Vienkāršs lāzera tālmēra ieviešanas risinājums
Lāzera diapazonam ir augsta leņķiskā izšķirtspēja un spēcīga prettraucējumu spēja, kas var izvairīties no daudzceļu efekta un zemes objektu traucējumu problēmām, ko izraisa mikroviļņi tuvu zemei, un tam ir viegls svars, kompakta struktūra un ērta uzstādīšana un regulēšana. . Viens no ideālajiem instrumentiem. Pēc dzelzceļa tuneļa būvniecības pabeigšanas apkārtējā klintī ir lēna izmaiņu tendence, un attāluma meklētāju var izmantot, lai izmērītu tā konverģenci.
1.2. Projekta priekšvēsture/tēmas motivācija
Saskaņā ar mūsu pētījumiem parasto rokas lāzera attāluma mērītāju cena tirgū ir aptuveni 1,000 juaņa, un citas komunikācijas saskarnes, piemēram, seriālie porti, ir vairāk nekā 2,000 juaņas, un to funkcijas viens un interfeiss ir vienkāršs. Tāpēc mēs izmantojam AVR128 procesoru, lai izveidotu jauna veida lāzera attāluma noteikšanas sistēmu, kurai ir daudzfunkcionālas, augstas precizitātes, automatizācijas un cenas priekšrocības un kas tiek izmantota dzelzceļa tuneļu apkārtējo akmeņu konverģences uzraudzībā.
2. Pieprasījuma analīze
2.1. Funkcionālās prasības
Izstrādātais attāluma meklētājs var izmērīt dzelzceļa tuneļu konverģenci visu diennakti, kā arī saglabāt datus SD kartē un pārsūtīt tos uz uzraudzības centru.
2.2 Veiktspējas prasības
Izstrādāts tālmērs, leņķis virs 0.1mm, modulis ir stabils un uzticams utt.
3. Shēmas projektēšana
3.1 Sistēmas funkciju realizācijas princips
Izmantojot īpaši īsa lāzera impulsa ilguma un lielas momentānās jaudas īpašības, pat ja nav kooperatīva mērķa, attāluma mērīšanu var veikt, saņemot izmērītā mērķa difūzo atstarošanas signālu. Impulsu lāzera attāluma noteikšanas princips ir līdzīgs radara attāluma noteikšanai. Impulsu lāzers tiek izmantots, lai pārraidītu vienu lāzera impulsu vai lāzera impulsu vilcienu uz mērķi, un skaitītājs mēra laiku, kad lāzera impulss sasniedz mērķi un atgriežas no mērķa uz uztvērēju, tādējādi aprēķinot mērķa attālumu. Impulsu lāzera diapazona noteikšanas princips ir parādīts 1. attēlā, un diapazona formula ir: d=ct/2. Tostarp d ir mērījuma attālums, c ir gaismas ātrums un t ir attāluma noteikšanas signāla pārvietošanās laiks.
3.2. Aparatūras platformas izvēle un resursu piešķiršana
Aparatūras platformas izvēle: AVR XMEGA-A1 Xplained novērtēšanas komplekts ir balstīts uz 8-bitu ATMEGA128 mikroshēmu.
Izmantojiet iebūvētos resursus: SPI interfeiss, temperatūras sensors, gaismas sensors, valodas skaļrunis, seriālā porta modulis.
3.3. Sistēmas programmatūras arhitektūra
Sistēma vispirms apkopo trīs svarīgu informāciju: attāluma pozīciju, temperatūru un mitrumu un ārējās gaismas intensitāti. Aprēķiniet un nosūtiet atbilstoši attiecīgajiem datiem, lai novērstu temperatūras un ārējās gaismas intensitātes ietekmi uz vietas pozīciju. Kad attāluma pozīcija pārsniedz iestatīto slieksni, izmantojot iebūvēto skaļruni, atskan trauksmes skaņa. Apkopotie dati tiek pārraidīti uz uzraudzības centru, izmantojot SD kartes datu krātuvi, LCD šķidro kristālu displeju un seriālo portu.
