。
發明內容本實用新型的目的是提供一種頻率可調的高精度測距儀用激光信號源。本實用新型通過以下技術方案來實現:該激光信號源包括按鍵與顯示部分、單片機最小系統、調制信號生成部分和放大驅動部分，其中調制信號生成部分包括數字合成電路和低通橢圓濾波器電路。各部分的連接關系為:按鍵與顯示部分作為人機接口與單片機最小系統相連，單片機最小系統的輸出接口與調制信號生成部分連接，由單片機控制生成指定頻率的調制波形。調制信號生成部分產生的調制波形經由放大驅動部分進行功率放大，驅動激光發射管發出調制后的激光束。所述按鍵與顯示部分主要由貼膜按鍵和IXD5110組成，貼膜按鍵可向單片機最小系統輸入指令，控制單片機工作。單片機可將相關內容實時顯示在LCD5110上。所述單片機最小系統采用MSP430單片機，其最小系統電路包括復位電路、ISP下載線接口電路等。所述調制信號生成部分包括數字合成電路和低通橢圓濾波器電路，數組合成電路主要由AD9835組成，實現指定頻率波形的產生；低通橢圓濾波器電路為7階橢圓濾波器。所述放大驅動部分主要由MAX7171組成。本實用新型的有益效果為:由于采用了直接數字式頻率合成技術和7階低通橢圓濾波器，本激光信號源電路結構簡單，實現了信號的全數字式調制，而且可調制出頻率可調、精度高的激光束，可減少誤差，提聞相位法激光測距的精度。
圖1是所述激光信號源的結構框圖。圖2是所述激光信號源的工作流程圖。
具體實施方式
[0016]本實用新型提供了一種測距儀用激光信號源，
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步說明。如圖1所示為整個激光信號源各模塊的結構圖。包括按鍵與顯示部分、單片機最小系統、調制信號生成部分和放大驅動部分，其中調制信號生成部分包括數字合成電路和低通橢圓濾波器電路。各部分的連接關系為:按鍵與顯示部分作為人機接口與單片機最小系統相連，單片機最小系統的輸出接口與調制信號生成部分連接，由單片機控制生成指定頻率的調制波形。調制信號生成部分產生的調制波形經由放大驅動部分進行功率放大，驅動激光發射管發出調制后的激光束。所述按鍵與顯示部分主要由貼膜按鍵和IXD5110組成，貼膜按鍵可向單片機最小系統輸入指令，控制單片機工作。單片機可將相關內容實時顯示在LCD5110上。所述單片機最小系統采用MSP430單片機，其最小系統電路包括復位電路、ISP下載線接口電路等。所述調制信號生成部分包括數字合成電路和低通橢圓濾波器電路，數字合成電路主要由AD9835組成，實現指定頻率波形的產生；低通橢圓濾波器電路為7階橢圓濾波器。所述放大驅動部分主要由MAX7171組成。貼膜鍵盤通過控制MSP430單片機來對數字合成電路的芯片AD9835寫入數據，AD9835采用的是DDS (直接數字頻率合成器)技術，即從“相位”的概念出發進行頻率合成，從而可以產生不同頻率的正弦波，單片機向AD9835中寫入DDS頻率以及相位控制字，數字合成電路產生兩個頻率相近相位相同的正弦波，但由于數字合成電路輸出的正弦信號頻譜純度不高，含有較多的高頻信號，因此結合測距方案在DDS的輸出端設計了 7階低通橢圓濾波器，因此從數字合成電路AD9835出來的兩路信號(本振數字信號與主振數字信號)，兩片AD9835芯片由同一塊晶振提供時鐘，這樣保證了兩片AD9835產生的信號是同相位的，本振數字信號與主振數字信號的一路分支進入光接收單元，而主振數字信號的另一路分支則通過低通濾波電路變成標準正弦波送入放大驅動電路，標準正弦波通過放大驅動電路進行功率放大，經過放大的正弦波驅動激光管發出經過調制后的激光束(測距信號)。如圖2所示為激光信號源的工作流程圖。首先進行系統以及DDS電路的初始化，在初始化后必須先檢測發射激光按鈕是否已被按下，如果按鈕沒有按下時，系統無法繼續進行激光束的調制。在這種情況下，只有通過延時電路等待。如果檢測到發射激光按鈕已被按下，則經過DDS合成后的信號進入激光束調制階段，經過調制的測距信號(激光束)會進行發射并送到MSP430單片機實時顯示，同時會把測距信號的數據存入數據存儲芯片。
權利要求1.一種測距儀用激光信號源，其特征在于:包括按鍵與顯示部分、單片機最小系統、調制信號生成部分和放大驅動部分； 各部分的連接關系為: 按鍵與顯示部分作為人機接口與單片機最小系統相連，單片機最小系統的輸出接口與調制信號生成部分連接，由單片機控制生成指定頻率的調制波形；調制信號生成部分產生的調制波形經由放大驅動部分進行功率放大，驅動激光發射管發出調制后的激光束；所述按鍵與顯示部分主要由貼膜按鍵和IXD5110組成；所述單片機最小系統采用MSP430單片機，其最小系統電路包括復位電路、ISP下載線接口電路；所述調制信號生成部分包括數字合成電路和低通橢圓濾波器電路，數字合成電路主要由AD9835組成，低通橢圓濾波器電路為7階橢圓濾波器；所述放大驅動部分主要由MAX7171組成。
專利摘要本實用新型屬于激光測距技術領域，特別涉及一種測距儀用激光信號源。按鍵與顯示部分作為人機接口與單片機最小系統相連，單片機最小系統的輸出接口與調制信號生成部分連接，由單片機控制生成指定頻率的調制波形。調制信號生成部分產生的調制波形經由放大驅動部分進行功率放大，驅動激光發射管發出調制后的激光束。本實用新型結構簡單，可調制出頻率可調、精度高的激光束，提高相位法激光測距的精度。
文檔編號G01C3/02GK203037246SQ20122064252
公開日2013年7月3日 申請日期2012年11月29日 優先權日2012年11月29日
發明者李衛國, 賈鵬飛, 李赟, 張帥, 張學龍, 郭偉 申請人:華北電力大學