Egyszerű megvalósítási megoldás lézeres távolságmérőhöz
A lézeres hatótávolság nagy szögfelbontású és erős interferencia-gátló képességgel rendelkezik, amely elkerülheti a földhöz közeli mikrohullámú sütők által okozott többutas hatást és a földi objektum interferencia problémáit, és előnye a könnyű súly, a kompakt szerkezet, valamint a kényelmes telepítés és beállítás. . Az egyik ideális hangszer. A vasúti alagút építése után a környező kőzet lassú változási tendenciát mutat, a távolságmérővel mérhető a konvergenciája.
1.2 A projekt háttere/téma motivációja
Kutatásunk szerint a hagyományos kézi lézeres távolságmérők ára a piacon körülbelül 1,000 jüan, az egyéb kommunikációs interfészek, például a soros portok pedig több mint 2,000 jüan, a funkciók pedig egyetlen és a felület egyszerű. Ezért az AVR128 processzort használjuk egy új típusú lézeres távolságmérő rendszer megépítésére, amely többfunkciós, nagy pontosságú, automatizálási és árelőnyökkel rendelkezik, és a vasúti alagutak környező kőzeteinek konvergenciájának monitorozására alkalmazható.
2. Igényelemzés
2.1 Funkcionális követelmények
A tervezett távolságmérő éjjel-nappal képes mérni a vasúti alagutak konvergenciáját, és az adatokat SD kártyára menti és továbbítja a felügyeleti központba.
2.2 Teljesítménykövetelmények
A tervezett távolságmérő, a szög 0,1 mm feletti, a modul stabil és megbízható stb.
3. Sématervezés
3.1 A rendszerfunkció megvalósításának elve
A rendkívül rövid lézerimpulzus és a nagy pillanatnyi teljesítmény jellemzőit kihasználva, még ha nincs is együttműködő célpont, a távolságmérés a mért cél diffúz reflexiós jelének vételével végezhető el. Az impulzusos lézeres hatótávolság elve hasonló a radaros távolságmeghatározáshoz. Egy impulzuslézerrel egyetlen lézerimpulzust vagy lézerimpulzussorozatot továbbítanak a célponthoz, a számláló pedig méri a lézerimpulzus célba jutásának és a célból a vevőhöz való visszatérésének idejét, ezáltal kiszámítja a cél távolságát. Az impulzuslézeres hatótávolság elve az 1. ábrán látható, a távolsági képlet pedig: d=ct/2. Ezek közül d a mérési távolság, c a fénysebesség, t pedig a távolságmérő jel visszafutási ideje.
3.2 Hardverplatform kiválasztása és erőforrás-allokáció
Hardverplatform kiválasztása: Az AVR XMEGA-A1 Xplained kiértékelő készlet 8-bit ATMEGA128 chipen alapul.
Használjon beépített erőforrásokat: SPI interfész, hőmérséklet-érzékelő, fényérzékelő, nyelvi hangszóró, soros port modul.
3.3 Rendszerszoftver-architektúra
A rendszer először három fontos információt gyűjt össze: távolsági pozíciót, hőmérsékletet és páratartalmat, valamint a külső fény intenzitását. Számítsa ki és küldje el a megfelelő adatok alapján, hogy kiküszöbölje a hőmérséklet és a külső fény intenzitása hatását a spot helyzetére. Ha a távolság meghaladja a beállított küszöbértéket, a beépített hangszórón riasztási hang hallható. Az összegyűjtött adatokat SD kártya adattároló, LCD folyadékkristályos kijelző és soros port továbbítják a felügyeleti központba.
