激光是20世纪以来，人类的又一重大发明，它的亮度约为太阳光的100亿倍。激光这个概念最早由爱因斯坦提出，经过几十年的研究发展才在1960年首次被制造出来。而当激光问世，立刻促进了生产力的飞速发展，被应用于工业，医学等多个领域，实际应用包括激光焊接，激光切割，激光美容，乃至军事上也在研发激光武器。激光的广泛应用主要源于以下几个特性：定向性好，能量密度大，相干光等等。而本课题中所用到的则是相干特性：所有的光波都是同步的，整束光就好像一个“波列”。

国内外对于激光测距的研究也在不断进行中，最早在20世纪70年代美国率先完成了激光测距的研究并投入使用，而后西方各国也陆续完成了相关技术的研究。我国也是不落下风，于1972年设计出了第一台激光测距仪，并不断改良，可以说也是走在世界的前端。激光测距技术大都是先对目标发射一个窄带宽的激光脉冲或发射连续激光束来测量目标距离，主要有相位法和脉冲法。但是显然，这些方法并不适用于薄膜卷径测量。

对于薄膜卷径测量，现在主流方法有超声波检测，电位器检测，累计厚度检测，线速度计算间接检测。本课题将讨论一种新型检测方案，即利用激光相干测距原理进行薄膜卷径的实时测量。

2. 研究的基本内容与方案

本课题利用激光相干测距原理，利用ST的53L0A1激光传感头，设计一种基于STM32的薄膜卷径测量传感器。要求测量0-1000mm，300ms测量时间，可以输出0-20mA信号，对应最小卷径和最大卷径，运行稳定 。

一．硬件设计

本系统主要由三个部分组成，以单片机为核心，包括传感器模块与显示模块。传感器模块应用GY-53红外测距传感器，通过内置MCU计算得出距离，再利用自带串口通信让单片机读取距离数据，而单片机的选择是STM32F103RCT6作为主机。显示模块则应用OLED显示，相比于其他LED，OLED自身可发光，且工作电压不需要高压，可直接与STM32引脚相连。

二．软件设计

软件部分的设计，先是考虑传感器模块，工作模式选择串口UART模式（ps=1），Pin3为TX, Pin4 为RX,TTL电平，PWM输出工作，该输出的方波周期为20Hz。高电平的时间对应测得的距离。

公式：距离(mm)=高电平时间(ms)*100=高电平时间(us)/10