基于MCU的CMOS单线激光测距系统设计与实现.docx

基于MCU的CMOS单线激光测距系统设计与实现

目录

内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.4论文组织结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

理论基础与技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.1CMOS单线激光测距系统简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.2MCU技术基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.3单线激光测距原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.4相关技术比较与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

3.1系统总体架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.1.1硬件结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.1.2软件架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.2关键模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.2.1信号处理模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.2.2激光发射与接收模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.2.3数据处理与显示模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.3系统实现关键技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.3.1单线激光通信技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.3.2MCU编程与控制技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3.3.3数据采集与处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

系统实现与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

4.1实验环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

4.1.1硬件平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.1.2软件开发环境配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

4.2系统功能实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

4.2.1功能模块测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

4.2.2系统整体性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

4.3结果分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

4.3.1实验数据结果展示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

4.3.2系统性能评估与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

5.1研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

5.2存在的问题与不足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

5.3未来研究方向与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

1.内容概述

在当前科技背景下，基于微控制单元（MCU）的CMOS单线激光测距系统已成为精确测量距离的一种重要手