基于CPLD的高精度激光測長儀的設計與實現(xiàn)的開題報告

基于CPLD的高精度激光測長儀的設計與實現(xiàn)的開題報告一、選題背景隨著科技的不斷進步和應用的廣泛推廣，激光測量已經(jīng)成為各個領域的重要手段之一，其在高精度測量、三維成像、光通訊等方面具有廣泛的應用前景。在激光測量中，激光測長儀是一種非常重要的測量工具，可以用于求解物體尺寸、位置、形狀等信息，廣泛應用于制造、航空航天、電子、醫(yī)療等領域。目前市場上的激光測長儀大多采用的是單片微處理器或單片DSP芯片作為核心控制芯片，其具有調(diào)試簡單、成本低等優(yōu)點，但需要實現(xiàn)的功能有限且精度不高，不適合一些高端應用場合。因此，采用CPLD芯片來設計和實現(xiàn)高精度激光測長儀，可以在保證測量精度和應用效果的同時，提高系統(tǒng)的可靠性和實用性，具有較高的應用價值。二、選題內(nèi)容本課題以CPLD芯片為核心，采用時分復用的測量方法，設計和實現(xiàn)一種高精度的激光測長儀。通過激光發(fā)射器產(chǎn)生激光脈沖，經(jīng)過光電探頭反射后，由CPLD芯片對其中加工獲得的幅值信號進行處理，可以求得經(jīng)過物體的時間差，從而得到物體距離的信息。具體包括以下內(nèi)容：1、激光發(fā)射器：利用激光點陣發(fā)射的方式產(chǎn)生激光脈沖，確保激光脈沖具有高頻率和短脈沖寬度，從而保證測量精度。2、光電探頭：用于接收反射的激光脈沖，將其轉(zhuǎn)化為電信號，送入CPLD芯片進行處理。3、時分復用測量方式：采用時分多路復用方法，將不同激光脈沖的幅值信號交替輸入CPLD芯片，實現(xiàn)多通道測量，從而提高測量的速度和精度。4、CPLD控制：利用CPLD芯片控制激光發(fā)射器和光電探頭之間的時間差，從而計算出物體的距離信息；同時，采用二分法和微調(diào)法來提高測量的精度。三、研究目的和意義本課題以CPLD芯片為核心，設計和實現(xiàn)一種高精度的激光測長儀，具有以下幾個方面的研究目的和意義：1、擴展激光測量的應用領域：利用CPLD芯片控制高精度的激光測長儀，可以在制造、醫(yī)療、航空航天等領域得到更加廣泛的應用。2、提高測量精度和速度：利用時分復用測量方法，同時采用二分法和微調(diào)法，可以提高測量精度和速度，特別適用于一些對測量精度要求較高的場合。3、促進FPGA技術(shù)的發(fā)展和推廣：采用CPLD芯片實現(xiàn)高精度的激光測長儀，可以推廣FPGA技術(shù)的應用，促進FPGA技術(shù)的發(fā)展和應用。四、預期成果和進度安排本課題實現(xiàn)一種基于CPLD芯片的高精度激光測長儀，并進行相關(guān)的性能測試，預期可以獲得以下成果：1、高精度的激光測長儀設計和實現(xiàn)。2、性能測試報告，包括測量精度、測量速度等方面的測試結(jié)果。進度安排如下：第一階段（1-2周）：激光發(fā)射器和光電探頭的設計和調(diào)試。第二階段（3-4周）：時分復用測量方法的設計和實現(xiàn)，利用CPLD芯片對幅值信號進行處理。第三階段（5-6周）：利用二分法和微調(diào)法提高測量精度。第四階段（7-8周）：整體系統(tǒng)的調(diào)試和性能測試。第五階段（9-10周）：論文撰寫和匯報準備。五、參考文獻1、[1]徐彬,龔亮,張道保.基于FPGA和CPLD組合編程的高精度激光測距系統(tǒng)[J].信息技術(shù),2018(08):98-101.2、[2]劉技秋,李沛,李建中.基于CPLD的高精度激光測距儀的設計[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2015,11(06):33-35.3、[3]謝賢,孟慶豐.基于FPGA的超高精度激光測距系統(tǒng)設計[J].計算機工程,2010,36(20