Lazer telemetre için basit uygulama çözümü
Lazer aralığı, zemine yakın mikrodalgaların neden olduğu çok yollu etkiyi ve yer nesnesi girişim sorunlarını önleyebilen ve hafiflik, kompakt yapı ve uygun kurulum ve ayarlama avantajlarına sahip olan yüksek açısal çözünürlüğe ve güçlü parazit önleme özelliğine sahiptir. . İdeal araçlardan biri. Demiryolu tünelinin inşaatı tamamlandıktan sonra, çevredeki kaya yavaş bir değişim eğilimine sahiptir ve mesafe bulucu yakınsamasını ölçmek için kullanılabilir.
1.2 Proje geçmişi/konu motivasyonu
Araştırmamıza göre, piyasadaki sıradan el tipi lazer telemetrelerin fiyatı yaklaşık 1,000 yuan ve seri bağlantı noktaları gibi diğer iletişim arayüzleri 2,000 yuan'dan fazla ve işlevler tek ve arayüz basittir. Bu nedenle, AVR128 işlemcisini, çok işlevli, yüksek hassasiyetli, otomasyon ve fiyat avantajlarına sahip olan ve demiryolu tünellerinin çevresindeki kaya yakınsamasının izlenmesine uygulanan yeni bir lazer mesafe algılama sistemi oluşturmak için kullanıyoruz.
2. Talep analizi
2.1 İşlevsel Gereksinimler
Tasarlanan telemetre, demiryolu tünellerinin yakınsamasını günün her saati ölçebilmekte ve verileri SD karta kaydederek izleme merkezine iletebilmektedir.
2.2 Performans gereksinimleri
Tasarlanan telemetre, açı 0,1 mm'nin üzerinde, modül kararlı ve güvenilir, vb.
3. Şema tasarımı
3.1 Sistem işlevini gerçekleştirme ilkesi
Son derece kısa süreli lazer darbesi ve yüksek anlık güç özelliklerinden yararlanarak, ortak bir hedef olmasa bile, ölçülen hedefin dağınık yansıma sinyali alınarak mesafe ölçümü yapılabilir. Darbeli lazer menzil belirleme ilkesi, radar menzil belirlemeye benzer. Darbeli bir lazer, hedefe tek bir lazer darbesi veya lazer darbe dizisi iletmek için kullanılır ve sayaç, hedefe ulaşan ve hedeften alıcıya dönen lazer darbesinin gidiş-dönüş süresini ölçer, böylece hedefin mesafesini hesaplar. Darbeli lazer mesafe belirleme prensibi Şekil 1'de gösterilmektedir ve menzil formülü şu şekildedir: d=ct/2. Bunlar arasında d, ölçüm mesafesi, c ışık hızı ve t, değişen sinyalin gidiş-dönüş süresidir.
3.2 Donanım platformu seçimi ve kaynak tahsisi
Donanım platformu seçimi: AVR XMEGA-A1 Xplained değerlendirme kiti, 8-bit ATMEGA128 çipini temel alır.
Yerleşik kaynakları kullanın: SPI arayüzü, sıcaklık sensörü, ışık sensörü, dil hoparlörü, seri port modülü.
3.3 Sistem Yazılım Mimarisi
Sistem önce üç önemli bilgiyi toplar: mesafe konumu, sıcaklık ve nem ve dış ışık yoğunluğu. Sıcaklığın ve harici ışık yoğunluğunun nokta pozisyonu üzerindeki etkisini ortadan kaldırmak için ilgili verilere göre hesaplayın ve gönderin. Mesafe konumu ayarlanan eşiği aştığında, yerleşik hoparlör kullanılarak bir alarm sesi duyulur. Toplanan veriler izleme merkezine SD kart veri deposu, LCD likit kristal ekran ve seri port ile iletilir.
