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1、南 阳 理 工 学 院本科生毕业设计(论文)学 院： 电子与电气工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 学 生： 白君毅 指导教师 ： 尉乔南 完成日期 2013 年 5 月南阳理工学院本科生毕业设计（论文）石油管线长度的激光测距仪设计Design on Laser Length Measuring Instrument of the Petroleum Pipeline Length总 计 ： 34 页表 格 ： 5 个插 图 ： 18 幅南 阳 理 工 学 院 毕 业 设 计（论 文）石油管线长度的激光测距仪设计Design on Laser Length Measuring Instru
2、ment of the Petroleum Pipeline Length学 院： 电子与电气工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 学 生 姓 名： 白 君 毅 学 号： 1109614059 指 导 教 师（职称）： 尉 乔 南 （ 讲 师 ） 评 阅 教 师： 完 成 日 期： 南阳理工学院Nanyang Institute of Technology石油管线长度的激光测距仪设计I石油管线长度的激光测距仪设计电气工程及其自动化专业 白君毅摘 要:由于激光测距具有量程大、高精度、昼夜可用、方向性好等特点，使得激光测距成为一种应用广泛的测距方式。激光测距仪一般采用两种方法来量距离：脉冲法和相
3、位法。本设计采用应用领域更广泛的脉冲激光测距法。石油管线长度的激光测距仪应以 STC12C5A60S2 系列 89C52 单片机为控制核心，通过控制脉冲激光测距模块去测量石油管线的长度，实时的显示测量结果，并将测量的结果保存在内部的E2PROM 存储器中。测量完毕后，通过串口通信，还能将测量结果上传至上位机上，实现测量结果的再现，自动生成数据表格的形式存储，有助于查看历史测量结果。关键词:石油管线；脉冲激光测距；89C52 单片机；计数储存；高精度测量Design on Laser Length Measuring Instrument of the Petroleum Pipeline Le
4、ngthElectrical Engineering and Automation Specialty BAI JunyiAbstract:Because the laser ranging has the characteristics of large range high precision and availability good direction makes the laser ranging has become a widely used measurement methods. Laser range finder are generally two ways to mea
5、sure the distance: the pulse method and the phase method. The design uses pulsed laser which make a wider range of applications ranging method. Laser range finder oil pipeline length should be based on the STC12C5A60S2 series microcontroller 89C52 as the control core, through to measure petroleum pi
6、peline control pulse laser ranging module length, display the real-time measurements, and the measurement results are saved in the internal E2PROM memory. After measurement, through the serial port communication, but also the measurement results will be uploaded to the host computer, reappearing the
7、 measurement results, the automatic generation of the data table is stored, is helpful to view the history of measurement results.Keywords:Petroleum pipeline；pulsed laser ranging；89C52 microcontroller；count storage；high precision measure石油管线长度的激光测距仪设计- 1 -目 录1 引 言 .11.1 设计的背景及意义 .11.2 激光测距仪发展历史和现状 .
8、11.3 设计主要内容 .22 激光测距仪的总体方案设计 .22.1 激光测距法的分类 .22.1.1 按测量原理分类 .22.1.2 按测距能力分类 .32.1.3 按激光载波数分类 .42.2 相位式激光测距 .42.3 脉冲式激光测距原理 .52.4 相位法与脉冲法的比较 .72.5 脉冲激光测距仪的总体方案设计 .82.5.1 设计原则及技术指标 .82.5.2 脉冲激光测距方程 .82.5.3 硬件系统总体方案设计 .92.5.4 软件系统总体方案设计 .93 脉冲激光测距仪的硬件设计 .103.1 脉冲激光测距模块 .103.1.1 激光器的介绍 .103.1.2 光电探测器的介绍
9、 .113.2 总体电路设计 .123.3 键盘的设计 .123.3.1 测量、通信按键 .123.3.2 序号录入按键设计 .123.4 显示模块设计 .133.5 串口通讯模块设计 .143.5.1.串口通讯设计 .143.5.2.单片机与脉冲激光测距模块的串口通信 .153.6 电源电路设计 .15石油管线长度的激光测距仪设计- 2 -3.7 硬件系统的抗干扰 .154 脉冲激光测距仪的软件设计 .164.1 下位机的软件设计 .164.1.1 单片机软件开发系统简介 .164.1.2 按键程序设计 .164.1.3 显示程序设计 .174.1.4 串口通信程序设计 .174.1.5 存储程序设计 .184.1.6 脉冲发射程序 .194.1.7 脉冲接收程序 .204.2 上位机软件设计 .214.2.1 Labview 软件介绍 .
