Solución de implementación simple para telémetro láser
El rango láser tiene una alta resolución angular y una gran capacidad antiinterferente, lo que puede evitar el efecto de trayectos múltiples y los problemas de interferencia de objetos terrestres causados por microondas cerca del suelo, y tiene las ventajas de un peso ligero, una estructura compacta y una instalación y ajuste convenientes. . Uno de los instrumentos ideales. Una vez que se completa la construcción del túnel ferroviario, la roca circundante tiene una tendencia de cambio lento y el telémetro se puede usar para medir su convergencia.
1.2 Antecedentes del proyecto/motivación del tema
Según nuestra investigación, el precio de los telémetros láser de mano ordinarios en el mercado es de aproximadamente 1,000 yuan, y otras interfaces de comunicación, como los puertos serie, cuestan más de 2,000 yuan, y las funciones son único y la interfaz es simple. Por lo tanto, usamos el procesador AVR128 para construir un nuevo tipo de sistema de detección de rango láser, que tiene múltiples funciones, alta precisión, automatización y ventajas de precio, y se aplica al monitoreo de la convergencia de rocas circundantes de los túneles ferroviarios.
2. Análisis de la demanda
2.1 Requisitos funcionales
El telémetro diseñado puede medir la convergencia de los túneles ferroviarios durante todo el día y puede guardar los datos en una tarjeta SD y transmitirlos al centro de monitoreo.
2.2 Requisitos de desempeño
El telémetro diseñado, el ángulo está por encima de 0.1 mm, el módulo es estable y confiable, etc.
3. Diseño del esquema
3.1 Principio de realización de funciones del sistema
Aprovechando las características de duración extremadamente corta del pulso láser y alta potencia instantánea, incluso si no hay un objetivo cooperativo, la medición de distancia se puede realizar al recibir la señal de reflexión difusa del objetivo medido. El principio de medición de distancia por láser pulsado es similar al de medición por radar. Se utiliza un láser pulsado para transmitir un solo pulso láser o un tren de pulsos láser al objetivo, y el contador mide el tiempo de ida y vuelta del pulso láser que llega al objetivo y regresa del objetivo al receptor, calculando así la distancia del objetivo. El principio de medición de distancia por láser de pulso se muestra en la Figura 1, y la fórmula de medición es: d=ct/2. Entre ellos, d es la distancia de medición, c es la velocidad de la luz y t es el tiempo de ida y vuelta de la señal de distancia.
3.2 Selección de plataforma de hardware y asignación de recursos
Selección de plataforma de hardware: AVR XMEGA-A1 El kit de evaluación explicado se basa en el chip ATMEGA128 de 8- bits.
Utilice recursos integrados: interfaz SPI, sensor de temperatura, sensor de luz, altavoz de idioma, módulo de puerto serie.
3.3 Arquitectura del software del sistema
El sistema recopila primero tres datos importantes: la distancia, la posición, la temperatura y la humedad, y la intensidad de la luz exterior. Calcule y envíe de acuerdo con los datos correspondientes para eliminar la influencia de la temperatura y la intensidad de la luz externa en la posición del punto. Cuando la posición de distancia supera el umbral establecido, suena una alarma con el altavoz integrado. Los datos recopilados se transmiten al centro de monitoreo mediante el almacenamiento de datos de la tarjeta SD, la pantalla de cristal líquido LCD y el puerto serie.
