基于TDC_STM32激光测距系统标定方法设计

第40卷

第12期

激光与红外Vo.l40,No.12December,2010

2010年12月 LASER & INFRARED

文章编号:1001 5078(2010)12 1288 05

激光应用技术

基于TDC+STM32激光测距系统标定方法设计

黄 钊,顾国华,何伟基,徐 伟

(南京理工大学电光学院,江苏南京210094)

摘 要:针对基于TDC+STM32激光测距系统,设计了一种对测量结果进行标定的方法,以数据拟合算法为核心,采用串口发送接收,MFC处理等技术,通过采集大量的实验数据,并对数据进行拟合,得到参数用来对系统进行标定,使测距系统能实时反映目标距离值。

关键词:激光测距;标定;数据拟合;串口中图分类号:TH761.2 文献标识码:B

Designofthemethodofcalibrationoflaserranging

systembasedonTDC+STM32

HUANGZhao,GUGuo hua,HEWei j,iXUWei

(SchoolofElectric&OpticNUST,Nanjing210094,China)

Abstract:Inconnectionwiththelaserrangingsystembaseon TDC+STM32 ,acalibrationmethodofthemeasuringresultswithdatafittingarithmeticisdesigned,whichuseserialportstosendandreceivethedata,andusetheMFCtechnologytoimplementtheprocessingtask.Throughgatheringmassofexperimentaldataandmakingdatafitting,wecangettheparameterstocalibratethemeasuringdataofthesystemtogettheaccuratereal timedistanceofthetarget.

Keywords:laserranging;calibration;datafitting;serialport

1 引 言

在脉冲式测距系统中,距离值一般是通过测量激光脉冲发射时刻(start)和接收到被测目标的反射

光脉冲时刻(stop)之间的激光飞行时间来确定的,激光飞行时间的测量精度决定了整个系统的精度

[1]

多,但是没有研究测量结果标定的方法

[2-3]

。虽然

对其他测距系统,如激光三角测距系统与Acuity激光测距仪等有相关标定方法,但是由于应用系统不同,对本文研究的系统的标定没有直接帮助。所以,本文设计的标定方法将很好地填补这方面的空白,有利于提高基于TDC+STM32激光测距系统的准确性和测量结果的直观性。2 数据拟合算法研究

要找到测量时间值和对应的实际距离值之间的关系,就要对大量的实验数据进行处理,即通过数据拟合的方法找到二者的关系,其关键就在于数据拟合的算法。然而,数据拟合算法有很多,针对本测距系统,本文选用了其中两种算法,直线拟合算法和绝

作者简介:黄 钊(1987-),男,在读硕士生,主要从事激光测距方面的研究工作。E mai:ljerryhz21@126.com : 修订日期: 0911

[4-5]

。本文讨论的激光测距系统是基于TDC+

STM32的激光脉冲测距系统。系统采用的TDC-GP2是一款高精度时间测量芯片,而STM32是一款基于ARM内核的单片机。系统由STM32控制,TDC用于测量发射激光脉冲和接收激光脉冲之间的时间差,得到一个32位的16进制时间值。得到的时间值与实际距离值存在着一一对应的关系,这种对应关系的确定与系统参数有关,所以很有必要在系统用于测距之前对系统的测量时间值与实际距离值的关系进行标定。