Eenvoudige implementatieoplossing voor laserafstandsmeter
Laserbereik heeft een hoge hoekresolutie en een sterk anti-interferentievermogen, wat het multi-path-effect en interferentieproblemen met grondobjecten veroorzaakt door microgolven dicht bij de grond kan voorkomen, en heeft de voordelen van een laag gewicht, compacte structuur en gemakkelijke installatie en aanpassing . Een van de ideale instrumenten. Nadat de constructie van de spoortunnel is voltooid, heeft de omringende rots een langzame veranderingstrend en kan de afstandsmeter worden gebruikt om de convergentie ervan te meten.
1.2 Projectachtergrond/onderwerpmotivatie
Volgens ons onderzoek is de prijs van gewone draagbare laserafstandsmeters op de markt ongeveer 1,000 yuan, en andere communicatie-interfaces zoals seriële poorten zijn meer dan 2,000 yuan, en de functies zijn single en de interface is eenvoudig. Daarom gebruiken we de AVR128-processor om een nieuw type laserafstandsdetectiesysteem te bouwen, dat multifunctioneel, hoge precisie, automatisering en prijsvoordelen heeft, en wordt toegepast op de bewaking van de omringende rotsconvergentie van spoorwegtunnels.
2. Vraaganalyse
2.1 Functionele vereisten
De ontworpen afstandsmeter kan 24 uur per dag de convergentie van spoortunnels meten en kan de gegevens op een SD-kaart opslaan en naar het bewakingscentrum verzenden.
2.2 Prestatie-eisen
De ontworpen afstandsmeter, de hoek is groter dan 0.1 mm, de module is stabiel en betrouwbaar, enz.
3. Ontwerp van het schema
3.1 Principe van realisatie van systeemfuncties
Door gebruik te maken van de kenmerken van een extreem korte duur van de laserpuls en een hoog momentaan vermogen, zelfs als er geen samenwerkend doel is, kan afstandsmeting worden uitgevoerd door het diffuse reflectiesignaal van het gemeten doel te ontvangen. Het principe van gepulseerde laserafstand is vergelijkbaar met radarafstand. Een gepulseerde laser wordt gebruikt om een enkele laserpuls of laserpulstrein naar het doel te verzenden, en de teller meet de heen- en terugreistijd van de laserpuls die het doel bereikt en terugkeert van het doel naar de ontvanger, waardoor de afstand van het doel wordt berekend. Het principe van pulslaserbereik wordt weergegeven in afbeelding 1, en de bereikformule is: d=ct/2. Onder hen is d de meetafstand, c is de lichtsnelheid en t is de retourtijd van het bereiksignaal.
3.2 Selectie van hardwareplatform en toewijzing van middelen
Selectie hardwareplatform: AVR XMEGA-A1 Xplained-evaluatiekit is gebaseerd op 8-bit ATMEGA128-chip.
Gebruik ingebouwde bronnen: SPI-interface, temperatuursensor, lichtsensor, taalspreker, seriële poortmodule.
3.3 Systeemsoftware-architectuur
Het systeem verzamelt eerst drie belangrijke informatie: afstandspositie, temperatuur en vochtigheid en externe lichtintensiteit. Bereken en verzend volgens de bijbehorende gegevens om de invloed van temperatuur en externe lichtintensiteit op de spotpositie te elimineren. Wanneer de afstandspositie de ingestelde drempel overschrijdt, klinkt er een alarmgeluid via de ingebouwde luidspreker. De verzamelde gegevens worden naar de meldkamer verzonden via SD-kaartgegevensopslag, LCD-liquid crystal display en seriële poort.
