激光测距仪应用的原理大致分为三种，分别是脉冲测距、三角测距、相位法测距。

本方案主要应用的是相位法测距，调制的连续的信号，通过激光器发射出去，遇到目标障碍物反射回来，接收器接收信号，主控单元通过测量光束往返中产生的相位变化，计算出目标的距离。如下图所示：

原理框图

手持式测距仪实现测距功能不仅仅需要对信号进行采集、处理、计算，还需要综合考虑成本、供货、国产替换等问题，因此综合考虑，选择STM32F030系列的芯片作为产品的MCU,在成本性能方面有相对的优势。测距仪的另一核心时钟发生芯片，这里选用的的是Si5351这颗料，在成本方面有绝对的优势，除此之外，测距仪还需要有LCD显示模块、按键模块、电源模块、偏置高压模块、激光驱动、信号处理模块等。 通过单片机内部ADC对内外光路回来的信号采集并进行数据处理，最终计算出来的距离通过TTL或者RS485串口在串口助手上显示，除此之外MCU还通过I2C接口对DDS进行控制产生测量相位差需要用到的两路信号，即主振与本振信号；Si5351是一颗低成本高精度的DDS芯片，能产生高达200多M的时钟源，用在测距仪这种对成本敏感的产品上十分合适；两颗激光管分别应用在内外光路上，内光路激光管不需要加透镜，外光路激光管则需要添加透镜；APD雪崩二极管工作需要反向偏置高压才能使其达到雪崩倍增的状态，因此需要加入一个受MCU控制的高压电路 具体如下图所示：

系统框图

硬件部分主要包括发射板、接收板。

MCU主控电路（STM32）；数据存储电路(24c02)，内外光路切换电路及apc自动功率调节电路（SGM3157,TP1561A），RS485通讯电路(max485),DDS时钟发生电路(SI5351),APD偏置高压电路等，具体如下图所示；

相位式激光测距仪对精度要求很高，需要达到毫米级的精度，APD抗干扰性较弱，容易受到温度特性的影响，并且受限与STM32 adc采集电压0~3.3V,因此在信号调理这一块需要下足功夫，这里选择的是ADI的AD8602双路轨对轨运放，低失调、极低的输入偏置电流和高速度特性相结合，能更好实现高精度测量。APD雪崩二极管选择的是AD280-8,这颗料价格相当高，并且很难买，但好在有国产可以替代。AD8602前级组成的是跨阻放大电路（IV转换电路），将光电流转换城电压的形

式，后级则是一个低通滤波器，详情请看图： 

短距离激光测距仪发射的信号属于高频信号，因此PCB设计方面需要有所考量，特别高频信号线，电源、地等设计。下图是发射板的PCB图：

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为了兼顾光学结构件，更好的接收光信号，需要将激光发射器单独安装在一块板子上，APD接收器·则装在一块小板子上，保持于发射板垂直安装，下图为接收板的PCB图：

本方案是在原在售产品基础上修改，去掉了LCD显示、按键、电池供电模块，直接做成传感器模块的形式，可通过TTL、RS485等接口发送测量指令并获取测量距离数据，实物与3D效果如下所示：

激光测距仪如果仅靠发射器、接收器、硬件电路是无法实现测距功能的，还需要增加光学模块。本方案使用一个塑料结构件，将电路板与光学镜片结合起来，以下是光学结构的零件图：

方案文件包含原理图、PCB、源代码、光学结构图、元件数据手册、物料供应商、技术支持等等，

1、物料定位

2、误差测量

3、建筑行业测量

4、避障

1、测量精度+-1.5mm，

2、测量范围0.05~60m，

3、待机功耗