การออกแบบฮาร์ดแวร์ของเครื่องวัดระยะเลเซอร์
เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ประกอบด้วยแผงควบคุมหลัก แผงรับสัญญาณเลเซอร์ และแผงแป้นพิมพ์ MCU ของแผงควบคุมหลักคือ HT32F52352 ซึ่งมีหน้าที่ควบคุมการปล่อยและรับสัญญาณเลเซอร์ และคำนวณระยะห่างระหว่างเครื่องวัดระยะและวัตถุ บอร์ดรับเลเซอร์มีหน้าที่หลักในการรับเลเซอร์และขยายสัญญาณสะท้อนและส่งสัญญาณขยายกลับไปยัง MCU ควบคุมหลัก
แผงควบคุมหลักของเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์สามารถแบ่งออกเป็นวงจร MCU ควบคุมหลัก วงจรควบคุมพลังงาน วงจรเซ็นเซอร์เร่งความเร็ว วงจรอคติแรงดันสูง APD วงจรคัปปลิ้งสัญญาณการสั่น และวงจรการมอดูเลตเลเซอร์ตามหน้าที่ วงจรควบคุม MCU หลักประกอบด้วย HT32F52352 ที่กล่าวถึงข้างต้นและวงจรพื้นฐานอุปกรณ์ต่อพ่วง วงจรควบคุมพลังงานประกอบด้วยแหล่งจ่ายไฟ USB การจัดการการชาร์จแบตเตอรี่ การควบคุมแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟชิป ฯลฯ และการควบคุมที่เกี่ยวข้องกับแหล่งจ่ายไฟ ผ่านวงจรเซ็นเซอร์ความเร่ง สามารถรับทัศนคติปัจจุบันของผลิตภัณฑ์ และสามารถคำนวณมุมเพื่อทำการคำนวณเพิ่มเติมในโหมดต่างๆ เช่น พีทาโกรัสหลัก พีทาโกรัสรอง การวัดแนวตั้ง การวัดแนวนอน ฯลฯ วงจรอคติแรงดันสูง APD มีหน้าที่ในการจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการรับเลเซอร์ และความไวของการรับสัญญาณเลเซอร์สะท้อนสามารถปรับได้โดยการควบคุมแรงดันไฟฟ้า วงจรคัปปลิ้งสัญญาณสั่นคือ เมื่อเลเซอร์ถูกปล่อยออกมา สัญญาณความถี่สูงจะถูกซ้อนทับ และเมื่อเลเซอร์ได้รับเสียงสะท้อน ความถี่จะถูกใช้ควบคู่กับสัญญาณก้อง และได้รับเฟสของสัญญาณเอคโค่ผ่าน การวัดเฟสความถี่แตกต่าง วงจรมอดูเลตเลเซอร์ใช้เพื่อปรับการปล่อยเลเซอร์ การควบคุมพลังงาน
เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ใช้วิธีการวัดเฟส ดังนั้นจึงใช้ตัวส่งสัญญาณเลเซอร์สองตัว (เส้นทางแสงภายในและภายนอก) และเครื่องรับเดียวกันจะได้รับสัญญาณสะท้อนของเลเซอร์ และความแตกต่างของเฟสของสัญญาณเลเซอร์ที่แตกต่างกันทั้งภายในและภายนอก สามารถคำนวณได้ ระยะห่างระหว่าง rangefinder กับวัตถุ เมื่อระยะห่างระหว่าง rangefinder กับวัตถุสั้น ความต่างเฟสระหว่างเส้นทาง optical ภายในและภายนอกจะมีขนาดเล็ก ในทางกลับกัน ถ้าวัตถุอยู่ไกล ความต่างของเฟสระหว่าง เส้นทางแสงภายในและภายนอกมีขนาดเล็กลง จะเพิ่มขึ้น. การคำนวณเฟสจำเป็นต้องใช้การแปลงฟูริเยร์อย่างรวดเร็ว (FFT) และใช้ความถี่ที่แตกต่างกันหลายความถี่ในการวัดวัตถุทดสอบที่ระยะเดียวกัน จากนั้นจึงจะได้รับระยะทางที่แม่นยำ
