激光测距是随着激光技术的出现而发展起来的一种精密测量技术,因其较高的精确度特性而广泛应用在军事和民用领域。本文将脉冲激光测距和相位激光测距进行了原理分析与比较,根据课题设计需要选择了测程远、精度高、成本低且结构简单的脉冲激光测距作为设计方法。在此基础上,提出自触发脉冲激光测距理论,有效解决传统激光测距测量精度和测量速度之间的矛盾,并利用脉冲激光测距的模型对系统设计的可行性进行了论证。传统的脉冲激光测距采CPLD进行时差测量,针对该方法固有计数频率低、随机误差大等问题,本设计采用由德国ACAM公司基于CMOS工艺设计的一款高精度时间数字转换芯片——TDC-GP2代替传统的可编程器件,设计了时差测量模块。通过芯片内部门电路的传播时延进行系统时差的测量,与传统的高速计数器相比,具有更高的时间分辨率、更小的计数误差,可有效减小电路规模,使测距系统更加小型化。论文完成了激光测距系统的硬件电路设计。硬件设计以MSP430单片机作为整个系统的控制核心,通过单片机控制脉冲激光发射模块和时差测量模块工作,读取GP2数据、计算距离并在LCD上显示；模拟电路部分包括激光二极管驱动电路、激光接收放大电路、时刻鉴别电路以及APD高压偏置电路；文中对测距系统硬件电路中各部分功能进行了详细的叙述,并说明了它们在该硬件电路中的工作原理和性能参数；对系统样机进行了调试,并对试验结果进行了分析,初步满足预期的指标要求。在嵌入式工作平台IAR Embedded Workbench下使用C语言,完成了硬件之间的控制与数据通信。采用C语言编程,大大提高了软件开发的工作效率,提高了程序的可靠性、可读性和可移植性,方便了设计的继续完善与扩展。本研究最终完成了激光测距系统的硬件电路设计与电路调试。最后对系统以后的改进部分进行了一些探讨,并对研究工作做了总结和展望。