Lihtne lahendus laserkaugusmõõturi jaoks
Laserkaugusel on kõrge nurkeraldusvõime ja tugev interferentsivastane võime, mis võimaldab vältida maapinna lähedal asuvate mikrolainete põhjustatud mitmetee efekti ja maapinna objektide interferentsi probleeme ning sellel on kerge kaal, kompaktne struktuur ning mugav paigaldus ja reguleerimine. . Üks ideaalseid instrumente. Pärast raudteetunneli ehituse lõppu on ümbritsev kivim aeglase muutumise trendiga ning kaugusmõõturiga saab mõõta selle konvergentsi.
1.2 Projekti taust/teema motivatsioon
Meie uuringute kohaselt on tavaliste käeshoitavate laserkaugusmõõturite hind turul umbes 1 000 jüaani ja muud sideliidesed, nagu jadapordid, on üle 2,000 jüaani ja funktsioonid üks ja liides on lihtne. Seetõttu kasutame AVR128 protsessorit, et ehitada uut tüüpi laserkauguse tuvastamise süsteem, millel on multifunktsionaalne, kõrge täpsus, automatiseerimine ja hinnaeelised ning mida kasutatakse raudteetunnelite ümbritseva kivimite konvergentsi jälgimiseks.
2. Nõudluse analüüs
2.1 Funktsionaalsed nõuded
Disainitud kaugusmõõtja suudab ööpäevaringselt mõõta raudteetunnelite konvergentsi ning salvestada andmed SD-kaardile ja edastada need seirekeskusesse.
2.2 Toimivusnõuded
Disainitud kaugusmõõtur, nurk on üle 0,1 mm, moodul on stabiilne ja töökindel jne.
3. Skeemi koostamine
3.1 Süsteemi funktsioonide realiseerimise põhimõte
Kasutades ära ülilühikese laserimpulsi kestuse ja suure hetkevõimsuse omadusi, saab kauguse mõõtmist teostada ka siis, kui sihtmärki ei ole koostatud, võttes vastu mõõdetud sihtmärgi hajutatud peegeldussignaali. Impulsslaseri kauguse määramise põhimõte on sarnane radari kauguse määramisele. Impulsslaserit kasutatakse ühe laserimpulsi või laserimpulsi jada sihtmärgile edastamiseks ning loendur mõõdab laserimpulsi edasi-tagasi aega sihtmärgini jõudmisel ja sihtmärgist vastuvõtjasse naasmisel, arvutades seeläbi sihtmärgi kauguse. Impulsslaseri kauguse määramise põhimõte on näidatud joonisel 1 ja kauguse määramise valem on: d=ct/2. Nende hulgas on d mõõtmiskaugus, c on valguse kiirus ja t on kaugussignaali edasi-tagasi aeg.
3.2 Riistvaraplatvormi valik ja ressursside eraldamine
Riistvaraplatvormi valik: AVR XMEGA-A1 Xplained hindamiskomplekt põhineb 8-bitisel ATMEGA128 kiibil.
Kasutage pardaressursse: SPI-liides, temperatuuriandur, valgusandur, keelekõlar, jadapordi moodul.
3.3 Süsteemi tarkvara arhitektuur
Süsteem kogub esmalt kolm olulist teavet: kauguse asukoht, temperatuur ja niiskus ning välisvalguse intensiivsus. Arvutage ja saatke vastavalt vastavatele andmetele, et välistada temperatuuri ja välise valguse intensiivsuse mõju koha asukohale. Kui kauguse asend ületab seatud läve, kostub sisseehitatud kõlarist häireheli. Kogutud andmed edastatakse seirekeskusesse SD-kaardi andmesalvestuse, LCD vedelkristallkuvari ja jadapordi kaudu.
