Jednostavno rješenje za implementaciju laserskog daljinomjera
Laserski raspon ima visoku ugaonu rezoluciju i snažnu sposobnost protiv smetnji, što može izbjeći višestruki efekat i probleme smetnji zemaljskih objekata uzrokovanih mikrovalovima blizu tla, a ima prednosti male težine, kompaktne strukture i zgodne instalacije i podešavanja . Jedan od idealnih instrumenata. Nakon što je izgradnja željezničkog tunela završena, okolna stijena ima trend sporog mijenjanja, a daljinomjer se može koristiti za mjerenje njegove konvergencije.
1.2 Pozadina projekta/tema motivacija
Prema našem istraživanju, cijena običnih ručnih laserskih daljinomjera na tržištu je oko 1,000 juana, a ostali komunikacioni interfejsi kao što su serijski portovi su više od 2000 juana, a funkcije su single i interfejs je jednostavan. Zbog toga koristimo procesor AVR128 za konstruisanje novog tipa laserskog sistema za detekciju dometa, koji ima multifunkcionalnu, visoku preciznost, automatizaciju i cjenovne prednosti, a primjenjuje se za praćenje okolne konvergencije stijena željezničkih tunela.
2. Analiza potražnje
2.1 Funkcionalni zahtjevi
Dizajnirani daljinomjer može mjeriti konvergenciju željezničkih tunela 24 sata dnevno, te može pohraniti podatke na SD karticu i prenijeti ih u centar za nadzor.
2.2 Zahtjevi za performanse
Dizajniran daljinomjer, ugao je iznad 0.1mm, modul je stabilan i pouzdan itd.
3. Dizajn šeme
3.1 Princip realizacije funkcije sistema
Koristeći karakteristike izuzetno kratkog trajanja laserskog impulsa i velike trenutne snage, čak i ako ne postoji kooperativni cilj, mjerenje udaljenosti se može izvršiti primanjem signala difuzne refleksije mjerene mete. Princip pulsnog laserskog dometa je sličan radarskom. Pulsni laser se koristi za prijenos jednog laserskog impulsa ili niza laserskih impulsa do cilja, a brojač mjeri vrijeme povratnog puta laserskog impulsa koji stiže do cilja i vraća se od mete do prijemnika, čime se izračunava udaljenost mete. Princip pulsnog laserskog rangiranja je prikazan na slici 1, a formula za rangiranje je: d=ct/2. Među njima, d je mjerna udaljenost, c je brzina svjetlosti, a t je vrijeme povratnog puta signala dometa.
3.2 Odabir hardverske platforme i alokacija resursa
Odabir hardverske platforme: AVR XMEGA-A1 Xplained komplet za evaluaciju je baziran na 8-bitnom ATMEGA128 čipu.
Koristite ugrađene resurse: SPI interfejs, temperaturni senzor, svetlosni senzor, govornik jezika, modul serijskog porta.
3.3 Arhitektura sistemskog softvera
Sistem prvo prikuplja tri važne informacije: položaj udaljenosti, temperaturu i vlažnost i intenzitet vanjskog svjetla. Izračunajte i pošaljite prema odgovarajućim podacima kako biste eliminisali uticaj temperature i intenziteta spoljašnjeg svetla na poziciju tačke. Kada položaj udaljenosti premašuje postavljeni prag, oglašava se zvuk alarma pomoću ugrađenog zvučnika. Prikupljeni podaci se prenose u centar za praćenje putem pohrane podataka SD kartice, LCD zaslona s tekućim kristalima i serijskog porta.
