正弦波发生电路及测距装置的制作方法

本申请涉及激光测距技术领域，特别涉及一种正弦波发生电路及测距装置。

背景技术：

在相位式激光测距技术中，将一个正弦波电信号叠加到激光信号上，可以使激光信号的强度按照正弦波电信号的规律变化。为了保持一定的测距精度，激光信号的频率必须选的比较高，一般为几十兆赫兹～几百兆赫兹。为了简化计算相位信息，常采用差频法来测相，通过混频获得包含相位的低频信号。因此，需要两路频率不同的高频信号，其频率之差为一个低频信号。对于一些特殊场合，则需要用到多路高精度频率可变的正弦波。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种正弦波发生电路及测距装置，使得可以生成至少两路高频且频率可调的正弦波信号。

本申请部分实施例提供了一种正弦波发生电路，包括：用于产生固定频率的正弦波信号的晶体振荡器、用于基于所述正弦波信号生成至少两路高频正弦波信号的时钟芯片以及用于配置所述至少两路高频正弦波信号的频率的单片机；其中，

所述晶体振荡器的两个极板分别与所述时钟芯片的两个输入引脚连接，所述单片机通过串行接口与所述时钟芯片连接；所述时钟芯片还包括至少两个用于输出所述至少两路高频正弦波信号的输出引脚，每个输出引脚输出一路正弦波信号。

本申请实施例所达到的主要技术效果是：通过单片机可以配置时钟芯片生成的至少两路高频正弦波信号的频率，使得正弦波信号的频率可调，而且，时钟芯片基于晶体振荡器产生的固定频率的正弦波信号可以生成上述的至少两路高频正弦波信号，突破了现有技术中正弦波发生电路只能产生一个频率较低的正弦波信号的局限。综上所述，本申请的技术方案，可以生成至少两路高频且频率可调的正弦波信号。

在本申请的一个实施例中，所述时钟芯片可包括两个输出引脚。

在本申请的一个实施例中，所述时钟芯片基于所述正弦波信号可生成两路高频正弦波信号。

在本申请的一个实施例中，所述时钟芯片可包括三个输出引脚。

在本申请的一个实施例中，所述时钟芯片基于所述正弦波信号可生成三路高频正弦波信号。

在本申请的一个实施例中，所述至少两路高频正弦波信号的频率可不同。

在本申请的一个实施例中，所述正弦波信号的频率可为25MHz。

在本申请的一个实施例中，所述高频正弦波信号的频率范围可为25MHz～200MHz。

在本申请的一个实施例中，所述串行接口可为I²C串行接口。

本申请部分实施例还提供了一种测距装置，包括上述的正弦波发生电路。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例示出的一种正弦波发生电路的结构示意图。

图2是本申请又一示例性实施例示出的一种正弦波发生电路的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本申请相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

下面结合附图，对本申请的一些实施例作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在相位式激光测距技术中，一般需要用到两路频率不同的高频正弦波信号。对于一些特殊场合，则需要用到多路频率可调的正弦波信号。然而，目前正弦波发生电路一般只可以产生一个频率的正弦波信号，而且，产生的正弦波信号的频率较低，不能满足相位式激光测距技术的要求。

基于此，本申请实施例提供了一种正弦波发生电路，使得可以生成至少两路高频且频率可调的正弦波信号，具体如图1所示。

请参阅图1，本申请的一示例性实施例提供的正弦波发生电路包括：晶体振荡器Y1、时钟芯片U1以及单片机U2。

在本实施例中，晶体振荡器Y1用于产生固定频率的正弦波信号。晶体振荡器Y1包括两个引脚12、13，这两个引脚12、13分别从晶体振荡器Y1的两个极板P1、P2上引出。晶体振荡器Y1的两个引脚12、13分别与时钟芯片U1的输入引脚4、5连接，用于将产生的固定频率的正弦波信号输出至时钟芯片U1。

时钟芯片U1用于基于晶体振荡器Y1产生的正弦波信号生成至少两路高频正弦波信号，并通过对应的至少两个输出引脚输出。其中，时钟芯片U1通过串行接口与单片机U2连接。在一个示例性实施例中，上述的串行接口为I²C串行接口。时钟芯片U1上的I²C串行接口包括两个引脚6、7，引脚6、7分别与单片机U2的引脚10、11连接，引脚6用于接收时钟信号，引脚7用于接收数据信号。单片机U2可以通过串行接口配置时钟芯片U1产生的至少两路高频正弦波信号。比如，当需要生成至少两路高频正弦波信号时，用户可以通过单片机配置生成高频正弦波信号的路数，以及配置生成的高频正弦波信号的频率。单片机将配置参数通过串行接口输出至时钟芯片U1中的寄存器，时钟芯片U1根据寄存器中的配置参数生成高频正弦波信号。

在一个示例性实施例中，如图1所示，时钟芯片U1包括三个输出引脚14、15、16，最多可以输出3路高频正弦波信号。当需要输出三路高频正弦波信号时，通过单片机U2配置后，时钟芯片U1可以基于晶体振荡器Y1产生的正弦波信号生成三路高频正弦波信号。在另一个示例性实施例中，如图2所示，时钟芯片U1包括两个输出引脚14、15，最多可以输出2路高频正弦波信号。当需要输出两路不同频率的高频正弦波信号时，通过单片机U2配置后，时钟芯片U1也可以基于晶体振荡器Y1产生的正弦波信号生成两路不同频率的高频正弦波信号。这样，本申请的技术方案突破了现有技术中正弦波发生电路仅可生成一个频率的正弦波的局限，不但可以生成至少两路正弦波信号，而且，频率可调。

在一个示例性实施例中，晶体振荡器Y1用于产生频率为25MHz的正弦波信号。时钟芯片U1可以输出频率范围在25MHz～200MHz内的高频正弦波信号。在本实施例中，时钟芯片U1可以输出频率高达200MHz的高频正弦波信号，突破了现有技术中正弦波发生电路生成的正弦波频率较低的局限。

在一个示例性实施例中，时钟芯片U1可以采用PLL(锁相环回路)/VCXO(Voltage Controlled X'tal(crystal)Oscillator，压控钟振)以及高分辨率的MultiSynth(多合成器)分数分频器结构，这样，可以以0ppm的误差产生多路高达200MHz的任意频率的正弦波信号，精度高。

请继续参见图1与图2，本申请的实施中，时钟芯片U1还包括两个电源引脚1、2，引脚1为电源输入引脚，引脚2为时钟芯片U1的内核电源输入引脚，引脚1、2均接电压源VDD。时钟芯片U1还包括用于接地的引脚3。单片机U2还包括用于接电压源VDD的引脚8以及用于接地的引脚9。其中，电压源VDD提供3.3伏特的直流电压。

本申请实施例的主要有益效果是：通过单片机可以配置时钟芯片生成的至少两路高频正弦波信号的频率，使得正弦波信号的频率可调，而且，时钟芯片基于晶体振荡器产生的固定频率的正弦波信号可以生成上述的至少两路高频正弦波信号，突破了现有技术中正弦波发生电路只能产生一个频率较低的正弦波信号的局限。而且，由于时钟芯片生成的至少两路高频正弦波信号都是基于同一正弦波信号生成的，即时钟芯片采用了源同步设计，这样，可以减少至少两路高频正弦波信号之间的时钟偏差，可以提高激光测距精度。综上所述，本申请的技术方案，可以生成至少两路高频且频率可调的正弦波信号，且可以提高激光测距精度。

本申请的一示例性实施例还提供一种测距装置，包括上述的正弦波发生电路。

本申请实施例的主要有益效果是：通过单片机可以配置时钟芯片生成的至少两路高频正弦波信号的频率，使得正弦波信号的频率可调，而且，时钟芯片基于晶体振荡器产生的固定频率的正弦波信号可以生成上述的至少两路高频正弦波信号，突破了现有技术中正弦波发生电路只能产生一个频率较低的正弦波信号的局限。而且，由于时钟芯片生成的至少两路高频正弦波信号都是基于同一正弦波信号生成的，即时钟芯片采用了源同步设计，这样，可以减少至少两路高频正弦波信号之间的时钟偏差，可以提高激光测距精度。综上所述，本申请的技术方案，可以生成至少两路高频且频率可调的正弦波信号，且可以提高激光测距精度。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。