一种适用于激光测距机自检的出光检测电路[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 111522017 A(43)申请公布日 2020.08.11

(21)申请号 202010467803.3(22)申请日 2020.05.28

(71)申请人 洛阳顶扬光电技术有限公司

地址 471000 河南省洛阳市自由贸易试验

区洛阳片区高新延光路10号火炬园科研楼6层(72)发明人 董涛　罗潇　周巍　张国雷　

郭凯凯　王明义　裴淑曼　张凯祥　崔息戈　(74)专利代理机构 洛阳公信知识产权事务所

(普通合伙) 41120

代理人 卫煜睿(51)Int.Cl.

G01S 17/10(2020.01)G01S 7/483(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图2页

G01S 7/497(2006.01)

CN 111522017 A(54)发明名称

一种适用于激光测距机自检的出光检测电路

(57)摘要

本发明提供一种适用于激光测距机自检的出光检测电路，包括MCU最小系统和MCU控制电路，还包括光信号检测电路，所述的光信号检测电路、MCU最小系统以及MCU控制电路依次连接，其中，光信号检测电路对激光测距机的发射模块进行实时检测，并随发射模块出光而产生相应的数字信号并反馈至MCU最小系统，MCU最小系统接收到数字信号后通过MCU控制电路驱动计时器开始计时，设计合理，且各个模块和电路相互配合，逻辑紧密，响应高效、快速，自适应能力强，从而可提高脉冲式激光测距的精度，减少因检测出光信号不及时而造成的测距精度较低的问题。

CN 111522017 A

权　利　要　求　书

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1.一种适用于激光测距机自检的出光检测电路，包括MCU最小系统和MCU控制电路，其特征在于：还包括光信号检测电路，所述的光信号检测电路、MCU最小系统以及MCU控制电路依次连接，其中，光信号检测电路对激光测距机的发射模块进行实时检测，并随发射模块出光而产生相应的数字信号并反馈至MCU最小系统，MCU最小系统接收到数字信号后通过MCU控制电路驱动计时器开始计时；

所述光信号检测电路包括运算放大器U1、光敏二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6以及电容C1，运算放大器U1的1脚经电阻R4连接至MCU最小系统，运算放大器U1的4脚接地，运算放大器U1的3脚经电阻R5后分为两条支路，其中一条支路经电阻R6接地，另一条支路经光敏二极管D1连接驱动电压且电阻R5与光敏二极管D1的正极直接相连，运算放大器U1的8脚连接至供电电压且运算放大器U1的8脚与2脚之间串接有电阻R2，电阻R2的两端分别与电阻R1和电容C1相连后共同接地。

2.根据权利要求1所述的一种适用于激光测距机自检的出光检测电路，其特征在于：所述MCU最小系统采用STM32系列单片机。

3.根据权利要求2所述的一种适用于激光测距机自检的出光检测电路，其特征在于：所述MCU最小系统的5脚和6脚共同与晶振Y1相连后接地。

4.根据权利要求3所述的一种适用于激光测距机自检的出光检测电路，其特征在于：所述MCU最小系统的5脚和6脚还分别与电容C4和电容C3相连后接地。

5.根据权利要求4所述的一种适用于激光测距机自检的出光检测电路，其特征在于：所述MCU最小系统的7脚为复位端口，MCU最小系统的1脚用于连接供电电压。

6.根据权利要求5所述的一种适用于激光测距机自检的出光检测电路，其特征在于：所述供电电压为+3.3V，驱动电压为+20V。

7.根据权利要求6所述的一种适用于激光测距机自检的出光检测电路，其特征在于：所述MCU最小系统分别连接有调试接口、ARM去耦电容。

8.根据权利要求7所述的一种适用于激光测距机自检的出光检测电路，其特征在于：所述运算放大器U1的型号为LM2904DR2G。

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说　明　书

一种适用于激光测距机自检的出光检测电路

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技术领域

[0001]本发明属于激光光电技术领域，具体涉及一种适用于激光测距机自检的出光检测电路。

背景技术

[0002]激光测距的方式分为脉冲式激光测距和相位式激光测距，脉冲式激光测距具有测试距离远，信号处理简单的优点。传统脉冲式激光测距的工作原理是：由激光器对被测目标发射一个光信号，然后接收目标反射回来的光信号，通过测量光信号往返经过的时间，计算出目标的距离。

[0003]脉冲式激光测距主要包括激光发射模块、激光接收模块、计数模块以及电源模块。激光发射模块发射激光并开始计数，接收到回波终止计数，这时就需要一个有效的出光检测电路来检测激光器何时出光。目前市场上大部分激光检测电路的检测结果都不太好，检测出的信号大小、时间不一，并且模数转换速度较慢，故而造成激光测距精度较差。发明内容

[0004]鉴于现有出光检测电路对激光器出光检测的反应能力较差，本发明提供一种适用于激光测距机自检的出光检测电路，以提高脉冲式激光测距的精度，减少因检测出光信号不及时而造成的测距精度较低的问题。[0005]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种适用于激光测距机自检的出光检测电路，包括MCU最小系统和MCU控制电路，还包括光信号检测电路，所述的光信号检测电路、MCU最小系统以及MCU控制电路依次连接，其中，光信号检测电路对激光测距机的发射模块进行实时检测，并随发射模块出光而产生相应的数字信号并反馈至MCU最小系统，MCU最小系统接收到数字信号后通过MCU控制电路驱动计时器开始计时；

所述光信号检测电路包括运算放大器U1、光敏二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6以及电容C1，运算放大器U1的1脚经电阻R4连接至MCU最小系统，运算放大器U1的4脚接地，运算放大器U1的3脚经电阻R5后分为两条支路，其中一条支路经电阻R6接地，另一条支路经光敏二极管D1连接驱动电压且电阻R5与光敏二极管D1的正极直接相连，运算放大器U1的8脚连接至供电电压且运算放大器U1的8脚与2脚之间串接有电阻R2，电阻R2的两端分别与电阻R1和电容C1相连后共同接地。[0006]进一步的，所述MCU最小系统采用STM32系列单片机。[0007]进一步的，所述MCU最小系统的5脚和6脚共同与晶振Y1相连后接地。[0008]进一步的，所述MCU最小系统的5脚和6脚还分别与电容C4和电容C3相连后接地。[0009]进一步的，所述MCU最小系统的7脚为复位端口，MCU最小系统的1脚用于连接供电电压。

[0010]进一步的，所述供电电压为+3.3V，驱动电压为+20V。[0011]进一步的，所述MCU最小系统分别连接有调试接口、ARM去耦电容。

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说　明　书

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进一步的，所述运算放大器U1的型号为LM2904DR2G。

[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的光信号检测电路对激光测距机的发射模块进行实时检测，并随发射模块出光而产生相应的数字信号并反馈至MCU最小系统，MCU最小系统接收到数字信号后通过MCU控制电路驱动计时器开始计时，设计合理，且各个模块和电路相互配合，逻辑紧密，响应高效、快速，自适应能力强，从而可提高脉冲式激光测距的精度，减少因检测出光信号不及时而造成的测距精度较低的问题。附图说明

[0014]图1是一种适用于激光测距机自检的出光检测电路的原理框图；

图2是本发明光信号检测电路的电路原理图；图3是本发明MCU最小系统的电路原理图。

具体实施方式

[0015]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0016]一种适用于激光测距机自检的出光检测电路，如图1所示，包括MCU最小系统和MCU控制电路，还包括光信号检测电路，所述的光信号检测电路、MCU最小系统以及MCU控制电路依次连接，其中，光信号检测电路对激光测距机的发射模块进行实时检测，并随发射模块出光而产生相应的数字信号并反馈至MCU最小系统，MCU最小系统是电路核心，MCU最小系统接收到数字信号后通过MCU控制电路驱动计时器开始计时。本发明出光检测电路是提高激光测距机测距精度的重要电路，其检测出光信号的可靠性越强，对提升测距精度的帮助就越大。

[0017]如图2所示，所述光信号检测电路包括运算放大器U1、光敏二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6以及电容C1，运算放大器U1的1脚经电阻R4连接至MCU最小系统，运算放大器U1的4脚接地，运算放大器U1的3脚经电阻R5后分为两条支路，其中一条支路经电阻R6接地，另一条支路经光敏二极管D1连接驱动电压且电阻R5与光敏二极管D1的正极直接相连，运算放大器U1的8脚连接至供电电压且运算放大器U1的8脚与2脚之间串接有电阻R2，电阻R2的两端分别与电阻R1和电容C1相连后共同接地。[0018]进一步优化本方案，如图3所示，所述MCU最小系统采用STM32系列单片机，本实施例中，具体采用STM32F101CBT6。[0019]进一步优化本方案，所述MCU最小系统的5脚和6脚共同与晶振Y1相连后接地。[0020]进一步优化本方案，所述MCU最小系统的5脚和6脚还分别与电容C4和电容C3相连后接地。

[0021]进一步优化本方案，所述MCU最小系统的7脚为复位端口，MCU最小系统的1脚用于连接供电电压。

[0022]进一步优化本方案，所述供电电压为+3.3V，驱动电压为+20V。[0023]进一步优化本方案，所述MCU最小系统分别连接有调试接口、ARM去耦电容。

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说　明　书

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进一步优化本方案，所述运算放大器U1的型号为LM2904DR2G。

[0025]激光测距机在进行测量时，出光检测不及时会造成时间计算误差较大，大大影响目标距离值的精度，严重的甚至检测不到出光信号，使测距机丧失最基本的测距功能。而本发明所提供的出光检测电路通过光信号检测电路对激光测距机的发射模块进行实时检测，并随发射模块出光而产生相应的数字信号并反馈至MCU最小系统，MCU最小系统接收到数字信号后通过MCU控制电路驱动计时器开始计时，设计合理，可靠性强，准确度高，可以提高整体测距精度。

[0026]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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说　明　书　附　图

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图3

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