一种室内TOF测距定位系统用激光接收电路技术方案

本实用新型专利技术公开了一种室内TOF测距定位系统用激光接收电路，包括光感应电路、高输入阻抗放大电路和比较转换电路，光感应电路输出端与高输入阻抗放大电路输入端连接，高输入阻抗放大电路输出端与比较转换电路输入端连接，比较转换电路输出端与外部CPU连接；光感应电路用于感应反射激光，输出模拟电流信号至高输入阻抗放大电路；高输入阻抗放大电路用于将接收到的微弱的模拟电流信号转换放大为模拟电压信号送至比较转换电路，同时对光感应电路和比较转换电路进行隔离；比较转换电路用于将模拟电压信号转换为数字电压信号。本实用新型专利技术应用时便于调整至最佳测量精度，此外隔离性能好，能降低内部各级电路之间的相互影响，且电路简单，体积小，便于安装。便于安装。便于安装。

【技术实现步骤摘要】
一种室内TOF测距定位系统用激光接收电路


[0001]本技术涉及激光TOF测距定位领域，具体是一种室内TOF测距定位系统用激光接收电路。

技术介绍

[0002]室内定位是指在室内环境中实现位置定位，采用常见的室内无线定位技术，如蓝牙、红外线、RFID、超声波或激光TOF测距定位等，形成一套室内位置定位系统，实现人员、物体等在室内空间中的位置监控。其中，激光TOF测距定位原理为，激光发射单元和激光接收单元通过舵机在室内进行360
°
扫描，扫描到被测物体时，被测物体反射激光发射单元发射的激光至激光接收单元，运算单元通过比较发射激光脉冲和反射激光脉冲信号脉冲上升沿的时间，结合光速即可计算出被测物体距离激光发射单元和激光接收单元的距离，对比室内地图，实现对被测物体的室内定位。
[0003]现有室内TOF测距定位系统采用的激光接收单元通常会采用放大芯片对激光接收器输出的模拟电流信号进行转换放大处理，转换成较大的模拟电压信号，再经模数转换器转换为数字电压信号输出至运算单元。但现有激光接收单元中放大芯片与激光接收器之间没有隔离保护，放大芯片与激光接收器容易互相影响，容易因静电损坏。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于解决现有技术的上述问题，提供了一种室内TOF测距定位系统用激光接收电路，其应用使便于调整至最佳测量精度，此外隔离性能好，能降低内部各级电路之间的相互影响，且电路简单，体积小，便于安装。
[0005]本技术的目的主要通过以下技术方案实现：一种室内TOF测距定位系统用激光接收电路，包括光感应电路、高输入阻抗放大电路和比较转换电路，光感应电路输出端与高输入阻抗放大电路输入端连接，高输入阻抗放大电路输出端与比较转换电路输入端连接，比较转换电路输出端与外部CPU连接；光感应电路用于感应反射激光，输出模拟电流信号至高输入阻抗放大电路；高输入阻抗放大电路用于将接收到的微弱的模拟电流信号转换放大为模拟电压信号送至比较转换电路，同时对光感应电路和比较转换电路进行隔离；比较转换电路用于将模拟电压信号转换为数字电压信号。
[0006]优选地，所述高输入阻抗放大电路包括电阻R1至R7，电容C1至C5，电感L1，晶体管Q1和Q2；电容C1一端作输入端UA，电容C1另一端接电阻R1一端后接晶体管Q1栅极，电阻R1另一端接电阻R2一端和电阻R5一端后接电容C2一端，电容C2另一端接电阻R4一端后接电阻R3一端，电阻R2另一端和电阻R4另一端均接地，电阻R5另一端接电阻R7一端后接电容C4一端、电容C5一端和电感L1一端，电感L1另一端接供电信号VE，电容C4另一端和电容C5另一端均接地；电阻R3另一端接晶体管Q1源极和晶体管Q2集电极后作输出端UB，晶体管Q1漏极接电阻R6一端后接晶体管Q2基级，电阻R6另一端接晶体管Q2发射极和电阻R7另一端后接电容C3一端，电容C3另一端接地。
[0007]优选地，所述比较转换电路包括电阻R8至R11，电容C6至C8，电感L2和L3，比较器U1，连接器J1；电容C7一端接电阻R10一端后作比较转换电路输入端UC，电阻R10另一端接连接器J1；电容C7另一端接电阻R9一端后接比较器U1引脚3，电阻R9另一端接地；比较器U1引脚4接电阻R12后接电容C6一端和电阻R8一端，电容C6另一端接地，电阻R8另一端接电感L2后接基准电压信号VREF；比较器U1引脚5接电容C8一端后接电感L3一端，电容C8另一端接地，电感L3另一端接供电信号VCC，比较器U1引脚2接地，比较器U1引脚1接电阻R11一端后作比较转换电路输出端UD，电阻R11另一端接地。
[0008]综上所述，本技术具有以下有益效果：采用高输入阻抗放大电路来转换放大光感应器输出的模拟电流信号，便于通过调整输入阻抗来调整输出符合后续比较转换电路要求的模拟电压信号，提高测量精确性。此外高输入阻抗放大电路能对光感应电路和比较转换电路进行良好隔离，降低内部各级电路之间的相互影响，且电路简单，体积小，便于安装。
附图说明
[0009]此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。
[0010]图1为本技术一个具体实施例的高输入阻抗放大电路图。
[0011]图2为本技术一个具体实施例的比较转换电路图。
[0012]图3为本技术一个具体实施例的光感应电路图。
具体实施方式
[0013]以下将以图式揭露本技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本技术。也就是说，在本技术的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
[0014]需要说明，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0015]实施例：一种室内TOF测距定位系统用激光接收电路，包括光感应电路、高输入阻抗放大电路和比较转换电路，光感应电路输出端与高输入阻抗放大电路输入端连接，高输入阻抗放大电路输出端与比较转换电路输入端连接，比较转换电路输出端与外部CPU连接。
[0016]光感应电路用于感应反射激光，输出模拟电流信号至高输入阻抗放大电路，光感应电路采用如图3所示的电路结构，包括电阻R12，电容C9，光电传感器U2，光电传感器U2引脚1接电阻R12后接供电信号VAPD，光电传感器U2引脚4接地，光电传感器U2引脚3接电容C9后作光感应电路输出端UF。
[0017]高输入阻抗放大电路用于将接收到的微弱的模拟电流信号转换放大为模拟电压信号送至比较转换电路，同时对光感应电路和比较转换电路进行隔离。如图1所示，高输入
阻抗放大电路包括电阻R1至R7，电容C1至C5，电感L1，晶体管Q1和Q2；电容C1一端作输入端UA，电容C1另一端接电阻R1一端后接晶体管Q1栅极，电阻R1另一端接电阻R2一端和电阻R5一端后接电容C2一端，电容C2另一端接电阻R4一端后接电阻R3一端，电阻R2另一端和电阻R4另一端均接地，电阻R5另一端接电阻R7一端后接电容C4一端、电容C5一端和电感L1一端，电感L1另一端接供电信号VE，电容C4另一端和电容C5另一端均接地；电阻R3另一端接晶体管Q1源极和晶体管Q2集电极后作输出端UB，晶体管Q1漏极接电阻R6一端后接晶体管Q2基级，电阻R6另一端接晶体管Q2发射极和电阻R7另一端后接电容C3一端，电容C3另一端接地。
[0018]比较转换电路用于将模拟电压信号转换为数字电压信号，如图2所示，比较转换电路包括电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种室内TOF测距定位系统用激光接收电路，其特征在于：包括光感应电路、高输入阻抗放大电路和比较转换电路，光感应电路输出端与高输入阻抗放大电路输入端连接，高输入阻抗放大电路输出端与比较转换电路输入端连接，比较转换电路输出端与外部CPU连接；光感应电路用于感应反射激光，输出模拟电流信号至高输入阻抗放大电路；高输入阻抗放大电路用于将接收到的微弱的模拟电流信号转换放大为模拟电压信号送至比较转换电路，同时对光感应电路和比较转换电路进行隔离；比较转换电路用于将模拟电压信号转换为数字电压信号。2.根据权利要求1所述的一种室内TOF测距定位系统用激光接收电路，其特征在于：所述高输入阻抗放大电路包括电阻R1至R7，电容C1至C5，电感L1，晶体管Q1和Q2；电容C1一端作输入端UA，电容C1另一端接电阻R1一端后接晶体管Q1栅极，电阻R1另一端接电阻R2一端和电阻R5一端后接电容C2一端，电容C2另一端接电阻R4一端后接电阻R3一端，电阻R2另一端和电阻R4另一端均接地，电阻R5另一端接电阻R7一端后接电容C4一端、电容C5一端和电感L1一端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡玎，夏江南，钱晨，刘浜，穆亚玲，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：