Jednostavno implementacijsko rješenje za laserski daljinomjer
Lasersko određivanje raspona ima visoku kutnu razlučivost i snažnu sposobnost sprječavanja smetnji, čime se može izbjeći učinak višestaza i problemi smetnji s objektima na zemlji uzrokovani mikrovalovima blizu tla, a ima prednosti male težine, kompaktne strukture i prikladne instalacije i podešavanja . Jedan od idealnih instrumenata. Nakon završetka izgradnje željezničkog tunela, okolna stijena ima spori trend promjene, a daljinomjer se može koristiti za mjerenje njene konvergencije.
1.2 Pozadina projekta/motivacija teme
Prema našem istraživanju, cijena običnih ručnih laserskih daljinomjera na tržištu je oko 1000 juana, a druga komunikacijska sučelja kao što su serijski priključci su više od 2000 juana, a funkcije su jedan i sučelje je jednostavno. Stoga koristimo procesor AVR128 za konstruiranje novog tipa sustava laserske detekcije dometa, koji ima višenamjensku, visoku preciznost, automatizaciju i cjenovne prednosti, a primjenjuje se na praćenje konvergencije okolnih stijena u željezničkim tunelima.
2. Analiza potražnje
2.1 Funkcionalni zahtjevi
Dizajnirani daljinomjer može mjeriti konvergenciju željezničkih tunela 24 sata na dan, te može spremiti podatke na SD karticu i prenijeti ih u centar za praćenje.
2.2 Zahtjevi za performanse
Dizajnirani daljinomjer, kut je iznad 0,1 mm, modul je stabilan i pouzdan, itd.
3. Dizajn sheme
3.1 Princip realizacije funkcije sustava
Iskorištavanjem karakteristika iznimno kratkog trajanja laserskog pulsa i velike trenutne snage, čak i ako nema kooperativne mete, mjerenje udaljenosti može se izvesti primanjem signala difuzne refleksije mjerene mete. Princip pulsnog laserskog mjerenja udaljenosti sličan je radarskom mjerenju udaljenosti. Pulsirajući laser koristi se za prijenos jednog laserskog impulsa ili niza laserskih impulsa do mete, a brojač mjeri vrijeme povratnog putovanja laserskog pulsa koji dolazi do mete i vraća se od mete do prijemnika, čime se izračunava udaljenost mete. Princip određivanja udaljenosti pulsnim laserom prikazan je na slici 1, a formula za određivanje dometa je: d=ct/2. Među njima, d je udaljenost mjerenja, c je brzina svjetlosti, a t je vrijeme povratnog puta signala za određivanje udaljenosti.
3.2 Odabir hardverske platforme i raspodjela resursa
Odabir hardverske platforme: AVR XMEGA-A1 Xplained komplet za procjenu temelji se na 8-bitnom ATMEGA128 čipu.
Koristite ugrađene resurse: SPI sučelje, senzor temperature, senzor svjetla, govornik jezika, modul serijskog porta.
3.3 Arhitektura softvera sustava
Sustav najprije prikuplja tri važne informacije: položaj udaljenosti, temperaturu i vlažnost te intenzitet vanjske svjetlosti. Izračunajte i pošaljite prema odgovarajućim podacima kako biste eliminirali utjecaj temperature i vanjskog intenziteta svjetla na položaj točke. Kada položaj udaljenosti prijeđe postavljeni prag, oglasit će se zvuk alarma putem zvučnika na ploči. Prikupljeni podaci se prenose u centar za praćenje putem pohrane podataka na SD kartici, LCD zaslona s tekućim kristalima i serijskog priključka.
