Laserkaugusmõõdiku riistvara disain
Laserkaugusmõõtur koosneb põhijuhtplaadist, laservastuvõtuplaadist ja klahviplaadist. Põhijuhtplaadi MCU on HT32F52352, mis vastutab laseri emissiooni ja vastuvõtu juhtimise eest ning arvutab kaugusmõõtja ja objekti vahelise kauguse. Laseri vastuvõtuplaat vastutab peamiselt laseri eest kajasignaali vastuvõtmise ja võimendamise eest ning võimendatud signaali tagasi saatmise eest põhijuhtimisseadmesse MCU.
Laseri kaugusmõõturi peamise juhtpaneeli saab vastavalt selle funktsioonidele jagada põhijuhtimis-MCU-ahelaks, võimsuse juhtimisahelaks, kiirendusanduri vooluringiks, APD kõrgepinge eelpingeahelaks, võnkesignaali ühendusahelaks ja lasermodulatsiooni emissiooniahelaks; põhijuhtimise MCU ahel sisaldab ülalmainitud HT32F52352 ja välisseadmete põhilülitusi; toitejuhtimisahel sisaldab USB-toiteallikat, aku laadimise juhtimist, kiibi toiteallika pinge reguleerimist jne ning toiteallikaga seotud juhtimist; kiirendusanduri vooluringi kaudu on võimalik saada toote praegune asend ja nurga arvutamine, et teha rohkem arvutusi erinevates režiimides, näiteks esmane Pythagorase, sekundaarne Pythagorase, vertikaalmõõtmine, horisontaalmõõtmine jne; APD kõrgepinge eelpingeahel vastutab laservastuvõtuks vajaliku pinge tagamise eest ja laserkaja vastuvõtu tundlikkust saab pinge juhtimisega reguleerida; võnkesignaali sidestusahel on Laseri väljastamisel peale asetatakse kõrgsageduslik signaal ja kui laser võtab vastu kaja, kasutatakse kajasignaaliga sidumiseks sagedust ja kajasignaali faas saadakse erinevuse sageduse faasimõõtmine; laseri emissiooni reguleerimiseks kasutatakse lasermodulatsiooniahelat. Võimsuse juhtimine.
Laseri kaugusmõõtja kasutab faasimõõtmismeetodit, seega kasutatakse kahte lasersaatjat (sisemine ja välimine optiline tee) ning laseri kajasignaali võtab vastu sama vastuvõtja ning sisemise ja välimise kahe erineva lasersignaali faasierinevus. saab arvutada. Kaugusmõõturi ja objekti vaheline kaugus, kui kaugusmõõtja ja objekti vaheline kaugus on väike, on sisemise ja välimise optilise tee faaside erinevus väike, vastupidi, kui objekt on kaugel, siis faasierinevus sisemine ja välimine optiline tee on väiksem. suureneb. Faasi arvutamisel tuleb kasutada kiiret Fourier' teisendust (FFT) ja kasutada mitut erinevat sagedust, et mõõta katseobjekti samal kaugusel, ning seejärel on võimalik saada täpne kaugus.
