Enkel implementeringslösning för laseravståndsmätare
Laseravståndet har hög vinkelupplösning och stark anti-interferensförmåga, vilket kan undvika flervägseffekten och problem med markobjektstörningar orsakade av mikrovågor nära marken, och har fördelarna med lätt vikt, kompakt struktur och bekväm installation och justering . Ett av de idealiska instrumenten. Efter att byggandet av järnvägstunneln är klar har det omgivande berget en långsam förändringstrend, och avståndsmätaren kan användas för att mäta dess konvergens.
1.2 Projektets bakgrund/ämnemotivering
Enligt vår forskning är priset på vanliga handhållna laseravståndsmätare på marknaden cirka 1,000 yuan, och andra kommunikationsgränssnitt som serieportar är mer än 2,000 yuan, och funktionerna är singel och gränssnittet är enkelt. Därför använder vi AVR128-processorn för att konstruera en ny typ av laseravståndsdetekteringssystem, som har multifunktions-, högprecisions-, automations- och prisfördelar, och som används för övervakning av den omgivande bergkonvergensen i järnvägstunnlar.
2. Efterfrågeanalys
2.1 Funktionskrav
Den designade avståndsmätaren kan mäta konvergensen av järnvägstunnlar dygnet runt, och kan spara data på SD-kort och överföra den till övervakningscentralen.
2.2 Prestandakrav
Den designade avståndsmätaren, vinkeln är över 0,1 mm, modulen är stabil och pålitlig, etc.
3. Schemadesign
3.1 Princip för realisering av systemfunktioner
Genom att dra fördel av egenskaperna med extremt kort varaktighet av laserpuls och hög momentan effekt, även om det inte finns något samverkande mål, kan avståndsmätning utföras genom att ta emot den diffusa reflektionssignalen från det uppmätta målet. Principen för pulsad laseravståndsmätning liknar radaravståndsmätning. En pulsad laser används för att sända en enstaka laserpuls eller ett laserpulståg till målet, och räknaren mäter tiden fram och tillbaka för laserpulsen som når målet och återvänder från målet till mottagaren, och beräknar därigenom målets avstånd. Principen för pulslaseravståndsbestämning visas i figur 1, och avståndsformeln är: d=ct/2. Bland dem är d mätavståndet, c är ljusets hastighet och t är avståndssignalens tur och retur-tid.
3.2 Val av hårdvaruplattform och resursallokering
Val av hårdvaruplattform: AVR XMEGA-A1 Xplained utvärderingskit är baserat på 8-bitars ATMEGA128-chip.
Använd inbyggda resurser: SPI-gränssnitt, temperatursensor, ljussensor, språkhögtalare, seriell portmodul.
3.3 Systemprogramvaruarkitektur
Systemet samlar först in tre viktig information: avståndsposition, temperatur och luftfuktighet samt extern ljusintensitet. Beräkna och skicka enligt motsvarande data för att eliminera påverkan av temperatur och extern ljusintensitet på punktpositionen. När avståndspositionen överskrider den inställda tröskeln ljuder ett larm med hjälp av den inbyggda högtalaren. Den insamlade informationen överförs till övervakningscentralen via SD-kortdatalagring, LCD-display med flytande kristaller och seriell port.
