Простое решение для реализации лазерного дальномера
Лазерный дальномер имеет высокое угловое разрешение и сильную помехоустойчивость, что позволяет избежать проблем с многолучевым распространением и помехами от наземных объектов, вызванных микроволнами, расположенными близко к земле, и имеет преимущества легкого веса, компактной конструкции и удобной установки и настройки. . Один из идеальных инструментов. После завершения строительства железнодорожного туннеля окружающая порода имеет тенденцию к медленным изменениям, и дальномер можно использовать для измерения ее сходимости.
1.2 Предыстория проекта/мотивация темы
Согласно нашему исследованию, цена обычных портативных лазерных дальномеров на рынке составляет около 1000 юаня, а другие интерфейсы связи, такие как последовательные порты, стоят более 2000 юаней, а функции один и интерфейс прост. Поэтому мы используем процессор AVR128 для создания нового типа системы обнаружения лазерной локации, которая обладает многофункциональными, высокоточными, автоматическими и ценовыми преимуществами и применяется для мониторинга конвергенции окружающих горных пород железнодорожных туннелей.
2. Анализ спроса
2.1 Функциональные требования
Разработанный дальномер может круглосуточно измерять схождение железнодорожных тоннелей, а также сохранять данные на SD-карту и передавать их в центр мониторинга.
2.2 Требования к производительности
Разработанный дальномер, угол больше 0.1мм, модуль стабилен и надежен и т.д.
3. Схемный дизайн
3.1 Принцип реализации системной функции
Используя преимущества чрезвычайно короткой длительности лазерного импульса и высокой мгновенной мощности, даже при отсутствии взаимодействующей цели измерение расстояния может быть выполнено путем получения сигнала диффузного отражения измеряемой цели. Принцип импульсной лазерной локации аналогичен радиолокационной. Импульсный лазер используется для передачи одиночного лазерного импульса или последовательности лазерных импульсов к цели, а счетчик измеряет время прохождения туда и обратно лазерного импульса, достигающего цели и возвращающегося от цели к приемнику, тем самым вычисляя расстояние до цели. Принцип импульсной лазерной локации показан на рис. 1, а формула локации: d=ct/2. Среди них d — расстояние измерения, c — скорость света, t — время прохождения дальномерного сигнала туда и обратно.
3.2 Выбор аппаратной платформы и распределение ресурсов
Выбор аппаратной платформы: Оценочный комплект AVR XMEGA-A1 Xplained основан на 8-битной микросхеме ATMEGA128.
Используйте встроенные ресурсы: интерфейс SPI, датчик температуры, датчик освещенности, языковой динамик, модуль последовательного порта.
3.3 Архитектура системного программного обеспечения
Сначала система собирает три важные информации: положение на расстоянии, температуру и влажность, а также интенсивность внешнего освещения. Рассчитать и отправить по соответствующим данным, чтобы исключить влияние температуры и интенсивности внешнего освещения на положение пятна. Когда положение на расстоянии превышает установленный порог, раздается звуковой сигнал с использованием встроенного динамика. Собранные данные передаются в центр мониторинга с помощью SD-карты, жидкокристаллического ЖК-дисплея и последовательного порта.
